第七章电动潜油泵检修_pdf
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燃油泵电路检修电动燃油泵是电控发动机燃油供给系统组成的最重要的部件,它是为燃油供给系统提供所需要的燃油压力动力源。
燃油泵由发动机ECU控制。
当发动机处于静止状态而点火开关并未关断时,安全电路会切断燃油供给。
一、电动燃油泵的功用目前使用的电动燃油泵通常都安装在油箱中,如图1所示。
集成在一起的还有油位传感器和用来消除回油路中气泡的涡流板。
电动燃油泵由小型直流电动机驱动,发动机运转时电动燃油泵连续不断地把燃油从油箱中吸出,加压后输送到管路中,和燃油压力调节器配合建立合适的系统压力。
电动燃油泵的电动机和燃油泵连成一体,密封在同一壳体内。
图1发动机燃油供给系统图电动燃油泵向喷油器提供油压需高于进气歧管压力250~300KPa,但是为了保证系统供油压力满足所有工况的要求,所以油泵的最高油压需要450~600KPa,最大供给能力要高于系统的理论最大需求量。
二、电动燃油泵的分类、组成与工作原理1. 电动燃油泵的分类构项目六发动机综合故障诊断与排除电动燃油泵按其结构不同,主要有涡轮式、滚柱式,叶片式三种油泵。
2. 电动燃油泵组成与工作原理涡轮式电动燃油泵如图2所示,涡轮式电动燃油泵主要由燃油泵电动机、涡轮泵、出油阀、卸压阀等组成。
油箱内燃油进入燃油泵内的进油室前,首先经过滤网初步过滤。
图2 涡轮式电动燃油泵涡轮泵主要由叶轮、叶片、泵壳体和泵盖组成,叶轮安装在燃油泵电动机的转子轴上。
油泵电动机通电时,燃油泵电动机驱动涡轮泵叶轮旋转,由于离心力的作用。
使叶轮周围小槽内的叶片贴紧泵壳,并将燃油从进油室带往出油室。
由于进油室燃油不断被带走,所以形成一定的真空度,将油箱内的燃油经进油口吸入;而出油室燃油不断增多,燃油压力升高,当油压达到一定值时,则顶开出油阀经出油口输出。
出油阀还可在燃油泵不工作时,阻止燃油倒流回油箱,这样可保持油路中有一定的残余压力,便于下次起动。
燃油泵工作中,燃油流经燃油泵内腔,对燃油泵电动机起到冷却和润滑的作用。
电潜泵的常见故障及解决方法1、泵无法启动故障分析:电源电压过低开;电源断电;叶轮卡死;电缆断裂;电泵被海生物或海里杂物缠绕;电缆两端接线松动;定子绕组烧坏。
解决方法:调整电压在额定电压的±10%之间;查找电源断电原因;拆泵,清除卡轮杂物;检查防海生物装置是否启动且有效,必要的话,放海底机器人探测是否有异物缠绕;检查,并重新镇却连线;起泵,送厂家或维修单位更换绕组。
2、泵出水少故障分析:扬程过高;泵进口阻塞;叶轮转向错误;叶轮磨损;口环磨损、泄露;泵体泄漏。
解决方法:调节阀门。
若仍不能解决,要核对泵的出口压力是否符合设计要求,必要时换泵;清洗进口滤器,疏通进口管线;调整电动机相序;更换新叶轮;检查维修,使口环相套达到标准拧紧泵体连接螺栓,若仍不能达到标准,只有返厂更换泵体。
3、电动机定子绕组烧毁故障分析:接地线错接或电源线缺相;机械密封泄漏,致使电动机匝间或相间短路;电泵脱水运行时间过长;电泵超负荷运转;电缆线破损进水;电泵开停频繁。
解决方法:返厂或送维修单位,检查排出故障,重新安装绕组,再使用。
4、绝缘电阻过低(≤2MΩ)故障分析:轴封(机械密封)损坏漏水;电缆线绝缘破损;电缆线头掉入水中;潜水电动机渗水。
解决方法:烘干后,更换轴封,并经气压试验后使用;更换电缆线;排除电缆线中的潮气;检查电动机渗水处,采取必要措施封渗。
定子烘干,去潮后再使用。
2021年12期科技创新与应用Technology Innovation and Application方法创新潜油电泵运行故障分析及处理实践杜圣道(中海石油(中国)有限公司深圳分公司,广东深圳518000)潜油电泵是在井口下工作的多级离心泵,同油管下入井内,地面电源通过潜油电泵专用电缆输入井下电机,使电机驱动多级离心泵旋转,将井下液体输送至地面。
潜油电泵由三大部分组成,其中井下部分为:多级离心泵、电机、保护器、分离器,中间部分为电缆,地面部分包括控制屏、变压器、接线盒,详见图1。
因此,熟悉潜油电泵井故障的一般分析方法,掌握常见故障分析及重点处理内容,理解故障原因验证方法的关键点,是现场管理人员必备的技能。
1常见故障现象分析及处理潜油电泵故障分析,首先从故障现象剖析可能产生的原因,再进行检查试验验证分析,确定了故障原因后可采取针对性措施,有效解决故障。
1.1机组无法启动机组不能启动故障通常为电气类故障,一般发生在钻完井后开井,或运行中突然停机,启动电泵时机组不能启动的情况下。
如果是电源、变压器、控制线路故障或参数设置不正确,可通过检查电气故障及参数设置来验证故障原因,检修或更换故障元件即可解决故障。
如果因电缆或电机绝缘破坏或短路,则可通过测量三相直阻和对地绝缘电阻来验证,更换电缆、电机即可解决故障。
1.2运行电流偏高或过载运行电流偏高一般是电机负载增大,严重时可能过载停机。
在生产实践中,造成电机负载的原因较多。
(1)可能机组在弯曲井段,需要查阅钻完井档案资料,重点关注狗腿度,可通过修井,调整泵挂深度来降低电机负荷。
(2)可能井液粘度或密度过大,或井液中含有泥沙等杂质,可通过取样化验井液组分参数及含砂情况,或可尝试压井或反转,或可改用其它方式生产。
(3)如果死油过多,压井液未替喷干净或长时间停井、钻完井后开井时,也可能发生;可通过热洗或柴油替喷。
(4)井下单流阀漏失,油管中产生真空;可通过往油管灌液试压验证;修井维修单流阀,测试单流阀密封面的密封性满足要求即可。
电动给水泵检修作业指导书1.1 概述1.2 总则:该泵为卧式、多级径向分开式,具有一支撑在近中心线的壳体以允许轴向和径向自由膨胀,从而保持对中性。
1.3 壳体:壳体为高质量的碳钢铸件,是双蜗壳型、水平中心线分开、进出口水管在壳体结构,这可避免在检修时拆开联接管道。
采用了高强度螺栓,并采用圆柱帽螺母以便于采用最小螺距。
壳体通过一与其浇铸在一起的泵脚,支撑在箱式结构钢焊接的泵座上,壳体和泵座结合面接近的中心线,而键的配置可保持纵向与横向的对中并适合于热膨胀;壳体上盖上设有排气阀。
1.4 叶轮:叶轮是双吸式,不锈钢铸件,加工至精确的配合公差并经过动平衡,双吸式结构可保证叶轮的轴向力基本平衡,在自由端上装有一双向推力轴承。
叶轮是由键固定在轴上,轴向位置是由其两端轮毂的螺母所确定,这种布置使得叶轮能定位在蜗壳的中心线上。
1.5 轴:轴不锈钢锻件,除应力状态,在淬火和回火前先粗加工,热处理后,进行切削加工至径向留3mm余量,然后将轴置于一垂直炉中除应力,再进行最后加工磨削。
1.6 叶轮密封环:该环减少泄漏量,安装在壳体腔内,由防转定位销定位。
1.7 轴承:轴承的布置,有在自由端双向可倾式推力轴承和径向轴承;在传动端的径向轴承;各轴承润滑油都来自偶合器的润滑油供油系统。
1.8 机械密封:泵装有机械密封,该机械密封为平衡型,由有弹簧支承的动环和水冷却的静环所组成,分开的填料箱设有一水冷却套,从而使机械密封旋转部分周围的温度较抵。
1.9 联轴器:泵与电机之间的迭片式联轴器是柔性与扭转刚性兼有的金属迭片式结构。
1.10 泵座:泵座是重型坚固箱形截面的型钢结构。
1.11 设备简介:设备型号、规范及有关参数设备型号、规范及有关参数见表85、86、87表1设备型号型号600QDSB11-J型式卧式、径向分开泵壳型介质锅炉给水级数8级制造厂家郑州电力机械厂表2技术参数项单位运行工况目额定(保证效率点)设计流量单泵最大流量单泵最小流量泵型号600QDSBII-J进水温度℃135.6 135.6 135.6 135.6进水压力MPa(g)0.55 0.55 0.55 0.55进水流量m3/h 660 660 705 165 出水流量m3/h 645 645 690 165 扬程m 1262 1262 1252 ~1448 效率% 83% 83% 83% 68% 必需汽蚀余量m 6 6 6.5 4.5密封型式机械密封转速r/min 2985 2985 2985 2985出水压力MPa(g)12.55 12.55 11.95 14.74轴功率kW 2533 2533 2688 1064抽头压力MPa(g)3.82 3.82 3.76抽头流量m3/h 15 15 15轴振mm≤0.05 ≤0.05 ≤0.05 ≤0.05接口法兰公称压力进口MPa(g)2.5 2.5 2.5 2.5 抽头MPa(g)6 6 6 6出口MPa(g)18 18 18 18接口规格进口mm φ360×30 抽头mmφ95×17.5(φ×S)出口mm φ320×47.5接管规格(φ×S)进口mm φ426×11 抽头mmφ87×7出口mm φ273×28重量kg8400旋转方向顺时针(从电机向泵看)轴承型式滑动轴承驱动方式电动机注:表中(g)系指表压。
潜水电泵的检修与日常维护一、潜水电泵的维护1.电气方面(1)常常检查潜水电泵的运行电压与电流。
用电压表测量三相电压应基本全都,且在340~420V,用钳形电流表测量三相电流应基本全都,且为0.5~1倍的额定电流。
(2)定期检查潜水电泵对地的热态绝缘电阻。
在正常连续运行4~6h后,停机用兆欧表测量电机绕组对地绝缘电阻应>0.5MΩ。
对于长时间停用的潜水电泵,使用前也应作这样的检查。
(3)开机前要检查热继电器的灵敏度与其他爱护装置的工作是否正常。
(4)检查电缆有无破损现象。
对于油浸式潜水电泵,要留意电泵渗油对电缆绝缘橡胶的破坏作用。
2.机械方面(1)常常检查潜水电泵的机械密封状况。
打开油孔螺钉,放出少量的油,如油中含有水分,则说明上磨块(或下磨块)密封已漏水,应调换密封盒且加入新的冷却油。
如油孔中缺油或油质不好,应加满油(5号或10号机械油、缝纫油或变压器油)或更换新油。
(2)对新的或更换过磨块的潜水泵,使用50h后应旋开放水封口塞,检查油(水)泄漏量,(3)检查水泵电机的振动状况同步转速为n0=3000r/min、1500r/min、1000r/min、750r/min的电机,要求振动值分别对应是δ≤0.06mm、0.1mm、0.13mm、0.16mm。
(4)定期检查潜水电泵的轴承状况。
看轴承是否缺油,是否有跑内圈或跑外圈的状况,轴承是否要更换(对于充水式电泵的轴承最好每年更换一次)。
3.其他方面(1)常常检查潜水电泵的进水网罩是否被杂草污物堵塞,叶轮是否被缠绕。
(2)长时间不用的潜水电泵,应提出水面,清洗晾干后,直立放在干燥通风的室内保管。
(3)潜水电泵运行1~2年后,要对电机进行抽芯检查与清扫。
若有污垢,可把电机浸入0.2%的海欧TX-10或105洗涤剂溶液中,加热至100℃左右并搅拌药液以加快污垢溶解,1~2h污垢消退后,再用高压自来水冲洗洁净甲把水滴净,置于炉内低温烘干即可。
二、潜水电泵的检修1.潜水电泵的常见故障、缘由分析与处理2.电机定子绕组的重绕(1)为避开或削减装配误差引起转子转动的不敏捷,拆卸电机前,在前后端与机座的合缝处用蓄子打上记号,待修理后按原样装配。
第七章电动潜油泵检修
一、学习目标
主要了解电潜泵的结构、掌握电潜泵的工作原理。
二、主要工作内容
电动潜油泵是用电驱动无杆泵举升(抽油)设备。
根据其结构和工作原理的不同,分为三种,即电动潜油离心泵、电动潜油单螺杆泵和电动潜油隔膜泵。
电动潜油离心泵主要适应低粘度或高含水的油井;电动潜油单螺杆泵适用于高粘度或高含气量的油井;电动潜油隔膜泵则适用于高含砂量及有腐蚀性介质的油井。
电动潜油单螺杆泵和电动潜油隔膜泵近几年开始研制现场使用比较少,因此这里主要介绍电动潜油离心泵,亦称电潜泵(简称电泵)。
(一)电动潜油离心泵的组成及性能
潜油电泵机组型号意义表示方法如下:
(1)井下部分,由多级离心泵、保护器和潜油电动机三个部件组成。
气井也安装压力检测器。
一般是潜油电动机安装在最底部,保护器,油气分离器上面是多级离心泵,它们之间通过花键连接,使电动机输出轴带动离心泵运转。
(2)中间部分,由特殊结构的电缆和油管组成。
目前现场主要采用扁形电缆,电缆用钢带卡子捆扎固定在油管上,应防止油套管偏磨,起到输送电流到井下。
(3)地面部分。
它由井口挂垫(专用井口)、接线盒、控制屏、变压器等组成。
控制屏用于控制电潜泵的工作。
(二)井下机组主要部件
1.潜油泵
(1)结构:潜油泵是由多级叶轮和导轮组成,分多节串联的离心泵。
其转动部分主要有轴、键、叶轮、垫片、轴套和限位卡簧等;固定部分主要有壳体、泵头(即上部接头)、泵座(即下部接头)、导轮和扶正轴承等。
相邻两节泵的泵壳用法兰连接,轴用花键套连接。
(2)工作原理:与普通离心泵相同,电动机带动泵轴上的叶轮高速旋转时,叶轮内液体的
每一质点受离心力作用,从叶轮中心沿叶片间的流道甩向叶轮四周,压力和速度同时增加,经过导轮流道引向下一级叶轮,这样逐级流经所有的叶轮和导轮,使液体压能逐次增加,最后获得一定的扬程,将液体输送出地面。
2.油气分离器
油井的油流内含有天然气,这些气体进入泵内,将直接影响泵的正常工作,使液体不能连续输送,造成气蚀。
为克服这一影响,在离心泵下装一油气分离器,使流体在进入泵之前,先通过油气分离器进行液气分离。
被分离出的气体进入油套管环形空间,然后排出地面,被分离后的液体则进入泵内。
这样,可减少气体对泵的气蚀现象,达到提高泵效及延长泵的使用寿命。
目前现场使用的油气分离器有沉降式和旋转式二种类型。
(1)沉降式油气分离器:结构比较简单,在壳体内装一倒置叶轮。
主要是依据重力原理
来进行油气分离。
油气混合物从分离器外壳的进液孔进入分离器后,由于液体的相对密度要比气体大得多,这样气体向上流动,通过分离器的排气孔进入油套管环形空间,而液体由于相对密度大,向下流动通过分离器底部的内腔进液孔进入分离器内腔,并经过底部轮增压产生一个稳定压头,把井内液体举升到泵的第一级叶轮,从而完成油气分离过程。
沉降分离器有效行程(大约为0.4m左右)小,因此分离效率较低。
三级分离占油、气、
水三相总体积10%的游离气,并且分离效率最高只能达到37%,如果泵吸入口气液比超过10%,这样分离器的分离效果将会大大变差,而使泵的工作特性受到严重影响,从而达不到
抽油效果。
(2)离心旋转式油气分离器:
结构:是由上接头、壳体、衬套、叶轮、诱导轮、轴、吸人口
滤网、下接头等组成。
如图示5-7—1。
工作原理:利用离心力分离原理,使气体在近轴处,液体在边
缘壁线,达到油气分离的目的。
这种分离器可处理占油、气、水三相总体积30%的游离气,并
且分离效率可达90%以上。
3.潜油电动机
(1)结构:潜油电动机主要由定子、转子、扶正轴承、电动机轴、
电缆头、注油阀、引线、打油叶轮、滤网、放油阀、电机壳体、止
推轴承及循环系统等组成。
(2)工作原理:潜油电动机是三相鼠笼式异步感应电动机,它和
其他异步电动机一样,当定子绕组的三相引出线接通三相电流
时,在电动机内产生一个转速为n,=60r/s的旋转磁场,其转向取
决于电源相序。
三、相关知识
起下电潜泵的质量标准:
(1)动管柱前要求井架重新校正,大钩必须对中井口。
协助电泵
专业人员安装好施工辅助设备及专用工具。
(2)整个起下电泵的过程中,必须听从专业人员的指挥,必须平
稳操作,缓起缓下(以每4—5min下一根油管为宜),切勿顿、
溜钻。
要注意保护好电缆,避免使用电缆出现死弯、磕碰、扭伤和
损坏包皮
现象。
(3)每根油管打3个电缆子(电缆的接口处上下各打一个电缆卡子),每根油管距离两端
1~1.5m以内各打一个电缆卡子,在油管的中部打一个电缆卡子,打卡子要注意质量,松紧适度,以不在油管上受力滑动为宜,严格防止松卡和漏卡下井。
(4)全部油管在上卸扣过程中,必须打好背钳,以防油管转动扭伤电缆。
(5)随管柱下井数量的增加,悬重增加,造成重心偏移,必须随时调整井架,保证大钩对正井口,以免电缆被井壁擦伤。
(6)下井油管必须测量长度,复查,检查螺纹质量,油管要求冲洗干净,油管螺纹部必须涂密封脂,保证油管不刺不漏。
(7)机组下井过程中,电工负责电缆的检查测量,每5根油管检测一次,若发现相间机组对地绝缘电阻出现导通,立即停止施工,经检查处理妥当后继续施工。
(8)电缆随管柱下井,要有专人负责电缆滚筒上电缆的投放,应随下井速度投放,不得使电缆突然卡死,不能强力拉伸,也不可投放速度过大,而使电缆打扭或造成死弯。
(9)施工过程中严防任何物品落井。