输油泵运行振动现象分析及控制措施

程龙

摘要：根据生产实践，通过对泵振动的危害进行了分析，归纳出了造成泵振动的原因，包括：安装、汽蚀余量、泵的选型、工况运行的原因、转子平衡度等因素，以及引起的振动的原因，提出了相应的防治措施，以期为相关的工作人员提供一些参考。输油泵作为油田输油系统的关键部件，其能否正常运行将直接关系到系统的安全稳定运行，目前的输油泵由于受到多种外界因素的影响而产生的振动，因此，在每年的运营管理中都要花费大量的人力物力进行维护，不仅影响了生产的效率，而且还带来了严重的安全隐患。本文就油泵在工作中的振动现象及防治方法作一简要的论述，以期为今后的工作提供借鉴。

关键词：输油泵；运行振动；控制措施

引言

输油泵作为油田输油系统的关键部件，其能否正常运行将直接关系到系统的安全稳定运行，全面提高输油泵的运行效率将直接关系到输油系统的经济效益。然而，目前的输油泵由于受到多种外界因素的影响而产生的振动，因此，在每年的运营管理中都要花费大量的人力物力进行维护，不仅影响了生产的效率，而且还带来了严重的安全隐患。作为石油的主要运输手段，管道运输在原油中占有举足轻重的地位，输油管道是石油输油系统的重要组成部分，它的安全与否直接影响着整个输油系统的安全。因此，对输油泵管路的振动特征进行分析，以降低其在使用过程中的意外，从而达到提高其安全、经济的目的。

一、输油系统现状分析

随着经济的迅速发展，石油制品在经济中的应用越来越广泛，特别是在交通、军事、燃料等各方面都有着重要的意义。目前，国内油田开发过程中，由于输油泵的油分含量较高，输油泵的油分和水分增多，而且油泵的工作状态不稳定，从而造成油量不稳定，从而使油泵的运行更加稳定，降低了能耗。

二、输油泵振动的危害

在对输油泵裕兴性能进行评估时，振动是一个重要的参数，一旦出现了问题，会导致水泵的运转不畅，同时电机、管路等部件也会发生震动，严重的还会造成人员伤亡。另外，由于振动会导致轴承部件的损坏，连接件的性能降低，如果阀门的结构部件损坏，就会导致渗漏。

三、输油泵产生振动的原因

目前油田中的油泵大多采用离心泵，产生振动的原因很多，有工艺问题，也有结构不合格的，还有一小部分是由于操作不当。

（一）施工安装

在安装过程中，若油泵进口法兰与管道之间不能准确地对齐，很可能会受到外力的作用，导致机壳和转子不是同心的，这就造成了振动。在管道的安装中，要尽可能地减少管道的变形和应力，在安装的时候，由于机组的同心度不符合要求，导致了转子的不平衡，这时就会出现强制振动，因此，必须确保转子的轴与泵的转轴是一条线。

（二）汽蚀余量

油泵在工作时，由于压力的影响，流体会从泵口进入叶轮进口，并在叶轮进口处逐步减小，在这种情况下，由于叶轮不断地做功，所以它的压力会逐步升高。靠近叶轮进口处的压力将比输送液体饱和蒸汽的压力小，从而达到汽化的目的，这个时候会有气体外泄，气泡会越来越多。如果气泡在叶轮的附属物上被破坏，那么液体会不停地撞击周围的构件，造成疲劳损伤，这就是汽蚀。气穴的出现也会引起系统的噪声和振动问题，气泡破裂后，液体与金属的碰撞会产生噪声，甚至会产生爆炸，导致整个装置的振动，在机组进入一次振动后，气泡会迅速破裂，使振动变得更加严重，造成整个装置的故障。

（三）泵的选型和变工况运行

在设计中，每个水泵都有一个清楚的标称值，在使用时必须确保其满足设计的要求，否则将会对电力系统的稳定性产生直接的影响。有些输油泵由于其特征曲线具有较低的比速，水泵在设计时是很稳定的，但在变工况下，泵的结构会受到振动、噪声等的直接影响，叶片也会受到径向力的作用，从而引起过大的振动。

（四）转子平衡度

泵体结构部位的前、后测点要比纵向和纵向等部位存在较大的振动，从振动频谱可以看出，各测点的工作频率均处于有利位置，并且有过低的谐波和通过频率。转子的平衡问题，很大程度上是由转子系统产生的，也有可能是由于结构部件的损坏，在输送的时候，介质会结垢，导致转子不能正常工作，导致整体的工作不稳定。

（五）叶轮

叶轮的质量偏差也会导致泵出现的振动，叶轮在制造过程中，质量不过关，或者是在输送液体的时候，产生了腐蚀，导致叶轮的流道被液体冲刷，产生偏心。由于叶轮的各结构部件存在着不合理的匹配情况，从而产生了振动，叶轮环和泵体口环因机械损坏而产生的超负荷磨损，也会引起泵的振动。

（六）泵在运行之前未进行充分预热

在系统运转前，因为要对泵的结构进行适当的预热，如果液温过高，则会使转子的受热速度比定子要快。如果转子在静止状态下被液体的温度直接影响，导致转子和定子之间的匹配尺寸会逐渐减小，因此在转动过程中会产生较大的摩擦力，从而导致泵的过度振动。

四、采取的措施

（一）确保各结构部件的规范安装

在安装时，要保证各构件的安装符合技术规范，防止箱体发生变形，最重要的是要保证箱体与转子之间的位置是同心的，以保证泵在运转时不会有过多的振动。另外，必须对油管部位的质量进行严格的控制，以保证其同轴度符合标准规，并使其定位精度符合规定，同时，电动机和泵转子在同一直线上，消除了振动问题，保证了油泵的正常工作。

（二）运行工况调节与泵的选型

油泵的工作状态调整包括泵的性能调整和设备的性能调整，实际操作中，必须根据工作条件调整转速，调整叶轮外径和泵之间的顺序，调整阀门，调整分流，使流量控制更合理[1]。在两台水泵并联时，其工作参数基本相同，其变化曲线也比较柔和，不会产生驼峰现象，在泵体内工作时，为了防止过载，又不会引起管道阻塞。

（三）做好日常记录

在进行横向对比的时候，必须要有精确的记录，并进行横向对比，最直观的判断就是横向对比参数，也就是泵体结构相同、参数相同的泵体结构和参数相同的情况。通过综合的数据比较，确定了振动问题；纵向对比主要是每天的运转和月度的比较，这样就可以判断出泵的振动状况发展趋势，并根据发展的需要采取相应的措施。

（四）加强对泵机组的维护保养

为了减少离心泵的容积损失，提高其维修保养的质量，对离心泵的渗漏进行了科学的控制，对泵地渗漏进行了实时监测，并对盘根的渗漏进行了严格的控制，为防止机械密封件的渗漏，应采取机械密封件的方式，以实现所需的运输效率。经常维护（例如发现离心泵的叶轮损坏），监测离心泵的工作状态，检查和维护离心泵的各个部件，这些都会对泵的工作效率产生影响。通过更换破损严重的叶轮，可以使离心泵的运行状况得到恢复，达到预期的输送目的[2]。在日常保养和管理中，应定期对水泵进行润滑，并对其进行润滑，并对其进行充油，避免部件的干燥，使离心泵机组温度过高，易发生故障，影响其正常工作，离心式泵设备维护保养，维护后的离心泵符合输送系统的技术指标。

（五）双阻尼器减振方案

采用两个减振器，使两个减振器对称排列，以防止因偏心而产生的力矩；同时，为了防止阻尼液体流入外壳，管路阻尼器应保持竖直；在安装过程中，要保证在管道振动最大的地方安装减震器，首先要对管道进行振动测试，然后根据管道振动最大的部位进行调整，以保证减震器的安装位置。

（六）提高输油泵的节能效果

该变频器在工作时，能够连续地向输油泵马达供给变频功率，以达到调节电动机转速的目的，因此油压的变化是有意义的，在输油过程中，根据用户的要求，选用不同的流量和压力，保证了它的节能特性。根据变频器安装用户资料的对比分析，发现油泵的油耗明显低于以前的消耗，经过测算，一年后可以购买一组变频调速装置，随着使用年限的延长，节能效果也会更好[3]。采用变频调速装置并推广后，可提高企业的经济效益，确保输油泵的输油稳定，延长电动机的使用寿命，可以大力推广和应用变频节能技术，用于原油的采收率。该变频器具有操作简单、减少了油泵与油泵的碰撞，减少了磨损、噪声，提高了工作装置的使用寿命。

结束语

综上所述，油泵是石油输送的主要动力装置，随着其寿命的延长，在运行中会发生各种各样的问题，其中振动是最常见的故障，它不仅会对生产造成一定的影响，而且存在一定的安全隐患，从而降低了输油效率。为了提高其安全工作效率，满足石油产品的技术需求，必须对其进行分析与研究。

参考文献

[1]师朝光.基于LabVIEW输油泵机组运行噪声三维有界声场仿真研究[D].东北石油大学,2022.

[2]李越.原油管道外输系统运行能耗优化与事故工况动态保护模拟研究[D].东北石油大学,2022.

[3]刘昭廷.基于运行噪声分析的输油泵机组故障诊断方法研究[D].东北石油大学,2022.