研究結(jié)果顯示，污水注水泵的壽命與企業(yè)實(shí)際需求尚存在一定的差距。《往復(fù)式注水泵技術(shù)規(guī)范》明確提出：當(dāng)含油污水輸送額定排出壓力為20 MPa以下時(shí)，柱塞壽命應(yīng)達(dá)到1300 h，填料壽命應(yīng)在1400 h以上，泵閥能夠進(jìn)行長(zhǎng)達(dá)1600 h的無(wú)故障運(yùn)行。但在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，柱塞壽命僅為600~900 h，填料壽命維持時(shí)間更短，約為350~ 500 h，泵閥僅能夠維持150~240 h無(wú)故障運(yùn)行。

 

1、部件結(jié)構(gòu)不適宜回注污水

 

作為注水泵主要部件，污水泵柱塞填料容易受到含顆粒污水的影響，其中所含的腐蝕性成分會(huì)對(duì)柱塞填料產(chǎn)生腐蝕，污水難以被有效隔離，潤(rùn)滑條件不佳，使得填料磨損進(jìn)一步加劇。污水泵泵閥常用結(jié)構(gòu)為上下分體式，閥心、閥體采用金屬密封，若輸送的污水存在明顯的顆粒物，將會(huì)影響到閥心、閥體密封性，出現(xiàn)泄漏，長(zhǎng)此以往會(huì)使金屬密封面產(chǎn)生不同程度的破損，引起泵閥故障。

 

2、 柱塞填料選擇不合理

 

在原油開采過(guò)程中，注水泵柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，柱塞表面很容易受到水中成分腐蝕，不光滑的柱塞表面也會(huì)讓密封圈磨損加劇。一般柱塞要10個(gè)月更換1次，密封圈要每月更換1次，頻繁更換不僅給生產(chǎn)造成損失，對(duì)注水生產(chǎn)時(shí)間也會(huì)造成影響。通過(guò)測(cè)試污水泵柱塞材料，可以發(fā)現(xiàn)其基材為45鋼，表面涂噴了硬質(zhì)合金，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中可以發(fā)現(xiàn)此類噴涂材料在腐蝕性污水輸送過(guò)程中存在較高的脫落風(fēng)險(xiǎn)，容易損傷到柱塞，部分柱塞應(yīng)用不足700 h 便會(huì)出現(xiàn)噴涂材料脫落的現(xiàn)象，甚至發(fā)生拉毛。注水泵曾經(jīng)使用過(guò)的填料如表1所示。污水泵填料采用碳纖維編織材料，耐寒性不佳，且具有回彈性，遇水后會(huì)出現(xiàn)變硬的現(xiàn)象，降低密封彈性，導(dǎo)致使用壽命大大減少。聚四氟乙烯主要的特點(diǎn)為耐高溫，但缺乏有效的回彈性能，若柱塞偏擺幅度過(guò)大，與柱塞之間會(huì)產(chǎn)生較大間隙，進(jìn)而引起介質(zhì)的泄漏。柔性石墨自潤(rùn)滑性能好，但摩擦因數(shù)低，在沖擊性及耐剪切性能方面存在一定的不足，無(wú)法將其單獨(dú)應(yīng)用于高壓柱塞軸封。不同密封填料性能如表2所示。

 

 

 

 

 

3、 封油壓力低

 

密封油能夠?qū)σ后w外漏起到較好的密封作用，與此同時(shí)還能夠?qū)μ盍厦芊鉂?rùn)滑、冷卻。密封工作性能很大程度上受封油壓力高低的影響。實(shí)施技術(shù)改造前，封油zui大壓力不超過(guò)0.3 MPa，與介質(zhì)工作壓力(16 MPa)相比明顯較小。可以發(fā)現(xiàn)，受封油壓力過(guò)低的影響，即使主填料密封段封油進(jìn)入填料與柱塞，也難以起到明顯的潤(rùn)滑作用，此時(shí)受壓力差的影響，介質(zhì)會(huì)在填料與柱塞之間的徑向間隙充滿，順軸向從泵內(nèi)往封油側(cè)泄漏。副調(diào)料密封段可見側(cè)向壓力比封油壓力高，封油無(wú)法順利進(jìn)入填料與柱塞間，難以發(fā)揮潤(rùn)滑作用，增加了填料與柱塞的摩擦因數(shù)，同時(shí)降低了液膜壓力。介質(zhì)壓力升高并分布于軸向，導(dǎo)致封油、介質(zhì)混合物外泄，需要加大密封填料壓緊力，導(dǎo)致摩擦因數(shù)進(jìn)一步增加，導(dǎo)致密封失效。