输油臂故障原因分析与防范措施

经验人：周作桥

输油臂作为原油码头的一种特殊的输油设备，文章统计了某原油码头半年来输油臂的故障情况，归纳出输油臂故障的几种形式，具体分析了各种故障形成的原因，并且提出了避免输油臂故障的防范措施。

输油臂故障情况调查

某原油码头共有4 台RC16DEQ-30/22.4 船用输油臂，经过调查统计，2012 年1～6 月份，在接卸作业期间，输油臂共发生故障15 次，故障停机时间累计达36h，严重影响码头的接卸作业，形成不必要的油轮滞期，企业蒙受巨大的经济损失。

在15 次故障现象中，主密封渗漏8 次，故障停机时间为16h；内外臂展开角一级报警4 次，故障停机时间为10h；水平越位一次报警1 次，故障停机时间为4h；紧急脱离装置（Emergency Release System.ERS）动作1 次，故障停机时间为4h；快速液压接头密封渗漏1 次，故障停机时间为2h。

输油臂故障原因分析

主密封渗漏

经过对失效的主密封圈进行测量、分析，认为：主密封圈原骨架为不锈钢材质，因不锈钢材质物性决定，不锈钢骨架耐腐蚀，但弹性较小，密封圈骨架在受挤压变形后回弹量不足，从而发生原油渗漏。

接线盒防水设计不合理

进、出线口密封老化或密封不严密，雨水及潮湿空气就会从进、出线口进入接线盒内，当积水在24VDC 限位开关接线端子上形成短路，开关由常开状态变为闭合状态，造成闭路误报警。

紧急脱离装置误动作

输油臂运行时，受原油流动冲击、震动，顶丝容易出现松动，装置下推杆对蝶阀的阀板失去自锁作用，推杆在重力作用下，切断剪切销，并推动凸轮转动，船、臂两侧蝶阀关闭，则抱箍打开，导致紧急装置误动作。

输油臂故障防范措施

主密封渗漏

改进主密封圈骨架材料：把密封圈钢骨架不锈钢更换为高碳钢材料，提高了密封圈骨架弹性；

增大主密封圈的预压量：主密封圈密封处厚度增加1mm 预压量，使压缩量达到3mm，提高了密封效果；

修改输油臂操作规程：原规程中的抽空作业会产生负压，负压会破坏主密封骨架的弹力，当杂质进入密封面，会破坏密封面，造成主密封渗漏；因此修改规程为为“输油臂停止作业后，关闭输油臂根部陆域方向的阀门，开启输油臂三维接头处的真空破坏器，然后启动螺杆泵，进行抽空作业”。

接线盒设计不合理

改进输油臂限位接线盒进线方式：接线盒进线口全部向下安装，并拧紧进口接头密封螺帽，防止雨水、露水及潮湿空气等进入接线盒内。

紧急脱离装置误动作

改进输油臂定位销的固定方式：在下推杆钻孔，将原顶丝改为剪切销，解决顶丝易松动问题；

保留复位销：输油臂接船后不拆除油缸上、下推杆联接的复位销，依靠油缸的实现机械自锁。开启输油臂液压分站内紧急脱离装置液压管路阀门，保持紧急脱离装置油缸压力正常，实现液压自锁；

制订剪切销更换制度：紧急脱离装置剪切销每卸2 艘船必须更换；下推杆剪切销、抱箍剪切销每半年更换；

修改PLC 程序：取消紧急脱离装置二级报警后自动脱离功能，改为值班人员手动操作，防止出现二级误报警而引起的误脱离。

效果检查

2014 年度输油臂故障次数统计见下表

从上表可以看出，输油臂仍然出现主密封故障，但其故障次数大大降低，年度降幅为75%，且停机时间降至为0；其他故障次数与停机时间均降至为0，效果明显。

结束语

输油臂故障原因比较复杂，在查找故障原因时，要根据输油臂的故障表现形式、部位进行综合分析、判断，从输油臂本体、液压系统、电气系统及运行状态多方面考虑。输油臂本体如绳轮系统、旋转弯头等状况；液压系统电磁阀、蓄能器、油泵等工作状况；电气控制系统如输油臂PLC 模块、工作情况；运行状态如船泵及输油管线压力、流量、温度、振动、声音等等。