板凳式拉力器在塔河油田泵修中的应用

王振雷 黄明军 王江峰

摘 要：塔河油田重质原油外输加压工作，主要通过卧式双螺杆泵来完成。随着塔河油田设备精细化管理水平逐步提高，降本增效力度进一步加大，这就要求设备在维修环节中尽量缩短停机检修时间，提高设备利用率和维修质量。在前期的双螺杆泵维修作业中，轴承座及故障螺杆拆卸环节，费时、费力、费钱，存在诸多不安全因素。針对这些问题，我们设计了一款板凳式拉力器，极大地缩短了泵修时间，降低了机泵内部配件损坏率，最大限度的削减了泵修作业的不安全因素，取得了较好的经济效益和社会效益，具有较强的推广价值和应用前景。

关键词：双螺杆泵;拉力器;维护保养;应用

1 背景

塔河油田重质原油外输增压设备目前采用的是HPW系列的双螺杆泵，该泵轴承和齿轮采用外置形式、转子与转子之间以及转子与定子之间互不接触，具有一定间隙，靠轴承和同步齿轮精确定位，具有自吸能力强，高压下连续工作，对输送介质不敏感的特点。为确保原油外输任务的顺利完成，降低机泵故障对外输系统的影响，需严格按照双螺杆泵维护保养规程定期对双螺杆泵进行维护保养，对故障机泵及时维修。

2 存在问题

在前期的泵修作业环节中，我们发现，制约机泵维修速率和维修质量的主要原因是在轴承座和螺杆拆卸环节。

2.1 轴承座拆卸困难

双螺杆泵轴承座的常规拆卸方式是通过将对称的两根顶丝顺时针旋入轴承座顶丝眼，当顶丝一端接触衬套时，轴承座承受反向作用力，NJ2314轴承内圆脱落，轴承座被顶出，由于NJ2314轴承内圆与泵轴为过盈配合，轴承座顶丝眼承受反向作用力较大，常出现顶丝眼滑丝，而导致轴承座无法顺利取出的情况发生。

2.2 泵轴拆卸困难

轴承座取出后，通过平稳拖拽方式取出螺杆。当发生螺杆断裂、抱死而使得螺杆与衬套卡死时，前期的拆卸方式是通过硬物敲、砸螺杆，强行取出。这种拆卸作业方式费时、费力，对机泵部分配件造成巨大损伤。

3 解决方案

针对问题，我方与机泵厂家专业技术人员沟通、探讨，最终确定设计一套操作安全，能快速、高效的实现轴承座和螺杆拆卸的专业工具，板凳式拉力器（如图1、2所示）。在使用过程中，两条支腿与机泵衬套紧密结合，两条拉杆旋入泵轴吊装孔，通过同步顺时针旋转栏杆上受力螺栓，达到取出泵轴的目的，避免了敲、砸情况的发生。同时，当螺杆从泵体一端拉出时，另一端与泵轴过盈配合的NJ2314轴承内圆自动脱落，从而使得轴承座能被轻松取出，避免了硬力敲击和加工顶丝眼情况的发生。

3.1 各组合件的加工要求

为了确保板凳式拉力器加工精度达到要求，结合泵修作业中的实际情况，确定了组合件的加工尺寸及需满足的工艺要求：

（1）板凳式拉力器受力平面选用材质为16MNGS5合金钢，通过对工件表面进行镀铬处理，硬度达到HRC50以上，具有较强硬度。同时对支腿和受力板螺孔部分进行了氮化和喷涂耐磨材料等工艺处理，进一步提高了工具的耐磨和抗腐蚀性能。

（2）板凳式拉力器支腿：四条支腿选用45号精密冷轧无缝钢管，拉力器受力时，实现支腿与衬套紧密结合、均匀受力，同时保证螺杆能在支腿长度范围内被顺利取出。

（3）受力拉杆：受力拉杆为长度为350mm，直径为20mm的螺杆，每根拉杆上配有两个螺母，方便拉杆受力。

3.2 板凳式拉力器的应用

为了直观描述板凳式拉力器在泵修过程中的应用情况，我们与机泵维修人员结合，摒弃了以往的拆卸模式，将设计研发的板凳式拉力器运用到泵修作业中。

上述图片反映了实际泵修作业中，取出螺杆和轴承座的作业过程，从图3、图4、图5中我们可以看出，首先将板凳式拉力器两条支腿平稳的放在衬套上，调整两条支腿位置，保证板凳式拉力器两螺孔与泵轴两螺孔在同一直线上;其次将拉杆旋入至螺杆吊装孔;第三步是由两人同步顺时针旋转拉杆上的受力螺栓，此过程要保持受力螺栓旋转进度一致，避免因旋转进度不一致而导致螺杆卡死和螺旋套间相互受力情况的发生，直至泵轴另一端NJ2314轴承脱落;最后由两人同时将螺杆缓慢拉出，完成双螺杆泵拆卸。

4 实施效果评价

目前，通过现场统计发现，在原有的双螺杆泵拆卸方式下，每台机泵大修约耗时30小时。使用该工具后，平均每次减少机泵维修时间6小时，每年可节约机泵维修时间360小时，能有效提高输油泵维修效率，降低工人劳动强度。板凳式拉力器的投用，使得泵配更换率有了明显降低。2017年，更换轴承座共计2套，加工轴承座顶丝眼共计4次，更换衬套共计1个，更换螺杆共计6套。以双螺杆泵维修厂家合同价格计算得知，节约泵修费用共计：3.9+12*0.042+2*7.4+2*17.2=53.604万元。

5 结论

目前，从应用效果看，它的投用极大地缩短了机泵故障停机时间，提高了机泵利用率，为外输任务顺利完成提供了保障;其次，有效避免机泵拆卸过程中的敲击作业，减少了内部配件损坏率，经济效益显著;从安全角度看，有效削减了安全风险，充分体现了油田单位“以人为本”的安全管理理念，从人文角度看，避免了泵修过程中的敲击作业，降低了泵修人员的体力消耗，因此，板凳式拉力器的发明对其它油田单位泵修作业有值得参考和借鉴的意义，具有较强的推广价值和应用前景。