海上油田平台主冷却海水泵故障处理

杨庆庆

（中海油有限公司天津分公司 天津塘沽 300450）

一、故障现象

2021年03月30日上午，动力班组巡检人员发现1#主冷却海水泵轴承箱振动升高，驱动端振动：8mm/s、非驱动端振动：6mm/s，轴承箱温度正常。同时，轴承箱溢流孔处有海水渗出，判断机封泄漏，因此立即停用1#主海水泵，同时将泵进出口进行隔离。

二、主冷却海水泵主要结构及参数

主冷却海水泵属于立式电机驱动离心泵，该类泵流量、扬程及性能范围均较大[1]，在海上机舱内多采用该类泵输送海水。泵的机械密封形式为单弹簧式机封。轴承箱驱动端轴承型号：SKF7318BECBP（单列角接触球轴承），可以同时承受径向负荷和轴向负荷，能在较高的转速下工作，该类轴承特别适用于承受复合负荷。非驱动端轴承型号为：SKF63162RS1，深沟球轴承，该轴承的应用范围非常广，在高速甚至极高转速运行，并无须经常维护，深沟球轴承即使在高转速条件除了承受径向负荷外，还可以承受双向的轴向负荷[2]。轴承润滑采用CALTEX Multifak EP2（加德士多功能锂基极压润滑脂2），该品牌油脂采用深度精炼矿物基础油、锂稠化剂、极压添加剂和防锈抗氧化剂精心配制而成，极压添加剂为在高负荷下的零部件提供抗磨损保护，具有极强的抗氧化能力。泵的参数如下：

表1 主冷却海水泵主要技术参数

三、主冷却海水泵轴承箱溢流口海水渗出原因及分析

（一）原因分析

根据现场故障现象和历史类似故障分析其存在的原因可能如下：

1.机封动环卡滞，不能自由补偿导致机封漏水从轴承箱溢流口处渗出。

2.机封密封点处密封失效导致海水渗出，如动静环结合面、静环和静环座等。

3.轴承损伤，如轴承滚道表面金属脱落等造成振动增大。4.叶轮动平衡破坏，造成振动增大。

5.其他异常原因。

（二）分析过程及检修结果

1.分析过程

对比了3月份以来的1#主冷却海水泵运行参数，发现轴承箱振动是突然增大，值班人员对1#主海水泵进行了机械、电气隔离，盘泵正常，为了进一步确定故障点，需要通过拆解泵进一步确定故障来源。

2.检修结果

在确认现场机械、电气隔离措施到位后，维修人员严格按照《B03-02-ME-17035主冷却海水泵更换轴承及机械密封标准作业程序》对1#主冷却海水泵进行检修。检修结果如下：

（1）检查叶轮冲蚀严重，包括叶轮前后盖板、叶片表面均有腐蚀的麻点，边缘变薄、缺失。

（2）机封冲洗管线堵塞，机封动环已被水垢卡滞。

（3）海水窜入轴承箱内，影响黄油润滑轴承效果，导致轴承运转状态不正常。

从拆解情况看，目前1#泵整体存在问题很多：①检查叶轮冲蚀严重，包括叶轮前后盖板、叶片表面均有腐蚀的麻点，边缘变薄、缺失，这是由于长时间海水冲蚀导致。叶轮动平衡被破坏，传导至轴承箱，轴承箱振动值升高；②泵盖O型密封圈安装沟槽边缘部分冲蚀导致缺失，后期若安装沟槽边缘缺失严重，会导致O型密封圈压缩量减小，不能起到密封作用；③发现机封冲洗管线堵塞，导致机封冲洗失效。同时发现机封动环已被水垢卡滞，由于海水含沙较多，长时间结垢导致动环卡滞无法补偿，造成机封漏水。④海水窜入轴承箱内，影响黄油润滑轴承效果，导致轴承运转状态不正常，这也是轴承箱振动值升高原因。好在值班人员及时发现，轴承没有发生干磨。

3.故障处理措施

通过故障泵拆解，得出故障原因：机封动环被水垢卡滞，导致动环卡滞无法补偿，造成机封漏水，海水窜入轴承箱内，从溢流口溢出，影响黄油润滑轴承效果，导致轴承运转状态不正常，振动增大。对故障零部件进行更换：驱动端、非驱动端轴承，以及机封（橡胶波纹管）。对其他零部件进行清洁保养，最后组装。

4.测试效果

1#主冷却海水泵维修完毕后，回装气泵测试，运转一个小时，驱动端振动为5mm/s，非驱动端振动为3mm/s，泵出口压力上升0.5bar。用听诊器判断泵轴承转动正常，点温枪测试轴承箱温度26℃。设施人员每隔半小时对轴承箱温度进行监测，数据表明泵轴承箱温度恢复正常，其他例如震动、电机电流等运转参数均正常。

四、结束语

通过对故障主冷却海水泵检修，对其中损坏部件进行原因分析。为避免再发生此类事故，提出以下建议：

1.自投产至今17年，1#主冷却海水泵仅更换过机封、轴承零件，由拆检结果可以发现该泵整体存在问题很多，包括叶轮、泵壳、泵盖等冲蚀严重，所以有必要对主冷却海水泵叶轮、泵壳、泵盖采购备用。

2.回装后的泵壳、泵盖均存在缺陷，后期点检过程中，加强观察1#主海水泵运转状态。

3.本次更换机封类型是橡胶波纹管式机封，与之前单弹簧式机封相比较，橡胶波纹管式机封动环密封圈改至弹簧座处，动环补偿追随性提高，避免了因轴上结垢导致动环密封圈卡滞，同时也避免因轴窜、振动所产生的动环密封圈磨损。

4.本次拆检发现机封冲洗管线堵塞，导致不能对机封进行有效冲洗。建议后期全船备用泵周期性保养时、起泵前，增加对机封冲洗管线状态检查，确保处于疏通状态。

5.由于值班人员及时发现，避免了泵故障进一步加剧，说明了巡检的重要性，后期要继续做好对设备的点检工作，及时发现设备的异常状况。