输油管道输油泵故障原因及对策
佟振国
国家管网集团北方管道有限责任公司郑州输油气分公司 河南省郑州市 451192
引言:输油泵是输油管道系统中的核心设备,负责将原油从起点泵送到终端。随着石油工业的发展,输油泵的输送量逐年增加,其安全稳定运行关系到整个石油供应链的顺畅。输油泵的故障不仅会导致输送中断,还可能引发环境污染和安全事故。因此,深入分析输油泵故障原因,制定针对性的预防和解决措施,对于保障管道运行安全具有重要意义。
一、输油泵的工作原理及分类
输油泵是石油输送系统中的核心设备,其基本工作原理是将电能转化为机械能,通过增压推动原油沿管道流动[1]。常见的输油泵类型包括离心泵和螺杆泵。离心泵依靠叶轮高速旋转产生离心力,使原油沿泵壳流动,适用于大流量、低粘度和低扬程工况,运行平稳、效率较高。螺杆泵通过一个或多个螺杆在泵体内旋转,将油液连续推进,适用于高黏度、含杂质或要求稳定压力的场景,适应性强。根据输送介质特性和运行环境选择合适的泵型,可提高系统效率并延长设备使用寿命。
二、输油泵故障的主要表现
输油泵在长期运行中常出现多种故障,主要表现为机械损坏、电气异常和运行状态异常。机械故障常见于轴承磨损、转子不平衡、密封件老化等问题,容易引发泄漏和振动,影响泵体稳定运行。电气故障则包括电机过载、电缆接触不良、绝缘层老化等,严重时可导致设备跳闸或烧毁。运行异常表现为流量不足、压力波动、噪音剧烈等,可能源于管道堵塞、叶轮损坏或进出口阀门故障。这些问题若不及时处理,可能引发停输事故,影响整体输送系统的安全性。
三、输油泵故障原因分析
(一)环境因素影响
在现代输油作业中,复杂多变的工作环境对输油泵运行造成显著影响。高温或低温环境会使泵体材料产生热胀冷缩,导致密封面变形或失效,增加泄漏风险。沿海或湿热地区的输油站面临较强腐蚀性气体影响,使泵体金属件加速老化锈蚀,密封圈和轴套磨损加剧[2]。部分荒漠或风沙地区的输油管道站点易受粉尘污染,细小颗粒物进入轴承、滑动部件后会加剧磨损,造成机械卡滞甚至电机过载。此外,设备基础若长期受振动影响易出现松动现象,影响泵的运行稳定性,诱发噪声增大、对中偏差等隐性故障,增加维护工作难度和运行不确定性。
(二)设备自身原因
当前输油系统中使用的部分输油泵存在设计老旧、性能不匹配或零部件质量不合格的问题。例如,个别输油泵结构设计未充分考虑高压高温或高黏度介质工况,导致轴承负荷过重,长期运行下发生早期疲劳损坏。泵体内部间隙控制不合理,也可能引起内漏、效率降低等问题。某些国产低端泵型在关键部件如密封组件、电机绝缘材料方面选材不佳,运行一段时间后容易出现热击穿、电流异常等现象。现代输油系统中,如果设备更新滞后或忽视采购时的适配性审查,将导致泵与实际输送需求不匹配,进而频繁发生振动异常、压力波动和过载停机等设备故障,影响系统连续稳定运行。
(三)操作与维护管理不当
在实际输油过程中,操作与维护管理水平直接影响设备寿命和运行稳定性。一些输油站存在操作规程执行不到位的现象,如未按规定进行启动前检查或频繁启停设备,极易引发泵轴偏移、电机过载等隐性损伤。部分站点操作人员缺乏对现代设备控制系统的理解,错误设置参数或忽略报警信息,造成故障积累与扩大。同时,维护工作中普遍存在周期不明确、保养不规范的问题,如润滑油更换不及时、密封件未定期检查等,导致轴承干摩、密封泄漏等故障频发。一些输油站仍依赖人工巡检方式,缺乏数字化、远程化监控手段,使得潜在问题难以及时发现和处理,埋下系统性安全隐患。
四、输油泵故障的防范与应对措施
(一)加强设备维护管理
企业应建立系统完整的设备台账,详细记录输油泵的出厂信息、运行状态、维修记录和使用年限,为后续管理提供数据支撑。技术部门应制定科学的维护保养计划,明确周期性检查与重点部位的专项检修任务[3]。现场可应用红外热成像、轴振监测、油液分析等先进检测手段,实时掌握泵体运行状态,及时发现异常趋势。运行管理单位应推行预防性维修制度,提前替换老化或即将失效的部件,避免突发性故障发生。通过科学维护和及时检修,有效延长设备使用寿命,提高输油系统的运行效率,保障石油输送的连续性和安全性。
(二)提升操作人员素质
管理单位应组织专业人员编制操作规程,细化输油泵启动、运行、停机等关键环节的操作标准。培训工作需突出实用性,涵盖设备原理、运行流程、常见故障判定与处理措施等内容。企业应建立岗前培训与在岗轮训机制,并结合现场实操开展考核,确保操作人员真正掌握设备控制技能。鼓励技术骨干分享经验和问题案例,提升团队应对突发事件的能力。运维人员在具备基础技能的同时,还应熟悉控制系统界面与报警逻辑,能够独立识别风险信号并采取合理处置。整体素质的提高将有助于减少误操作风险,提升输油泵系统的安全运行水平。
(三)优化设备选型与更新
设计部门在选型阶段应充分考虑原油介质性质、输送压力、流量需求及环境条件,选择适配性强、性能稳定的泵型和材质。例如,高温高压工况需选用耐磨耐热的密封与轴承材料,以确保设备长期运行稳定。对于已运行年限较长、频繁出现故障的设备,应结合技术评估结果及时淘汰或进行技术升级。设备采购中应优先考虑具备智能监控接口和自动保护功能的新型产品,提升泵站智能化水平。技术更新不应局限于设备更换,还应同步改造控制系统,实现信息互联。通过合理选型与定期更新,企业能够减少设备故障发生率,提升管道系统运行效率。
(四)引入智能化监控系统
输油企业应建设基于物联网的监测平台,对输油泵的振动、温度、电流、压力等关键参数进行实时采集与远程传输。管理系统应设定合理的预警阈值,当监测数据接近异常状态时自动触发报警,提醒值班人员介入处理。维护人员可利用移动终端或中控平台查看泵体历史运行趋势,结合大数据分析功能,准确判断设备故障发展方向。智能系统可根据数据模型进行健康评估,辅助决策层优化维修计划和资源配置。平台应具备报表生成、远程控制、历史查询等功能,实现运维数字化、可视化。智能化手段的应用将大幅提升管理效率,减少故障停机时间。
五、结论
输油泵故障成因复杂,环境条件、设备本身质量以及运维管理水平均对其稳定运行产生重要影响。为确保设备高效运转,应从加强维护管理、提升操作人员素质、优化设备选型及推进智能化技术应用等方面系统施策。构建科学完善的管理体系和高效的运行机制,有助于提升输油泵的运行可靠性,降低故障率,保障输油管道系统在长期运行中的安全性与稳定性。
参考文献
[1]欧永红,徐立东,王历红,等. 输油管道输油泵故障原因分析及对策研究[J]. 化工管理,2020(1):181.
[2]单宇. 输油管道输油泵故障原因分析及对策[J]. 建筑工程技术与设计,2020(32):83.
[3]张虎群. 长输管道输油泵故障原因分析及对策研究[J]. 中国石油和化工标准与质量,2017,37(7):17-18.