导航： >> 安全论文>> 机械安全论文>>正文

提高螺杆泵的安全性与节能效果

文档作者：杨永纯文档来源：大庆油田有限责任公司第三采油厂		点击数：	更新时间： 2022年04月28日
下载地址：点击这里	文件大小： 514.36 KB 共3页	文档格式： PDF	下载点数： 1 点（VIP免费）

全屏查看

内容预览 [文件共3页]

本文件共3页，如需编辑使用，请下载。

注：预览效果可能会出现部分文字乱码（如口口口）、内容显示不全等问题，下载是正常的。

	文件大小：514.36 KB 共3页文件格式：PDF 下载点数：1 点（VIP会员免费）

下一篇：螺杆泵安全分析及对策研究

上一篇：提高真空泵运行安全性的技术措施

文本预览

仅提取页面文字内容，供快速阅读使用。

斑保·安宝，EnvironmentProtection·Security
提高螺杆泵的安全性与节能效果
杨永纯(大庆油田有限责任公司第三采油厂)
摘要 常规螺杆泵特有的减速传动结构在驱动头皮带轮和刹车装置的安装上存在着一定的
缺陷，其发生飞轮故障率大，破坏力强。通过合理设置恰当过载电流， 改造棘轮棘爪刹车系
统 缩短预留光杆长度 运用加固安装驱动头皮带轮等技术，加强专项安全技术教育．强化安
全规范等管理手段，可以显著降低螺杆泵事故的发生率 推广直驱型螺杆泵可以完全杜绝螺杆
泵的飞轮事故，且具有明显的节能效果
关键词 螺杆泵 机械事故安全节能
DOl：10 3969／i．i ssn．2095—1493，2014，008 017
随着油田开采时问的延长，含水上升导致低产
低效井所占比率越来越多。螺杆泵在高含水井尤其
是稠油井开发上得到了广泛的应用，见到了明显的
增产节能效果⋯。然而，常规型螺杆泵在大量投入
使用的同时也存在着风险。2013年12月，萨北油
田发生了一起严重的螺杆泵井机械事故。
1 螺杆泵并事故
该事故发生在萨北油田北2—321-P44井，该井
在2007年采用常规减速型螺杆泵投产，理论排量
为147．46 t， 发生事故时日产液量43．56 t，产油
2．22 t， 电流为25 A，转速为128 r／min。
2013年l1月21日管井员工发现该井停机，
且无法启动， 2013年1 1月24日使用蒸汽车洗井核
实问题， 洗井井口温度返回到80℃ ， 压力3．0
MPa，启井发现防反转装置几乎不起作用， 电流一
直上升到配电箱保护器保护断电。现场发现防反转
装置有些不灵敏，停机后需等一段时间才能停下。
于是，维修班人员检查棘轮棘爪，发现无异常，接
着调整扭矩释放螺丝。
2013年1 1月25日技术员到现场核实泵况，试
启一次，和1 1月24日情况基本一样， 电流一直上
升到配电箱保护器保护断电， 过程大概1 rain左
右。之后，安装压力表关回油掺水套管放气等阀
门，准备憋泵。启井之后电流依然一直上升到配电
作者简介：杨永纯，工程师，2009年毕业于大庆石油学院，从事油
气集翁、安全管理I ，E-mail： ycyang@petrochirtam m．cn， 地
址：黑龙江省大庆油田有限责任公司第三采油厂第五油矿采油五
队．163152。
40 1l
www．syshjn．com
箱保护器保护断电，但是断电之后井口异常响声巨大。
此时技术员并没有离开螺杆泵房，过了大概5～10 s在
螺杆泵井房内听到“砰”一声巨响，过了5 min，外
面没有其他响声， 该技术员走出螺杆泵房查看井口
情况， 发现螺杆泵护罩已破损， 皮带已经破损不
见。附近没有看见掉落的大皮带轮和护罩残片。井
口套管250放空闸门下方有3个被砸出来的坑，为
部分大皮带轮的碎块，井口房被砸掉一块，皮带飞
出20 m远，其中最大一块碎块沿皮带轮切线方向
向东飞出，直接落在距离该井约500 m的北2—20一
P35抽油机井的井场处，于第二日被发现。
2 原因分析
通过专业人员现场勘验分析，该井南于螺杆泵
井下泵硬卡，加之防反转装置未能及时起作用，导
致配电箱保护器保护断电后螺杆泵螺杆迅速反转，
从而使大皮带轮转裂飞出。结合类似事故，认识到
螺杆泵发生事故的一些原因。
2．1 相关管理人员经验不足、技术教育不到位
对于螺杆泵卡泵，由于部分员工和专业管理人
员未亲身经历，亦未进行过相关教育，员r对卡泵
的危害认识不足。对装有变频器的螺杆泵，当螺杆
泵电动机电流逐渐增大时，说明油井明显出砂。如
果使用变频器无法启泵，就应向上级部门汇报，采
取洗井或检泵措施，而不应再进行憋泵和私自启泵
运转。
2．2 变频器的过载电流值设置过小
部分螺杆泵的变频器过载电流设置过小，油井
环保·安呈，Environment Protection·Security
出砂后或者温度太低原油特稠时， 启动电流增大，
螺杆泵无法启动运行。为了使油井投产，部分员工
可能使用工频电路启动电动机，维持生产。
2．3 棘轮、棘爪刹车装置存在缺陷
该装置刹车力矩较小，只能满足正常停车或因
为油管内液体与油套环空液面的高度差造成的抽油
杆反转的刹车需要，不能满足卡泵造成的抽油杆超
高转速刹车需要，而且制动后不能自动释放光杆扭
矩。并且，螺杆泵长时间运转，棘轮、棘爪磨损较
大容易失灵，安全系数降低。
2．4 预留光杆过长
由于教育培训不到位，作业人员对光杆过长的
危害认识不足，加之现场缺少插接杆短节，完井时
仓促收丁，有些外露光杆长度都超过0．5 m，采油
单位也认识不足，监督不到位。当抽油杆发生高速
反转时，在巨大离心力作用下，光杆被甩弯，弯曲
程度不断增大，并与卡子护罩刮碰， 导致折断
飞出。
2．5 未设置光杆扭矩卸载装置
当螺杆泵卡泵后，抽油杆下部不再转动，而地
面的电动机继续给光杆施加扭矩，光杆弹性势能不
断增加。当驱动头停止转动时，光杆的反向扭距无
法缓慢卸掉，一旦刹车失灵，巨大的弹性势能带动
地面驱动装置高速反转。因此，在靠近驱动头的抽
油杆上应考虑加装扭矩卸载装置。
2．6 驱动头皮带轮安装不科学
驱动头的大皮带轮上开有3个螺栓孔，依靠3
个螺栓将皮带轮固定在驱动头上，因紧固不到位或
长期运转，会造成皮带轮松动。当抽油杆柱高速反
转时，因应力集中，导致皮带轮在3个固定螺栓处
断裂，在巨大离心力作用下飞出。正确的连接方式
应为键槽连接，再配以较大的“靠背轮”及背帽加
以固定。
2．7 设备保养不到位
部分使用单位未对螺杆泵按规定及时进行保
养，棘轮、棘爪粘有油污，棘爪磨损，弹簧弹力
减弱。
3 解决方案
针对事故发生的原因，采取有针对性的解决方
案，从设备本质安全、技术及管理三个方面解决目
前螺杆泵存在的安全隐患。
3．1 加强对员工和部分管理者的专项安全和技术教育
由技术及安全主管部门组织，对采油管理干
部、员工以及作业队人员进行专项培训，提高操作
人员的安全及技术素质。在采油队层面要注重安全
的实效性，在更换皮带、启机、关井等关键点实施
重点控制。严格做到“三把关”：一是严把皮带断
井分析判断关，皮带断井要盘轮确认原因，分析排
除卡泵因素，确保启机时不发生危险。二是严把启
机后运转状况关，启机后查看电流是否持续上升，
确认运转状况， 电流持续上升立即采取停机措施，
防止因卡泵出现“飞轮” 事故。三是严把长关井流
程关，长期关井的螺杆泵，因井底套压 卜升易造成
光杆顶出伤人，长期关井要打开其套管生产闸门；
同时，为避免自喷结蜡造成卡泵，应关闭生产闸
门，确保流程合理。
3．2 合理设置恰当的过载电流
过载电流“因井而宜”，应充分考虑油井的油
品黏度系数、泵挂深度、出砂情况、供液能力等，
不能一刀切。结合螺杆泵工作特点及危险性，最大
值设定在电动机额定电流的1．05倍为宜；对于电流
持续升高的油井，必须安排洗井或检泵作业，不得
强行运行。
3．3 改造棘轮、棘爪刹车系统
采用技术先进的螺杆泵液压防反转刹车装置，
对现有棘轮、棘爪刹车装置进行改造。该液压防反
转刹车装置的工作原理类似汽车的“ABS”刹车系
统。当螺杆泵停机时，杆柱反转驱动液压电动机，
输出液压油驱动孽擦块作用于刹车盘上，缓慢释放
掉反转势能。反转扭矩越大，刹车盘转速越高，摩
擦力也越大，减速作用越明显。
3．4 缩短预留光杆长度
限定光杆外露长度，消减形变风险。外露光杆
过长，一旦反转，极易发生弯曲变形或卡子脱出伤
人，严控光杆的外露长度是～项有效的规避措施。
通过现场实践总结，光杆的外露长度应严格控制在
30 cm以内。加强作业监督，完井时必须保证光杆
长度在30 cm以内， 否则， 利用插接杆短节进行调
整。这样即使抽油杆柱发生高速反转，光杆也不会
被甩断飞出。对超长井要由专业队伍治理，禁止采
油队以切割方式降低长度。另外，从作业施工源头
控制，加强作业监督跟踪环节，对光杆超长井拒绝
接井。
3．5 采用光杆扭矩卸载装置及扭矩释放专业操作
在没有完全采用液压防反转刹车装置前，棘
轮、棘爪刹车装置的螺杆泵还在使用。当螺杆泵发
生卡泵，或者正常停止运行， 以及液柱重力作用，
I
2131 年第日期石油石化节能I 41

网友评论 more

机械安全论文最新内容

03-05