高耗能油田注水泵注水泵電機更換
電機的定義:電機指達到或優(yōu)于《中小型三相異步電動機能效限定值及能效等級》(GB13-2012)標準中節(jié)能評價值的電機。電機通過降低電動機定子繞組電阻損失、電動機轉子繞組電阻損失、電動機鐵耗損失、電動機雜散損失、電動機摩擦損失及流動損失,提高電動機效率。我國目前廣泛應用的Y系列電動機效率平均值為87.3%;電動機的效率平均值為90.3%,超電動機其效率平均值為91.7%。
A廠2019年通過對 91臺Y系列注水泵電機(總功率為19590KW)更換為 2級的節(jié)能電機后,有效提高了注水泵電機效率。
改造后電機效率提高3%,按照平均負載率80%,利用率0.7計算,每年可節(jié)約電量=19590×24×365×3%×80%×0.7=288.3萬kW·h,節(jié)約電費=288.3×0.=184.52萬元。
注水泵是油田注水的主力設備,其特點是:壓力高,數(shù)量多,便于維護,但維護工作量大。因此,如何減少注水泵的故障,保障注水泵的安全平穩(wěn)運行,是設備管理人員面?zhèn)€亟待解決的課題。使用便攜式振動數(shù)據(jù)采集儀對注水泵進行多年的監(jiān)測診斷,探索和總結出注水泵常見故障的頻譜特征。
二、油田注水泵常見故障的頻譜特征
2、兩膠帶輪偏斜
電動機和泵的兩個膠帶輪出現(xiàn)偏斜,是出現(xiàn)頻次較多的一種故障,主導頻率是單根膠帶頻率的4、6、7、8, 倍頻,即19、,28、33、38hz。頻譜圖上顯示的膠帶頻率可能比計算的頻率稍低,這是受膠帶滑差率的影響。有時是某一倍頻的膠帶頻率占主導,或許會伴隨一些其它倍頻的膠帶頻率。出現(xiàn)這種故障的原因主要是:在檢修時,兩個膠帶輪達到四點一線,膠帶的張緊力也符合要求。然而膠帶在運行一段時間后,出現(xiàn)了松弛現(xiàn)象,為了膠帶的張緊力,就調(diào)整電動機基座兩端的兩條頂絲。這時膠帶張緊力達到了要求,而兩膠帶輪出現(xiàn)了偏斜。如果調(diào)整膠帶張緊力時,兩膠帶輪達到四點一線,按現(xiàn)在的調(diào)整方法,就需要把膠帶輪的罩子拆卸下來。而采用儀器,則不用拆卸膠帶輪護罩,直接卡在膠帶輪槽內(nèi),用激光束進行調(diào)整,快捷、易用、精度高,易于在現(xiàn)場推廣使用。
然而,在電動機的振動頻譜上出現(xiàn)主導頻率是膠帶的振動頻率,主要故障并非一定是膠帶輪偏斜。如果電動機的振幅超過18mm/s,而泵的振幅在 7.1mm/s左右,這很可能是電動機橇座支撐不夠穩(wěn)固,使膠帶輪偏差所致,僅僅調(diào)整膠帶輪對正是無法降低電動機振幅的。
注水泵是油田注水的主力設備,其特點是:壓力高,數(shù)量多,便于維護,但維護工作量大。因此,如何減少注水泵的故障,保障注水泵的安全平穩(wěn)運行,是設備管理人員面?zhèn)€亟待解決的課題。使用便攜式振動數(shù)據(jù)采集儀對注水泵進行多年的監(jiān)測診斷,探索和總結出注水泵常見故障的頻譜特征。
二、常見故障的頻譜特征
1、電動機橇座支撐不穩(wěn)固
泵在運行過程中經(jīng)常發(fā)生電動機軸從膠帶輪與前端蓋之間的退刀槽處斷裂的事故,軸承處的軸徑為95mm。測試發(fā)現(xiàn),許多電動機的振幅超過11.2mm/s,部分電動機的振幅超過28mm/s,主導頻率24.8hz,是電動機的轉速頻率。根據(jù)電動機的結構及安裝方式,可以排除軸向竄動的故障,電動機轉子不平衡的可能性也很小。在橇座上采集振動數(shù)據(jù),其振幅與電動機上的振幅很接近,頻譜與電動機上的頻譜一致。估計是橇座剛度低所致,用兩塊盤根壓蓋墊到電動機橇座下方,再次測試,振幅就降到7.1mm.s以下??梢?,是長期劇烈振動造成軸的疲勞斷裂。據(jù)此,提出了對五缸注水泵電動機底座增加支撐的方案。橇座加固后,電動機再沒有發(fā)生過斷軸事故。一項,每年節(jié)省維修費用10萬元以上。在此之后安裝的注水泵橇座雖有改進,但運行時間稍長,加固部位就出現(xiàn)松動。為此,設計了一種帶自鎖的可調(diào)高度的支撐,易于安裝,調(diào)整方便,支撐可靠。
有時頻譜圖上可能出現(xiàn)主導頻率是電動機轉速頻率的0.5倍頻或3 倍頻的譜線,振幅大于 11.2mm/s。這也是松動的特征,需要檢查電動機地腳螺栓松緊程度以及地腳、支撐槽鋼等是否穩(wěn)固。