抽油机减速箱漏油治理对策

214 化学与装备 Chemical Eng ineer ⋯ ing＆ Equipment 2011年 第 lO期 2011年 l0月 抽油机减速箱漏油治理对策 程 江 ‘，王冬艳 ，王亚军 (1．大庆油田有限责任公司第八采油厂，黑龙江 大庆 163514, 2．大庆油田有限责任公司第四采油厂，黑龙江 大庆 163511) 摘 要：减速箱是 “三抽设备”——抽油机的重要部件之一，减速箱漏油也是设备管理中存在的一个 难题，通过现场工况找出减速箱漏油的根本原因，实施有针对性的解决和科学的，有效 的解决了减速箱漏油的难题，达到了即治标又治本的预期效果。 关键词；减速箱；漏油；治理 1 减速箱结构原理 减速箱是抽油机的关键部件之一，其工作的好坏直接 影响抽油机的正常运行。它的主要功能是把电动机的高转速 降低到抽油机正常工作所需转速，并把输入轴的低扭矩放大 到抽油机提取油柱所要求的扭矩，通过减速器把动力传给 两侧的曲柄连杆机构。 抽油机用减速箱结构为三轴二级齿轮减速装置，其主要 由箱体、箱盖、输入轴、中间轴、输出轴、皮带轮和刹车装 置等部件组成。 2 减速箱漏油现状分析 由于抽油机长期运转，减速箱输入、输出轴的密封装置 损坏后，润滑油从轴端漏出。其中故障率最高的就是减速箱 主动轴和被动轴 (又称输入轴和输出轴)油封损坏漏油；其 二是结合面密封垫损坏漏油：其三是减速箱本体裂痕漏油。 ‘瓤) ‘b) 嘲 l一 2— 7 I-lJ剐 钠 扳 剐 油 澜 滑 轴 jR 离 烈l级 ．犬 ￡黯 ’ ， ⋯ 油 幻 l _’ 删 f|叠I擞 J ．．一 曲I速 缀 —k 畸々j它 · S j：· {奉 · “ “F： 体 图 1用刮油板刮油润滑轴承 卜高速级大齿轮；2一导油沟；3一刮油板：4一高速级大齿轮；5一上壳体：6一下壳体 如果减速箱出现渗漏齿轮油，一方面会导致{戚速箱内， 齿轮长时间在缺油状况下工作，造成齿轮早期磨损。缩短使 用寿命；另一方面由于漏油造成润滑油流失浪费：增加生产 成本；其三是漏油造成减速箱底座脏污，不但造成并场环境 污染，而且影响设备现场管理水准。 3 减速箱渭油原因分析 抽油机减速箱漏油涉及到减速箱的设计、制造、安装、 使用管理、运行保养以及润滑油的选择等多方面。我们主要 程 江：抽油机减速箱漏油治理对策 2l5 分析现场可以解决的部分，根据漏油部位分析漏油原因并提 出可以解决的。 (1)现场使用的减速箱有的没有呼吸阀。会造成减速 箱内产生较大温差，压力升高：减速箱在高低温交变下工作 会导致减速箱油封加剧老化、损坏，而从油封处漏油。 (2)长期运行后，减速箱出[J密封件损坏或密封变形、 磨损。 ① 箱体与箱盖结合面变形，密封胶损坏面漏油： ② 轴端密封件损坏，密封失效而漏油： ③ 端盏部分磨损或损坏，无法压紧密封件而漏油。 (3)由于现场管理、维护和保养跟不上，也会造成减 速箱漏油 ① 回油通道堵塞造成漏油：由于减速箱的轴承在润滑 时依靠齿轮飞溅润滑，润滑后的齿轮油顺油道流回减速箱 底，但经过多年使用后，没有被磁铁吸附的铁屑在油道长期 积累而造成堵塞，致使润滑油不能及时回流，造成润滑油从 损坏的油封漏出。 ② 设各的例保不到位，造成润滑油量不足导致轴头密 封环干摩擦损坏密封和轴径面：或润滑油过多，造成润滑油 外溢：维护保养时未及时更换变质的润滑油。使得减速箱内 齿轮啮合磨损较快：或齿轮和轴承烧坏，造成了减速箱窜轴 加剧密封损坏而漏油。 ③ 减速箱维修质量不合格。上下箱体螺栓上紧扭矩不 均匀，造成密封不严，润滑油沿缝隙渗出。 ④ 电机皮带过紧。电机与大皮带轮之间由皮带连接， 皮带过松达不到输入功率，过紧的话引起皮带轮下移，轴与 压盖密封间隙增大，引起输入轴窜轴而漏油； ⑤ 输出轴下移。输出轴在运转过程中承受着较大的交 变扭应力，轴承随着抽油机上下冲程的交替变化，长期处于 这种垂直方向上的不对称交变应力环境中运转，加速了轴承 的磨损速度，磨损严重时导致输出轴向下移动而与轴承压盖 内密封钢圈摩擦，轴与压盖密封间隙增大而漏油。 ⑥ 抽油机由于安装质量或长期运转后， “五率”达不 到要求。当平衡率不合格时，输入轴负扭矩增大，长时间运 转会造成窜轴严重：输出轴除承受扭矩外，还承受一个大小 和方向都在变化的径向力作用，当剪刀差增大时，径向力在 上下死点位置附近产生突变，从动轴输出端承受的径向力不 均，大小不等，造成减速箱齿轮磨损严重，从而导致窜轴而 漏油。 ⑦ 减速箱所处环境恶劣。 a．昼夜温差较大，尤其是冬、夏季节昼夜温差增大，油 封的机槭部分就会有微小的热胀冷缩现象，间隙增大引起 漏油： b．一年四季在野外不问断工作，无法避免粉尘进入减 速箱内，污染润滑油；造成油品变质或齿轮和轴承磨损，使 齿侧间隙增大，引起漏油。 4 解决减速箱漏油的方法及效果 (1)现场解决减速箱漏油的方法 ① 在减速箱盖上加工制造简易出气孔，，保持呼吸通 畅。 ② 定期清洗、疏通回油孔。减速箱运行多年后，对减 速箱内进行全面清洗一次是非常必要的。在现场疏通回油孔 发现，因为时间过长，回油孔堵塞较严重时，疏通时较为 困难。 ③ 当端盖磨损或密封损坏后，解决的办法是拆开，把 密封面清洗于净，均匀涂抹密封胶后加上油封毛毡，用螺 栓紧固，可保持6—1O个月，效果相对比较好。 ④ 按时进行减速箱的保养，严格按设备管理要求添加、 更换润滑油，减速箱加油量以减速箱观察孔液面在 l／2—2／3为适宜；尤其做好减速箱的二保作业，检查调整 轴承间隙，避免间隙过大或过小。及时调整 “五率 ，以维 护抽油机的正常运行。 ⑤ 调整皮带轮的张紧度。张紧度的检查以：用拇指可 按下8～ 12衄 为宜，或用手翻转其中一根能将背翻上。 松开后及恢复原状为宜。 ⑥ 动态调节抽油机的平衡。由于轴承滚珠磨损致使输 出轴向下移动，与轴承压盏内圈摩擦，增大了密封间隙， 进行动态调节抽油机的平衡，使得抽油机在上下冲程过程 中，输出轴轴承在垂直方向上受到的是对称循环交变应力， 可延长轴承的使用周期，减小输出轴与轴承压盖内密封圈 磨损。 ⑦ 监督好减速箱的安装质量，严格按标准进行施工、 检查。 零部件装配不能出现回油孔与轴承压盖内密封圈开 口槽错位的现象。此外，制造轴承压盏时，一定要注意回油 孔开口位置与开口槽位置重合，又要保证轴承压盖的螺栓 孔位与减速箱上的孔位对准。 (2)对漏失比较严重的减速箱采用新材料和新技术方 法解决。 0 2010年，试用过加注齿轮箱堵漏剂的方法，此方法 在气温较低的情况下和机械密封不很严重的情况下，防止或 减少机械密封有一定的效果；但是对于机械密封严重或夏季 气温高时，效果不是很明显。而且受减速箱润滑油品质以及 使用年限的影响较大，且成本较高，不适合大面积推广。 ② 2010年，针对五口抽油机的减速箱三轴和减速箱本 体漏油的状况，通过使用的抽油机减速箱 C封粘补方法有效 的进行了治理。 (下转第 149页) 贾志谦：混合过程及其强化研究进展 149 对膜混合器内的动量传递和传质进行了数值模拟，结果表明 混合反应区的大小在几百微米，与反应纽分A和B的扩散系 数有关。 3．3 特殊混合器 特殊混合器是利用声能、电能等强化混合的设备，如超 声混合器、EHD(electrobydrodynamic)混合器等。Monnier 等啪 采用超声探头强化混合，当溶液体积为 3750 ml、超声 功率为50 w、硫酸注入管内径为2姗 时，￡一为0．Ol s； 当超声功率为 150 w时， ，为0．005 S。EHD混合器是利 用载流子在直流电场下运动产生的 EnD流促进混合，David 等 已将其用于纳米ZrO,粒子制各中。四丁烷氧基锆的丁 醇溶液和水的丁醇溶液混合发生水解，由于反应速率较快， 粒子容易团聚，导致粒度分布较宽。而利用EHD混合器强化 混合，可以在较高反应物浓度下连续制得均匀的纳米Zro2 粒子。 4 结论 混合过程对快速反应的速率和选择性具有重要影响，是 化工过程强化的研究热点之一，微混合器的出现又为强化混 合提供了新的发展方向。今后应高度重视混合过程机理的研 究，积极探索新型混合强化设各，同时重视其工业应用的研 究。 (上接第 215页) 参考文献 [1]Paul E．L．，Atiemo—Obeng V．A．．Kresta S．M． Handbook of industrial mixing：SCience and practice[R]．Wiley＆Sons，Hoboken，2004． 【2]Nienow A．W．Chem．Eng．Sci．，1997，52：2557． [3]Baldyga J．．Bourne J．R．Turbulent mixing and chemical react ions． New York：Wi ley， 1999． [4]John R．Bourne．Mixing and selectivity of chemical reactions[J]．Org．Proc，2003，7(4)：47 1-508． [4]Fournier M．C．，Falk L．，Villermaux J．A new parallel competing reaction system for assessing micromixing efficiency—experimental approach[J]． Chem．Eng．Sci．， 1996， 51：5053—5064． [5]Baldyga J．，Bourne J．R．，Walker B．Can．J．Chem． Eng．， 1998． 76：641． [6j Pierette Guichardon，Laurent Falk．Characteri- sation of micromixing efficiency by the iodide— iodate reaction system．Part I：experimental procedure[J]．Chem．Eng．Sc i．，2000，55：4233—4243． 方法：制作一个和原油封一样的 C型油封；其次将 C 型油封开口处用化学橡胶的特出配方配置出能固化到一起 的橡胶固化剂合成在一起，并再用一种能粘连一起并能固化 到一起的分解胶剂把 C型油封开口固化成 0型即可。 优点：粘补过程不用拆卸任何部件，省工省时，节约人 力物力。 治理时不拆卸抽油机和减速箱上任何部件，使用至今效 果良好。 5 主要认识 (1)加强日常维护保养工作，可有效减少减速箱漏油 状况。 (2)科学的分析减速箱漏油的根本原因，结合现场实 际，采取合理的解决方法和科学的管理，才能取得治标治本 的目的。 (3)积极应用现场适用的新材料和新技术，可提高密 封效果。 (4)提高抽油机减速箱的安装质量和安装工艺：提高 减速箱零部件的制造和加工质量： 参考文献 [1]中国石油天然气总公司劳资局．采油工程[M]．北京： 石油工业出版社，1996， [2]万仁浦．采油工程手册[11]．北京：石油工业出版社， 2000． [3]李文华．采油工程[M]．北京：石油工业出版社， 2004．