摘要：柱塞泵由于壓力高，振動(dòng)大，極易造成各部件的損壞，使機(jī)泵機(jī)械效率降低。本文主要從流量計(jì)對(duì)測(cè)量值的影響以及利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，提高機(jī)泵效率這兩方面進(jìn)行研究。通過(guò)電磁流量計(jì)和渦輪流量計(jì)不同測(cè)量值的對(duì)比，說(shuō)明選擇合適流量計(jì)的重要性。利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，可以及時(shí)準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)機(jī)泵故障，保證機(jī)泵的高效率運(yùn)行。
　　關(guān)鍵詞：柱塞泵 機(jī)械效率 流量計(jì) 動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)
　　Abstract: the piston pump because the pressure is high, vibration, of all parts of damage is caused extremely easily, make the pump machinery low efficiency. This article mainly from the flowmeter and influence of the measured value of the dynamic monitoring, improve the pump efficiency this aspects. Through the electromagnetic flowmeter and turbine flowmeter measurement value contrast different, choose the right that the importance of flow meter. By using the dynamic monitoring, can be found in a timely and accurate pump failure, ensure the efficient operation of pump.
　　Keywords: piston pump mechanical efficiency flowmeter dynamic monitoring
　　各大油田在注水開發(fā)過(guò)程中，高壓柱塞泵得到了普遍的應(yīng)用，其具有高揚(yáng)程、高泵效、以及造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，適用于注水量較小，注水壓力較大和壓力不穩(wěn)定的區(qū)塊。
　　由于高壓注水泵體內(nèi)液體壓力較高，流體不均勻，脈沖相對(duì)較大，極易造成各部件的損壞，造成機(jī)泵帶病運(yùn)行，導(dǎo)致機(jī)泵的機(jī)械效率降低，增大能耗，從而影響注水開發(fā)的效果。大港羊三木油田采用的是中成公司生產(chǎn)的5ZB-20/38柱塞泵，壓力高、振動(dòng)大，各部件容易損壞，因此對(duì)柱塞泵機(jī)械效率測(cè)量的準(zhǔn)確性和運(yùn)行動(dòng)態(tài)的監(jiān)測(cè)非常必要。
　　大港油田第六采油廠羊三木油田采用的是大港中成公司生產(chǎn)的5ZB-20/38柱塞泵，壓力高、振動(dòng)大，各部件容易損壞，因此機(jī)泵機(jī)械效率測(cè)量的準(zhǔn)確性和機(jī)泵運(yùn)行動(dòng)態(tài)的監(jiān)測(cè)非常必要。本文主要以該泵為研究對(duì)象，對(duì)機(jī)泵效率的測(cè)量的影響因素以及如何提高機(jī)械效率來(lái)進(jìn)行研究。
　　1 機(jī)械效率的計(jì)算
　　1.1 電動(dòng)機(jī)輸入功率
　　其中：U-輸入電壓;I-輸入電流，cosφ-泵功率因數(shù);η-效率。
　　1.2 柱塞泵輸出功率
　　其中：Q-柱塞泵流量，m /s;ΔP-柱塞泵進(jìn)出口壓差，Mpa
　　1.3 柱塞泵機(jī)械效率
　　2 流量計(jì)對(duì)測(cè)量的影響
　　各種流量計(jì)有不同的計(jì)量原理，技術(shù)指標(biāo)和使用范圍也有所不同。選擇流量計(jì)時(shí)就需要熟知每一種流量計(jì)的性能以及各參數(shù)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況選取合適的流量計(jì)，保證測(cè)量值的精確度。
　　對(duì)于柱塞泵而言，其注入介質(zhì)主要是含油污水，其中含有油、活性物質(zhì)等具有粘附性的物質(zhì)，以及鐵等金屬離子，且在管道運(yùn)移以及大罐儲(chǔ)存中也會(huì)受到一定的污染，水質(zhì)較差。在選擇流量計(jì)的時(shí)候應(yīng)綜合考慮這些問(wèn)題。
　　羊三木油田注水站經(jīng)過(guò)了一次工藝改造，把以前的電磁流量計(jì)換成了渦輪流量計(jì)，因此本文主要從這兩種流量計(jì)對(duì)測(cè)量造成的影響進(jìn)行比較研究。
　　2.1 電磁流量計(jì)
　　電磁流量計(jì)是根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律制成的一種測(cè)量導(dǎo)電性液體的儀表。電磁流量計(jì)可應(yīng)用于污流、腐蝕流的測(cè)量。
　　以下是在使用電磁流量計(jì)時(shí)測(cè)取的1 柱塞泵工頻運(yùn)轉(zhuǎn)的流量，并根據(jù)其他數(shù)據(jù)計(jì)算出的一組泵效。柱塞泵輸入電壓為380V，工頻運(yùn)轉(zhuǎn)電流為440A左右，電機(jī)功率因數(shù)為0.88，電機(jī)效率為0.97。1柱塞泵運(yùn)行時(shí)的數(shù)據(jù)見圖1。柱塞泵的平均機(jī)械效率為80.82%，機(jī)械效率較高。
　　2.2 渦輪流量計(jì)
　　渦輪流量計(jì)，是速度式流量計(jì)中的主要種類，它是采用多葉片的轉(zhuǎn)子(渦輪)感受流體平均流速，從而推導(dǎo)出流量的儀表。
　　在目前廣泛應(yīng)用的所有流量測(cè)量計(jì)中，渦輪流量計(jì)由于其測(cè)量精度最高，成為使用最廣泛的流量計(jì)。
　　更換為渦輪流量計(jì)之后，平均機(jī)械效率變?yōu)?2.30%，相比較電磁流量計(jì)降低了近10個(gè)百分點(diǎn)。由此可見，不同的流量計(jì)在同一臺(tái)泵上產(chǎn)生了一定的偏差。
　　3 動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)機(jī)泵的狀態(tài)
　　對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)中的設(shè)備整體或其零部件的技術(shù)狀態(tài)進(jìn)行檢查鑒定，以判斷其運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，有無(wú)異常與劣化征兆，或?qū)Ξ惓Ｇ闆r進(jìn)行追蹤，預(yù)測(cè)其劣化趨勢(shì)，確定其劣化及磨損程度等，這種活動(dòng)就稱為狀態(tài)監(jiān)測(cè)。柱塞泵由于其振動(dòng)大，負(fù)載大，工況惡劣，易導(dǎo)致個(gè)部件損壞，維修頻繁 。因此，引入機(jī)泵的狀態(tài)監(jiān)測(cè)就顯得極其重要。柱塞泵由于振動(dòng)這一明顯特征而導(dǎo)致了一系列問(wèn)題，但是它的振動(dòng)也可以作為監(jiān)測(cè)的對(duì)象，正確的反映泵體內(nèi)部的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。
　　由于柱塞泵泵頭是液體吸入和排出的部位，零部件較多，處于流體的激蕩區(qū)，壓力變化大，振動(dòng)大，極易造成各個(gè)零部件的損壞，在現(xiàn)場(chǎng)主要對(duì)此處進(jìn)行監(jiān)測(cè)。圖3為監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)中柱塞泵某一段時(shí)間的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)分析圖。
　　分析圖3得知，3柱塞出現(xiàn)異常，對(duì)這根柱塞進(jìn)行密切監(jiān)測(cè)，最后確定吸液閥片出現(xiàn)問(wèn)題。修復(fù)中發(fā)現(xiàn)該柱塞液力端大簧斷裂，卡住了吸液閥片。結(jié)合振幅判斷故障表(見表1)，利用監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可對(duì)泵頭故障進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷。以下數(shù)據(jù)適合于大港中成公司制造的5ZB-20/38柱塞泵，同時(shí)也跟配件的型號(hào)，質(zhì)量有一定關(guān)系。現(xiàn)場(chǎng)可以根據(jù)自己實(shí)際情況進(jìn)行分析總結(jié)，得出適合自己的故障判斷數(shù)據(jù)。
　　表1 振幅判斷故障表

振動(dòng)幅度	700-1400	300-500	150-300	25-50	20左右
故障	吸液閥片卡、大簧斷裂	小簧、中簧斷裂	吸液閥片、排液閥片、閥座出現(xiàn)坑蝕	正常	吸液閥片卡（排量明顯降低

　　4 結(jié)束語(yǔ)
　　對(duì)比不同流量計(jì)在同一臺(tái)泵所產(chǎn)生的不同機(jī)械效率，可以看出不同流量計(jì)對(duì)機(jī)械效率的測(cè)量是有一定的影響。在使用電磁流量計(jì)的時(shí)候，所測(cè)流量總有逐漸下降的趨勢(shì)，存在一定的不穩(wěn)定性，而且流量計(jì)內(nèi)壁和電極極易附著粘性物和沉淀物。在更換了渦輪流量計(jì)之后，發(fā)現(xiàn)相對(duì)比電磁流量計(jì)，渦輪流量計(jì)所測(cè)流量有明顯降低，每小時(shí)差7m到8m左右，但是測(cè)量數(shù)據(jù)趨于穩(wěn)定。此外，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，避免機(jī)泵帶病運(yùn)行，使機(jī)泵在高效率區(qū)間運(yùn)行。
　　參考文獻(xiàn)
　　[1] 周紅生,王乙福,薛興昌.淺談離心泵與柱塞泵在油田注水中的應(yīng)用[J].油氣田地面工程,2004,23(8):19.
　　[2] 羅明舫，姚如旺.提高注水泵泵效的有效途徑[J].青海石油,2002,24(6):31～34.
　　[3] 張建波.淺談各種流量計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)[J].計(jì)量與測(cè)試技術(shù)，2010，37(7):4～5.
　　[4] 王江萍，趙小宏等.五缸柱塞泵故障模糊綜合診斷方法的研究[J].石油機(jī)械,2003，30(11):41～44.