林宏波

〔中国石化广东揭阳石油分公司 广东揭阳 522000〕

随着国民经济的不断发展，汽车保有量不断增长，加油站规模、销售量不断扩大。自吸泵的供油方式已逐渐被潜油泵所取代。潜油泵具有耗电量小、发热量少、出油稳定、系统保养费用低、使用寿命长、噪音低等综合优点。它采用正压供油，彻底解决了自吸泵在高温环境、高扬程、远距离条件下不能解决的问题。另外，加油站使用潜油泵可以一泵带多枪(4～6枪)，自吸泵只能一泵一枪；安装潜油泵可简化油管路，给安装和维护带来了诸多便利，在加油站设备中具有举足轻重的地位。但在实际工作过程中，加油站员工对潜油泵相关的知识缺乏了解，出现异常情况不能及时妥善处理，不仅影响了顾客加油，妨碍加油站的正常经营，并给用户带来不便，进而影响到加油站的美誉度。因此搞清楚潜油泵的故障原因，有针对性地做出处理和改进尤为重要。

本文结合工作实际，以国内外使用率较高的某品牌潜油泵为例，针对“提枪不出油”的常见故障简要分析了原因并提出基本诊断方法和改进措施。

1 潜油泵结构、工作流程及电气控制方式

1.1 潜油泵的结构

潜油泵由泵头、泵体及连接配管三部分组成。泵头安装于人孔井内，泵头由调压组件、单向止回阀、接线腔、电容器腔、电子连接器(即过线桥)、虹吸管连接口、管线测压口等部件组成。如图1所示。

图1 泵头构件

泵体为封闭式结构设计，包括电机和两级叶片泵，电机转子与油泵转子为同轴结构。电机一般为单相电机，启动电容安装于泵头电容接线盒内。连接配管为泵头与泵体之间的连接管，共计三条，分别为导线管、导油管、回油管。

1.2 潜油泵的工作流程

启动马达,泵开始工作，油液从入油口进入到离心泵被加压向上输送，经过扩散器使油液均匀地传递给下一级叶轮，一路进入外壳和定子之间的油通道,另一路进入马达转子与定子之间进行润滑，在马达顶部形成额定压力的油液进入到柱形铁管，通过柱形铁管输送到泵头，从泵头出油口流入到油管线中。

1.3 潜油泵的电气控制方式

提枪后加油枪开关板向计控主板发出开机信号，计控主板接收信号后通过加油机电脑区的潜油泵控制板固态继电器接通控制线路(J1～J4闭合)，中间继电器线圈(1～4kA)通电吸合中间继电器常开触点，使配电箱内交流接触器的线圈吸合，接通潜油泵电源，启动潜油泵工作。(电路控制图详见图2所示)

图2 潜油泵控制系统电路图

2 造成潜油泵提枪不出油的主要因素

2.1 电气控制线路故障

造成潜油泵提枪不出油的电气控制线路故障因素主要有：潜油泵控制板损坏、交流接触器损坏、中间继电器损坏以及空气断路器跳闸或者损坏等。

2.2 潜油泵部件故障

因潜油泵部件损坏而导致泵无法启动的因素主要有：启动电容损坏、潜油泵电机热保护元件动作、单向阀卡死打不开、电机组损坏(低液位干转过热而烧毁)等。

2.3 油罐工艺管线设计缺陷

工艺管线设计缺陷主要是油罐卸油管与潜油泵距离太近(厂家要求：泵电机组件中心线与卸油管底部中心线距离不小于914.4 mm)，且卸油管出油口坡向潜油泵进油口，卸油过程含气体油品冲向潜油泵进油口第一个叶轮，在进口处形成空气段而产生气阻，造成了潜油泵只转动但不出油的现象。

2.4 施工改造期间潜油泵拆卸后维护不到位

加油站改造(时间需一个月或以上)，拆卸潜油泵后未正确将电机泵头组件分离保养导致电机抱死。

3 潜油泵不出油的诊断方法

以加油机其它部件工作正常为前提，若出现提枪潜油泵不出油时，首先应分析故障原因，先易后难、逐段排查；其次分辨故障是由机械故障还是电气控制系统故障引起，再次根据故障类型采取相应维修措施。如图3所示：先观测油罐存油，排除低库存原因，再排查提枪后潜油泵电机是否正常转动。如果提枪后潜油泵不工作,但同罐其它加油抢能正常工作，则是该枪的潜油泵电气控制系统故障(可能是该加油枪控制板、中间继电器损坏或相关接线断路、短路等)；如果潜油泵对应的所有加油枪提枪后泵都不转，则可能是该潜油泵电源开关、交流接触器损坏或潜油泵部件损坏，排除电源故障后可判断为潜油泵部件损坏或异常。通过以上分析，就能把故障区域锁定，进而排除故障。故障诊断流程见图3所示。

图3 故障诊断流程图

4 不出油故障的排除及改进措施

4.1 潜油泵外部因素

(1)控制箱交流接触器损坏。故障现象：该潜油泵对应的所有加油枪提枪泵都不转，且交流接触器不吸合(一般伴有线圈烧焦痕迹或气味)。解决方法是更换交流接触器。

(2)控制箱中间继电器损环。故障现象：提枪泵不转,但同一油罐的其他加油枪都能正常工作，可采用调换其他正常加油枪的中间继电器进行测试，若潜油泵能正常工作则可判断该加油枪对应的中间继电器损坏。解决方法是更换该枪中间继电器。

(3)潜油泵电源开关跳闸或损坏。故障现象：潜油泵对应的所有加油枪提枪后泵均不转，查看配电房控制箱发现电源开关跳闸或损坏无法合上。解决的方法是检查电源线路，如果没有其他异常情况后重新合上电源开关，如果确认电源开关损坏则必须更换电源开关(一般选用16～20A空气断路器)。

(4)潜油泵控制板损坏。故障现象：提枪泵不转,但同油罐的其他加油枪能正常工作，经调换其他正常加油枪中间继电器仍无法排除故障，在排除其相应的接线无短路、断路后，可判断该加油枪对应的潜油泵控制板损坏。解决方法是更换该枪潜油泵控制板。

(5)工艺管线设计施工不规范。案例：2013年4月，汕昆高速G78广东揭阳路段某新建的一个高速加油站，在每次卸柴油后同一油罐所有油枪都出现提枪泵转动，但不出油的现象，持续大约1 h后恢复正常，严重影响了加油站的正常经营。技术人员调换了正常的潜油泵进行测试仍无法排除故障，初步判断是卸油立管与潜油泵水平距离不够，卸油过程含气体油品冲向潜油泵进油口第一个叶轮，使进口处形成空气段而产生气阻。厂家建议该站进行卸油管线改造，使卸油管口中心线与潜油泵电机组件中心线水平距离至少为914.4 mm。按厂家的改造方案进行，加油站须抽尽油品、清罐、停业、卸油管线移位改造，预算该工程需投入费用1.5万元。

改进方案一：如图4所示，目前加油站进油管(DN108 mm)伸入罐底底端一般采用45°斜管口，可将进油管斜口方向调整为背向潜油泵进油口(如图5)，卸油时油品流出立管底端时方向背向潜油泵，可避免潜油泵第一叶轮与第二叶轮间产生气阻。具体改造方案为：先将潜油泵整体从人孔盖拆出，再把焊接有进油立管的人孔盖拆出运至加油站安全区域或站外，将进油立管从人孔盖切割下来，调整立管斜口方向为背向潜油泵进油口再重新焊接在人孔盖原位置上。施工结果只改变了立管斜口方向，符合《汽车加油加气站设计与施工规范》(GB50156-2012)。整个改造工程一天完成，费用仅需800元左右(在加油站不停业情况下还可节约费用1.42万元)。进油管改造前后情况见图4、图5。

图4 进油立管改造前

图5 进油立管改造后

改进方案二：根据《汽车加油加气站设计与施工规范》(GB50156-2012)6.3.7进油立管的底端应为45°斜管口或T形管口。如图6所示，也可按《设计与施工规范》在进油立管的底端焊接T形管，并将T形管管口做45°斜管口处理，两端管口方向避开潜油泵，方向跟油罐长轴线相垂直，可避免卸油过程使潜油泵入口处产生气阻。改造费用在1200元左右(在油站不停业情况下可节约费用1.38万元)。

图6 T形进油管改造剖面图

4.2 潜油泵的内部故障排除

(1)电机启动电容损坏。故障现象：与潜油泵对应的全部油枪提枪泵不转，加油机及控制箱电气控制元件及线路正常，则可判断基本为启动电容损坏。解决的办法是打开潜油泵泵头电容器腔，用万用表测量电容两个接线柱电阻，若电阻为零则可判断电容短路损坏，更换启动电容。

(2)潜油泵电机抱死。该现象主要出现在加油站改造、重建期间泵体拆卸后维护不到位所导致。改造、重建需拆装潜油泵时，可将电机泵头组件分离，用50 %润滑油及50 %柴油混合后倒入泵组出口处后用纸包封好即可；待改造完毕复装潜油泵前再用相应油品进行清洗。

(3)潜油泵电机热保护元件动作或电机组过热烧坏。潜油泵电机工作产生的热量由其流经的油品介质带走，当油罐内油品液位低于UMP(潜油泵泵体)三分之一位置时继续加油导致泵电机散热不良，电机温度超过41 ℃时启动热保护，从而使潜油泵不能工作。解决方法为：合理控制油罐内油品的液位高度，保证潜油泵体不露出液面。可在液位仪中设置低液位报警，提醒加油站及时安排进油或暂停该罐发油。判断电机组是否损坏，可通过测试电机导线之间的绕组阻值数据是否在合格范围内。

(4)单向阀打不开。故障现象：与潜油泵对应的全部加油枪提枪泵转动但不出油，且泵头震动较大，单向阀因卡死或弹簧力调整不当打不开。解决的办法是清洗单向阀或逆时针方向往上调整开关螺杆。

4.3 潜油泵安装使用注意事项

(1)正确连接泵电机组电源导线。接线方式如图7所示：桔黄色线为电机公共引线，与过线桥引过来的电源线中的桔黄色线(零线)相连，电机黑色线与电源线进线黑色线(火线)相接后插到电容器的一插脚上，红色线单独连接到启动电容另一个插脚上。接线错误可能导致电机烧坏或无法启动。

图7 电容与电机绕组接线图

(2)确定潜油泵的长度。在安装潜油泵之前，一定要根据相应油罐的直径确定潜油泵的长度，以确保安装后潜油泵进油口离罐底高度符合相关要求。

(3)严禁在注水油罐安装潜油泵。 如果安装潜油泵时油罐内有水(水高漫过潜油泵底部)，须抽干水后再进行安装，防止泵电机浸水抱死。

(4)安装时严禁用潜油泵电机底部作为支撑点竖立潜油泵来安装。以免磕碰电机底部的滤网造成滤网损坏。滤网损坏有可能造成异物吸入卡死电机，从而造成电机损坏。

(5)不可长时间进行小流量出油。当潜油泵流量大于 12 L/min时，电机具有自冷却功能，可以通过油液带走电机运转产生的热量，因此，不可以长时间进行小流量出油，以防止潜油泵电机过热故障的发生。

(6)日常检查。日常定期检查泵头螺栓无松动、各连接处无渗漏、泵电机运转无异响等。

4.4 加强油站员工维修技能培训

要加强对加油站人员的设备维修技能培训,使站长或管理人员掌握基本的相关维修技术，能对潜油泵简单的故障进行排除，从而缩短设备故障时间，保证加油效率；同时也节约了维修成本。其次，建议在加油站或片区配置易损部件(如启动电容、交流接触器、中间继电器等)以备应急维修所需。

5 结束语

潜油泵供油是加油站发展的趋势，尽管潜油泵故障率相对自吸泵较低，但故障影响力却较大，如果加油站员工对潜油泵相关的知识缺乏了解，出现异常情况不能及时妥善处理，将会严重制约加油站扩销增量，甚至损害加油站企业的品牌形象。因此加油站站长或管理人员要掌握潜油泵故障原因，在出现故障时能立即做出处理，尤为重要。

参考文献

[1] 中国石化工程建设公司.GB 50156—2012汽车加油加气设计与施工规范[S].北京：中国计划出版社 .

[2] 中国石油化工集团公司职技能鉴定指导中心.加油站操作员[M].北京：中国石化出版社，2009年版。