陈平君 张翼翔 韦超 郭剑青 高永恒(中国石油冀东油田公司陆上作业区， 河北 唐山 063299)

柱塞泵总成不易取出的原因及应对措施

陈平君 张翼翔 韦超 郭剑青 高永恒(中国石油冀东油田公司陆上作业区， 河北 唐山 063299)

本文分析了柱塞泵总成不易取出的主要原因是总成和泵体接触面腐蚀和取出过程中轴向受力不均，设计出一个带有顶杆结构的柱塞泵总成取出器，并在实际运用中对取出器结构不断进行优化。

柱塞泵；总成；原因；取出器

柱塞泵是油田注水采油过程中常用的大型设备,其维护也是注水工的一项日常工作，维修柱塞泵总成更是让广大柱塞泵工闻风丧胆的事，因为总成维修过程中需要的大型工具多、人员多，外加柱塞泵房的高温环境，维修过程中不但要消耗操作人员的大量体力，还存在较高的安全风险。因此研制一个注塞泵总成取出器，能够轻松、快捷、安全的取出柱塞泵总成具有重大的现实意义。

1 柱塞泵总成不易取出的原因

总成是柱塞泵的关键设备，一面通过柱塞连接柱塞泵的动力设备，一面连接柱塞泵的加压设备完成注水的加压任务，内部还安装有各种密封设备，总成不易取出主要包括以下两个方面。

(1)腐蚀 柱塞泵的工作介质为污水，这些污水都是从地下采出经过油水分离后的水，矿化度非常的高，对钢铁设备具有极强的腐蚀性，有些污水中还有较高的硫含量，加上柱塞泵在运行过程中的加压产生大量的热量，使得总成的运行温度一般都在45℃以上，这些都有利于腐蚀的产生。柱塞泵的总成拆卸周期一般在6个月左右，长期的腐蚀会使柱塞泵和总成基本连为一体，中间的缝隙间都会形成大量的垢，从而造成总成拆卸极端的困难。

(2)拆卸方式不当 造成总成不易拆卸的另一个原因就是拆卸方式不当，传统的总成拆卸方式就是将压盖螺丝拆掉后用大锤砸总成端盖，从而通过强劲的敲击外力将总成取出。这种取出方式存在两种弊端，一是在砸的过程中必须用力，否则总成根本取不出来，总成在不断的受力过程中不可避免的产生横向形变，本来总成和柱塞泵直接连接就非常精密，之间的缝隙就非常小，总成在受外力产生形变后缝隙就更小，这些都会变成阻碍总成被取出的阻力；其次在敲击的过程中总成不是均匀受力，造成表面上总成受到了很大的敲击力，但是让总成产生轴向位移的有效力非常小，结果是不停的敲击中绝大多数都在做无用功。

2 总成取出的解决措施

(1)使用顶杆结构将总成顶出 我们设想将柱塞泵后端端盖卸下，取出凡尔和相关套件，并在后端盖和总成之间放入一根顶杆，重新安装后端盖，在安装过程中通过均匀拧紧螺栓使顶杆将总成顶出。

在实际操作中将直径合适的圆柱形钢材作为顶杆焊接在钢板上，钢板形状与注塞泵泵头端盖基本相同，并在钢板上开孔，孔径的直径大小、位置与泵头端面螺孔位置相对应，通过均匀拧紧螺栓使顶杆将总成顶出。这种方式能够较为轻松的取出总成，但是在使用的过程中发现，由于总成及其他配件长期与污水接触，配件表面结垢，导致总成与泵体之间产生大量铁锈，若要将总成顶出，必须在顶杆上施加很大的作用力，也就是说螺丝必须承受很大的作用力，因此在拧紧螺栓的过程中很容易造成对螺栓及螺孔的伤害。另一方面由于制造的端盖同样需要4个螺丝固定在泵体，也就是说在拧紧螺丝取出总成的过程中必须均匀的对4个螺丝同步拧紧，否则同样造成总成在轴向受力不均问题，而在实际维修操作中4个螺丝同步拧也是费时费力的操作。

(2)对顶杆结构进行改进 为解决端盖螺丝受力过大而损坏和在顶进过程中总成轴向受力不均问题，我们在原工具的基础上做了进一步的改进。将顶杆加长并在后端套处螺纹，将钢板中心部位开螺孔，再操作时先将钢板在泵头上固定好，再通过拧紧顶杆将总成顶出。这样端盖上的螺丝一直处于紧固状态，不会对螺杆和螺纹造成损坏，另一方面由于是在总成的纵向中心轴线方向拧一个杆，就会避免轴向受力不均问题，所施加在顶杆上的力全部是顶出总成的有用功。但是在实际中同样出现两个问题，一是顶杆直径过大会使工具重量过大，不易操作，同时顶杆螺纹由于润滑问题不好解决也易损坏。若顶杆直径过小，普通钢材的强度又不够，容易弯曲，螺纹更易损坏。二是由于受力较大，顶杆转动时，顶杆前端与总成接触面之间的摩擦会不断的对总成造成损伤。

(3)对总成取出器结构再次优化 在上一次改进中，我们已经能够非常轻松、便捷安全的取出总成，但是总成取出器还存在自身螺纹润滑和保护总成的问题，为此我们进一步对工具进行了改进，在顶杆润滑中我们采用了闸门丝杠的润滑结构增设了顶杆总成，内置铜套，及两个轴承，顶杆总成上设有黄油加注孔在使用过程中对螺纹进行润滑，同时利用废旧350型高压闸门的丝杠作为顶杆。顶杆总成的作用是将原来顶杆的螺旋转动转变为直线运动，解决了因顶杆旋转摩擦损伤总成端的问题。为进一步保护总成，避免总成在取出的过程中被损坏，我们在顶杆的前端即顶杆与总成的接触面上加装了材质较软铜制垫片，完全解决了对总成的伤害问题。

我们将改进后的柱塞泵总成取出器用于柱塞泵的总成维修实验，在26次总成维修中平均降低维修时间一半以上，其中以前最艰难的工作就是取出总成，使用取出器后的取出时间仅为以前的五分之一。

3 结语

柱塞泵总成难于取出主要是由于污水长期的腐蚀使得总成和泵体连为一体不易取出，同时传统的依靠敲击的取出方式会由于敲击点过于集中,敲击力过大使得总成轴向受力不均匀，导致机件受损。而通过设计新的总成取出器可以轻松巧妙的取出柱塞泵总成，且不会损伤机件。

陈平君(1973- )，2007 年毕业于中国石油大学石油工程专业，现为采油高级技师，主攻采油注水创新工作。