张明 盖晓鹏 张强德 杜华东

1国家管网集团西部管道有限责任公司

2长庆油田分公司技术监测中心

阿独线是哈萨克斯坦—中国原油管道的国内部分，起自阿拉山口泵站，经托托中间泵站加压后，止于独山子末站；管道全长246 km，设计输量2 000×104t/a，压力为6.3 MPa，管径D813 mm，密闭输送。输油主泵采用ZLM II 630/06 和ZLM IP 530/06泵[1]；2017年至2020年先后有4台ZLM IP 530/06泵导流器发生失效无法运行，严重影响能源通道输量。因此，针对ZLM IP 530/06 泵导流器失效机理开展分析，制定解决措施，对保障西部陆上能源通道畅通具有重要意义[2-3]。

1 导流器基本情况

ZLM IP 530/06 型泵为水平中开双吸单级离心泵，额定排量大叶轮2 800 m3/h、小叶轮1 600 m3/h，扬程250 m，转速2 980 r/min[4]。该泵在叶轮出口与蜗壳间设置导流器，输送介质经叶轮加速后进入导流器被诱导至泵壳，在泵壳处将速度能转化为压力能，实现介质输送；导流器作为蜗壳延伸部分，能优化流场分布和消除水力产生的径向力。通过更换叶轮和导流器，能改变流量以满足不同的工程输量[5-6]。

2 失效机理分析

2.1 焊接结构分析

ZLM IP 530/06 泵导流器几何模型见图1。该导流器材质为热轧结构钢S355J2，出口侧叶片采用单边焊缝，进口侧同为单边焊缝。经测量，工作面有效焊缝长度为320 mm，背面有效焊缝长度239 mm，叶片厚度5 mm，焊角3 mm（图2）。

图1 导流器几何模型Fig.1 Geometric model of diffuser

图2 导流器叶片数据Fig.2 Data of diffuser vanes

导流器叶片焊缝开裂失效后，输油泵产生异响，一旦叶片断裂将堵塞流体通道，破坏平衡，并导致驱动、非驱动端振动升高，由2.9 mm/s 突变至6.00 mm/s 左右，严重影响泵机组平稳安全运行。由图2 可知，导流器叶片焊接结构不合理，未采取双面满焊结构强化焊缝强度。……