管道安装技术规范要求和影响使用寿命的主要因素
<一>、石油管道安装技术规范要求
石油安装质量直接影响石油设备的正常运行。诸多影响因素中,齿轮泵管道的安装因涉及的工艺复杂、工序繁多,且输送介质多为易燃,易爆和有毒物质,稍有不慎就会引发泄漏、爆炸等严重的质量事故,造成不可挽回的损失而近年来得到社会广泛关注。设备投运后,管道安装质量的排查不但耗时费力,还会使整个管线陷入瘫痪。因此,对石油管道安装常见问题进行分析和研究,借鉴同行业管道安装经验和教训,加强管路系统各管件安装的质量控制,保证石油安装工程工期和项目建成后运行期的正常工作,已越来越成为专家学者和业内人士探索的方向与研究的课题。
1、技术准备要求
油泵管道安装是石油装置施工关键。应着重做好以下施工技术准备:
(1)资料审查。对石油设备齿轮泵管道施工单位进行承包企业资质审查,对企业经理、总工程师、工程技术人员从事管道工程技术工作经历和经验进行考核;对其可承担的各类、石油、石油装置的设备、管道安装工程规模、技术水平等进行评估;对须经技术监督部门审批的资质证书等进行查验。
(2)技术交底。施工前,组织设计单位、工艺人员和现场施工人员对工艺技术图样进行审查,确保工艺设计与技术图样的一致性,管道组成件完整、齐全,连接型式科学,具有可操作性、标准件、辅助材料使用正确、编号清晰,工序编排合理,方便施上。管道焊接属特种上艺,应具有成熟的上艺规范和焊接工艺指导书,用以指导配管施焊。
(3)技术培训。施工人员须经过技术培训,考试合格,并获得相应的资格证书,且在期内。电焊工、气焊工等从事电气设备安装和电、气焊切割作业工作人员,还需具备操作许可证和用火证。
(4)施工现场。对施工现场配电箱,氧气瓶、乙炔瓶工作间距,施工材料、灭火器材的存放地点等进行检查。
2、标准规范要求
石油齿轮泵管道安装,应遵守国家相关法律法规,严格执行GB50235-2010《工业金属管道工程施工及验收规范》、GB50236-2011《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》以及SH3501-2002《石油有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》等国家标准规定。
<二>、影响齿轮油泵使用寿命的主要因素
不锈钢油泵是液压系统中应用十分广泛的输送设备之一,具有结构简单、价格便宜、自吸能力强,抗油液污染能力强等优点,但是其大的缺陷是寿命过短,容易出问题等,达不到设计客户正常的使用要求。外啮合齿轮油泵的设计寿命为5000h。但目前一般均达不到此要求。本文就其中几个主要影响因素加以阐述,并提出相应的改进措施。
1、齿轮油泵轴承的设计与选用
像其他机械产品一样,齿轮油泵设计也要考虑其寿命原则。为了经济合理地使用原材料和零配件,提高产品的技术经济指标,在设计产品时应力求做到大部分零部件和原材料寿命相等,不应造成产品的大部分零件还远没有达到使用寿命,而少数零件已报废。齿轮油泵恰好存在这样的问题,报废的大多数情况是因为轴承损坏所至。目前不少齿轮油泵不再使用滚针轴承,而改用带保持架的滚针轴承,这样虽可使寿命有所提高,但实践证明,在额定工况下运行不到2000h就因轴承损坏而报废。为此也有采用滑动轴承的,材料多为锡青铜、粉末冶金、增强尼龙6等,但效果仍不理想,且成本高。目前较为理想的轴承材料SF型复合材料。该材料是以钢板为基体,烧结铜网为中间层,以塑料(填充四氟乙烯、改性聚甲醛)为摩擦面的润滑材料。该材料机械强度高、磨擦系数孝噪声低,可在无油或少油润滑工况下和较宽的工作温度范围内使用。实践证明,SF材料轴承的使用使齿轮油泵的使用寿命大大提高。特别适用于齿轮泵、齿轮油泵在输送无润滑性或润滑性差的介质时使用。解决了齿轮泵、齿轮油泵应轴承或轴套磨损快而造成的故障问题。
2、端面间隙问题
齿轮油泵在使用中常用因内泄漏增加、容积效率下降,压力下降而报废。齿轮端面泄漏占总泄漏量的75%~80%。因此,合理的端面间隙至关重要。对于流量为2.5h/min至10h/min的齿轮油泵,端面间隙应为0.02~0.04mm,而流量为16h/min到32h/min的齿轮油泵,间隙应为0.02~0.05mm,流量大于40h/min的齿轮油泵,间隙应为0.02~0.06mm。如果超过上范围则容积效率低,压力达不到额定压力;若间隙太小,运行中因磨损使间隙急剧加大,又使内泄漏增加。
3、工艺原因
为了保证齿轮油泵前、后端盖之间的合理间隙,齿轮泵的加工和装配十分重要。齿轮两端面与孔轴心线的垂直度误差不能超过0.01mm,且装在轴上后,其轴向应处于浮动状态。为保证装配后两轴的相互位置,在加工前后两轴承孔时,中心距误差不应超过0.03mm。另外,输入轴端断裂也是常见现象。为此掌握好轴的热处理工艺,使其具有的强度和硬度,又有较高的抗冲击韧性,防止其断裂。
4、齿轮油泵材料、组件的合理选用
为保证齿轮油泵运行中具有合理的间隙与配合,相关材料的耐磨性是重要的性能指标。选用合理的材料和适当的热处理工艺很重要。油封漏油也是常见的报废原因。因此,根据齿轮油泵所输送的介质成分选择合适材质的好油封,同时在加工装配时注意油封与衬套的配合要牢固,油封内孔与泵轴应具有足够的张紧力,不能漏油。时需要对齿轮泵、齿轮油泵密封部位加置回油装置。
5、安装使用
正确的安装和合理使用齿轮油泵,对于延长泵的使用寿命也很重要。泵输入轴颈与电机轴联接时,同轴度误差不能超过0.1mm。切记不能用皮带联接。另外应根据泵使用说明书选用合适的液压油,且在泵入口处加过滤器,根据液压系统的工作环境定期过滤、换液压油。
6、设计选型要合理
对于特殊的工况条件您可以随时拨打我的技术服务电话,由我们的泵类技术工程师为您选型。选型时要特别注意几个主要的依据是:(1)所需齿轮泵、齿轮油泵的正常工作流量。(2)齿轮泵、齿轮油泵的工作压力。(3)齿轮泵、齿轮油泵所输送的介质粘度。(4)介质的特性,是否属于易燃、易爆介质;是否有腐蚀性、是否有挥发性、是否有溶解性、是否易结晶等。(5)介质的在使用时的高工作温度。