1 背景及设备运行现状

本课题的研究主要对污水流程中动力机械部分的离心泵进行升级改造，消除检修作业过程中的诸多弊端，通过怎样的改造解决一系列问题是本文探索的课题。

1.1背景

当沟槽内污水液位较高时，在现场按下启动按钮，可以起动液下泵，当出口压力达到额定压力后，缓慢打开出口阀门，污水随即进入到开排罐。自油田投产至今，该液下泵已服役十余年，其故障率呈逐年上升的态势。该液下泵用于输送不含固体颗粒有腐蚀性液体，用于污水流程中。其结构复杂、体积大、质量重、附属管线多。每次检修需将泵及电机还有相应的附属管线整体移出，然后转移至空旷区域进行拆卸。工作强度大、检修效率低、空间狭小、吊装风险系数高、污染现场环境这一系列问题接踵而至。

图1：液下泵安放位置（改造前）                        图2：液下泵结构图

液下泵主要参数如下：

1.1运行现状

自油田投产至今，该单级离心泵现存在以下不足：

1) 由于该泵体置于液下，现场人员不易第一时间发现异常；

2) 泵体及电机还有相应附属管线较重且结构相对复杂，维修人员工作强度大、难度大、效率低。

3) 液下泵长期置于污水中，在吊装转运过程中，对周围环境造成污染；

4) 需使用吊带及倒链，将泵体、电机及相应附属管线整体中移出，涉及到吊装作业风险系数较大；

5) 此液下泵所处的位置空间狭小，不利于开展检修作业；

2技术方案

2.1方案分析及对比

   针对液下泵运行时出现的诸多问题，随即现场实地去勘察测量，然后开展技术攻关，最佳的方案就是设备升级改造，初步制定这两项解决方案，现将这两种方案做一个分析比较：

1） 方案一：该液下泵属于立式单级离心泵，将其更换成卧式离心泵。

措施：首先整体拆除液下泵、电机及相应附属管线，在此位置处（井口）焊接盲板，避免人员跌落；在沟槽上部开人孔，同时配备人孔盖，底部安装操作平台及护栏，中间预制焊接直梯，保障人员可以自由出入；在操作平台上安装“卧式离心泵”，在其上游选取合适位置，安装两个蓝式滤器，同时预制焊接相应的进出口管线。

优点：规避了吊装所带来的风险，解决了维修强度大、作业空间狭小、工作效率低问题，人员启动沟槽泵时，便于操作人员第一时间发现异常，及时反馈给维修人员，进而使早期的故障在萌芽阶段就被消除掉。

缺点：改动的地方较多，工作量较大，经济成本显著增加。

2） 方案二：该液下泵属于单级离心泵，将其换型为气动隔膜泵。

措施：首先整体拆除液下泵、电机及相应附属管线，在此位置处（井口）预制焊接盲板，避免人员跌落；进出口管线重新布局，同时预制气动隔膜泵底座，并在进口管线吸入口加装滤网。

优点：规避了吊装所带来的风险，解决了维修强度大、作业空间狭小、工作效率低问题，降低了检修难度，操作人员启泵时，第一时间发现异常。由于工作量不大，可以通过自检自修来完成这一项目。

缺点：气动隔膜泵运行时噪音较大，操作人员必须佩戴耳塞及耳罩。

综上所述，方案一改造的地方较多出于成本考虑显然是不允许的。气动隔膜泵体积小、重量轻、便于移动、具有自吸功能、可输送含颗粒的液体、安装维修方便等特点可以满足需求，通过对比方案二更加适用，我们利用自己专业技能推动这个改造项目顺利实施，且油田有诸多气动隔膜泵且备件充足，省去了部分采购成本；在库房经过查找，之前的工程余料也有相匹配的管线及板材，又省去了部分采购成本，现决定采用方案二来解决这一现场难题。

2.2具体实施措

针对方案二的改造，此项改造的技术关键如下：

1） 拆除旧泵，在原位置处焊接盲板；

2） 沟槽顶部格栅板位置处开孔，要求入口管线能顺利进入；

3） 进水管线吸入口位置处加装滤网，避免杂质进入造成气动隔膜泵堵塞；

4） 使用仪表管预制气动隔膜泵气源管线，同时管线上加装阀门，并在平台合适的位置将压缩空气气源引入；

5） 气动隔膜泵下方“底座”预制完成，要求：其底部与下甲板焊接，其上部开孔4个，并使用不锈钢螺栓将气动隔膜泵固定在“底座”上；

6） 根据现场实际情况，合理布置进、出口管线；

7） 预制进口管线，考虑到后期维修便捷性，将进口管线改为软管（2寸）；

8） 预制出口管线（2寸），管线之间的连接采用“螺纹连接”的方式；

9） 为便于后期检修，气动隔膜泵进、出口使用快速接头连接；

10）所有重新铺设的管线敷设伴热及保温；

11）改造后的管线进行试压验漏；

图3：升级改造后的效果

在油田人员的共同见证下，设备升级改造项目顺利收官，设备运行稳定，故障率低等优点显而易见。这一项目的成功实施，其实受益最多的就是检修人员。若管线进口发生堵塞现象，只需将进口管线拆除排查故障原因，告别了吊装整体部件费时费力的场景；若遇到酷暑严寒的恶劣天气，可以很轻松将整个气动隔膜泵移出，甚至搬至维修间进行拆解，改善了工作环境，提高了舒适度，告别了斗酷暑战严寒的困扰恼。

2.3运行状态监测

  设备升级改造后，通过近四年的状态监测，设备运行状态良好。相比较之前的液下泵，其位置由液面以下转移至甲板上，操作人员可以很直观地发现各种异常，能够有效地进行状态监测，为设备平稳运行提供有力保障。

3效益

   此次设备升级改造，是在充分利用油田现有资源的基础上，用极低的成本完成的一次自检自修，是一次技术攻关能力的体现，解决了生产一线存在的难题，充分响应了公司“降本增效”的理念，为有类似困扰的油田提供一定的参考价值，同时有具有一定的推广意义，产生的效益主要有：

1） 由于设备稳定运行，故障率极大降低，节省了备品备件消耗；

2） 极大降低了检修人员的工作强度、工作难度、作业风险系数；

3） 极大改善了检修人员工作环境，提高了舒适性，体现了公司“以人为本”的理念；

4） 设备所在的下甲板受污染的几率极大降低，减少了工人治理污染的工作量，同时助力现场5S管理提升。

4结语

   本案例是从单级离心泵换型的角度出发，充分利用油田现有资源的基础上，用极低的成本换取的胜利果实，改造效果达到预期水平，可形成一次良好作业实践。彰显了油田员工“不等不靠，主动作为”的工作热情，今后将一如既往地保持这种工作作风，推动技术革新走的更深更远，为公司高质量发展贡献自己的一份力量。

参考文献

1. 吴金河.气动隔膜泵的结构改进[J].水泵技术.2002(03)

2. 李晶.气动隔膜泵常见故障原因分析及处理[J].设备管理与维修.2022（16）

3. 马雄飞.提高离心泵效率的探讨[J].设备管理与维修.2012（06）:148-150

4. 王文波，夏阳.离心泵在管路系统中工作点确定的便捷方法[J].黑龙江日化.1997（04）:25-26

5. 袁寿其，刘厚林.泵类流体机械研究进展和展望[J].排灌机械.2007（06）:46-51