一种离心泵灌泵装置

岳国斌 赵静 安桂敏 孔健

一、现状分析

由于存在安全隐患，集团公司对易发生闪爆的污油污水系统的长轴液下泵予以全面禁用。离心泵因其具有性能范围广泛、运行可靠，且结构简单、故障率低、维修方便等特点，逐步替代长轴液下泵成为液体举升的主要设备。因离心泵与地下池液位存在一定的高度差，且无自吸能力，所以启泵前必须灌泵，才能达到启泵要求。但现场使用的灌泵装置存在密封效果差，维修频繁等缺陷，需要对其进行技术改造，以满足生产要求。

目前采油厂使用的灌泵装置是由一个旋启式止回阀做为底阀，与外部水源配合使用，完成对离心泵的灌泵操作。在实际使用过程中，该装置存在以下缺陷：

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1、 压力低时阀门密封性能差。灌泵用水源一般为临近低压水源，以减小管线刺漏等带来的安全隐患。而作为灌泵装置的关键部件——止回阀，在来水压力较低的情况下，外部对阀芯的挤压作用微乎其微，阀芯主要依靠自身重力作用于阀座之上，这样就不能保证止回阀阀芯与阀座完全密封。

2、阀座与阀体间结构不合理，易挂杂物。污油污水池内常会出现一些杂物，这些杂物可能挂在阀芯上，也可能挂在阀座的突起处，使阀芯无法座回阀座。

3、阀芯在打开时始终暴露在流道内，阀芯与流体直接接触。对于污油污水池，抽汲的液体中常携带大量的杂质，启泵后，在液体的快速冲刷之下，极易对阀芯造成了磨损。并且阀芯打开后会遮挡部分流道，对液体起到一定的截流。

二、对生产的影响

1、当底阀不能密封，进口管线内无法存住液体时，则无法启泵。

2、当底阀密封效果差，压力上升缓慢时，则需要在启泵后反复控制出口阀门，诱导液体流出，直至流量均匀。

3、检修底阀需要将其从2米余深的池内吊出，在不能保证吊车到位的情况下，需要4-5个人用吊绳将其拉至地面，因此底阀工作的不稳定性，直接增加了大量的工作量，并增加了由此带来的安全风险。

4、室外灌泵装置采用自压式的止回阀，还存在一个缺陷：由于进口管线内液体无法排出，冬季要对其进行保温，一旦保温失效，冻堵将无法避免。

三、改进措施

1、改变阀芯与阀座的结合方式，使阀不易受介质影响，提高阀的使用寿命。

2、增大流道面积，保证阀门打时无截流，消除单向阀对流体构成的阻力、改善流体吸入条件、提高泵效。

3、实现底阀装置的手动操作，既要保证底阀关闭时的密封效果，又便于冬季对进口管线进行放空。

四、具体实施方法

1、将旋启式止回阀改为球阀。球阀具有操作方便，开闭迅速，便于远距离控制的优点。而且球阀流体阻力小，结构简单，密封性能好，在全开或全闭时，球体和阀座的密封面与介质隔离，介质通过时，不会引起阀门密封面的侵蚀，使用年限较长。另外由于球阀的球体在开启过程中带有擦拭性，故大多数球阀可用于带悬浮固体颗粒的介质中，而其密封性不易受到影响。

2、将底阀由自压式控制改为手动控制。如图一所示，利用杠杆原理，将操作手柄延伸于池子盖板以上，便于人员操作。人工控制的球阀装置在启泵前关闭阀门灌泵，停泵后打开阀门放空，灌泵装置不必长期存液，从而避免了冬季的冻堵，也延长了装置的使用寿命。

3、为消除安全隐患，液下各连接部位均采用铜制材料，避免摩擦产生火花。

（灌泵装置示意图一）

1、泵底阀管线 2、法兰 3、底阀法兰 4、底阀5、滤网 6、操作杆 7、 8、 9、10、 11、12为连杆机构 13、阀杆 14、放空 15、操作杆固定销。

3、 操作方法

1、启泵前，员工下压操作杆6，使球阀关闭；

2、打开灌泵阀门，使进口管线内灌满液体；

3、在泵出口处压力上升的过程中，打开排气阀门，排气直到有液体能够连续流出，压力与灌泵来液压力持平；

4、关闭排气阀门；

5、按下启泵按钮，并立即上抬底阀操作杆6，打开底阀；

6、待观察出口压力升至最大，启动电流升高后回落，缓慢打开泵出口阀门，控制出口达到所需排量。

7、停泵操作：按离心泵停泵规程停泵后，打开底阀，放净进口管线内液体。

四、应用效果：

该离心泵灌泵装置在采油一厂输注作业区冲砂池试验成功后，推广至唐家合联合站、马西联合站，在冲砂池、污水池共12台离心泵上安装后，灌泵平均时长1.5分钟，一次灌泵启泵合格率均达到100%，且应用近两年来，未出现打不开关不严、磨损、卡阻等维修问题，消除了冬季冻堵的隐患，节省了人力物力，同时保证了泵的有效运行时率。

五、结束语

该装置的主要创新点是利用杠杆原理，采取人工控制液下阀门的方式，解决了阀门密封不严，又无法放空的难题。各连接部位采用铜制材料，消除了操作过程中的安全隐患。该装置改造完成后，缩短了灌泵时间，提高了生产效率。