高耗能油田注水泵注水泵电机更换
电机的定义:电机指达到或优于《中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级》(GB13-2012)标准中节能评价值的电机。电机通过降低电动机定子绕组电阻损失、电动机转子绕组电阻损失、电动机铁耗损失、电动机杂散损失、电动机摩擦损失及流动损失,提高电动机效率。我国目前广泛应用的Y系列电动机效率平均值为87.3%;电动机的效率平均值为90.3%,超电动机其效率平均值为91.7%。
A厂2019年通过对 91台Y系列注水泵电机(总功率为19590KW)更换为 2级的节能电机后,有效提高了注水泵电机效率。
改造后电机效率提高3%,按照平均负载率80%,利用率0.7计算,每年可节约电量=19590×24×365×3%×80%×0.7=288.3万kW·h,节约电费=288.3×0.=184.52万元。
注水泵是油田注水的主力设备,其特点是:压力高,数量多,便于维护,但维护工作量大。因此,如何减少注水泵的故障,保障注水泵的安全平稳运行,是设备管理人员面个亟待解决的课题。使用便携式振动数据采集仪对注水泵进行多年的监测诊断,探索和总结出注水泵常见故障的频谱特征。
一、测点布置及特征频率计算参数
1、测点布置
五缸注水泵是电动机驱动的。电动机前端盖采用短圆柱滚子轴承,后端采用球轴承。泵的曲轴两端采用圆锥滚子轴承,中间采用圆柱滚子轴承。电动机的测点主要选在两个轴承部位,每个测点采集水平和垂直两个方向的振动速度数据。另外,在电动机的前端盖处水平位置采集轴承的峰值能量 值,后端由于风扇罩子的阻隔,无法采集。泵体上在 3个轴承部位水平方向(即柱塞运动方向)采集速度和加速度值,如图 1所示。由于转速较低,一般选各测点的频率上限为 400HZ。为了便于区分胶带振动频率和曲轴振动频率,分辨率应0.5HZ。
注水泵是油田注水的主力设备,其特点是:压力高,数量多,便于维护,但维护工作量大。因此,如何减少注水泵的故障,保障注水泵的安全平稳运行,是设备管理人员面个亟待解决的课题。使用便携式振动数据采集仪对注水泵进行多年的监测诊断,探索和总结出注水泵常见故障的频谱特征。
二、油田注水泵常见故障的频谱特征
2、两胶带轮偏斜
电动机和泵的两个胶带轮出现偏斜,是出现频次较多的一种故障,主导频率是单根胶带频率的4、6、7、8, 倍频,即19、,28、33、38hz。频谱图上显示的胶带频率可能比计算的频率稍低,这是受胶带滑差率的影响。有时是某一倍频的胶带频率占主导,或许会伴随一些其它倍频的胶带频率。出现这种故障的原因主要是:在检修时,两个胶带轮达到四点一线,胶带的张紧力也符合要求。然而胶带在运行一段时间后,出现了松弛现象,为了胶带的张紧力,就调整电动机基座两端的两条顶丝。这时胶带张紧力达到了要求,而两胶带轮出现了偏斜。如果调整胶带张紧力时,两胶带轮达到四点一线,按现在的调整方法,就需要把胶带轮的罩子拆卸下来。而采用仪器,则不用拆卸胶带轮护罩,直接卡在胶带轮槽内,用激光束进行调整,快捷、易用、精度高,易于在现场推广使用。
然而,在电动机的振动频谱上出现主导频率是胶带的振动频率,主要故障并非一定是胶带轮偏斜。如果电动机的振幅超过18mm/s,而泵的振幅在 7.1mm/s左右,这很可能是电动机橇座支撑不够稳固,使胶带轮偏差所致,仅仅调整胶带轮对正是无法降低电动机振幅的。