單螺桿抽油泵檢測技術與關鍵檢測項目

一、單螺桿抽油泵結構與工作原理

• 定子：彈性橡膠或合成材料制成的內螺旋腔體。
• 轉子：高強度金屬制成的單頭外螺旋桿。
• 驅動系統：包括電機、減速器、萬向節等。
• 密封裝置：機械密封或填料密封系統。

二、檢測項目分類與關鍵技術要點

1. 外觀與機械結構檢測

• 定子與轉子表面檢查：
  • 定子內壁磨損、老化、龜裂或脫層。
  • 轉子螺紋磨損、變形或腐蝕。
  • 間隙測量：使用塞尺檢測轉子與定子配合間隙（通常要求≤0.2mm）。
• 連接部件檢查：
  • 萬向節磨損、銷軸松動或潤滑狀態。
  • 軸承游隙、溫升及異響。
  • 基座螺栓緊固性及防松措施。

2. 性能參數檢測

• 流量與揚程測試：
  • 使用流量計和壓力表測量實際工況下的流量-揚程曲線，對比設計參數偏差（允許±5%）。
  • 空載啟動試驗：觀察啟動電流是否正常（避免過載）。
• 效率分析：
  • 計算容積效率（實際流量/理論流量×100%），若低于80%需排查泄漏或磨損。
  • 機械效率檢測：輸入功率與輸出功率比值。
• 壓力脈動測試：
  • 安裝壓力傳感器，監測排出端壓力波動（正常值應≤額定壓力10%）。

3. 密封性檢測

• 靜態密封測試：
  • 停泵后加壓至1.5倍工作壓力，保壓30分鐘，泄漏量應≤5mL/min。
• 動態密封測試：
  • 運行中檢查軸封處滲漏（機械密封泄漏量≤3滴/分鐘，填料密封允許輕微滴漏）。

4. 振動與噪聲檢測

• 振動頻譜分析：
  • 使用振動傳感器測量驅動端、泵體關鍵點振動速度（ISO 10816標準：≤4.5mm/s為合格）。
  • 識別異常頻率成分（如轉子不平衡、軸承故障）。
• 噪聲級測量：
  • 按照GB/T 29529標準，距離泵體1m處噪聲≤85dB(A)。

5. 材料與腐蝕檢測

• 定子材料硬度檢測：
  • 使用邵氏硬度計檢測橡膠定子硬度（偏差±5HA視為合格）。
• 腐蝕與化學兼容性：
  • 檢查介質對定子材料的溶脹、硬化現象。
  • 轉子表面涂層厚度與附著力測試（電解法或超聲波測厚儀）。

6. 控制系統與安全裝置檢測

• 過載保護功能測試：
  • 模擬超壓工況，驗證安全閥起跳壓力（設定值為1.1~1.3倍工作壓力）。
• 溫度監控系統：
  • 軸承溫度傳感器校準（報警閾值通常≤75℃）。
• 變頻器性能測試（若配備）：
  • 輸出頻率穩定性與調速響應時間。

7. 環境適應性檢測（特殊工況）

• 高溫/低溫試驗：
  • 模擬極端溫度下的啟動性能與密封可靠性。
• 耐磨性測試：
  • 輸送含砂介質時，監測定子磨損速率（可通過定期拆檢或在線監測）。

三、檢測周期與標準依據

• 常規檢測：每運行2000小時或3個月進行一次。
• 大修檢測：累計運行12000小時或2年全面拆檢。
• 參考標準：
  • API 676《容積泵-螺桿泵》
  • GB/T 10886《單螺桿泵技術條件》
  • ISO 15136-1《井下螺桿泵系統》

四、檢測結果分析與維護建議

• 輕微磨損：調整轉子相位或更換定子襯套。
• 嚴重泄漏：更換機械密封或升級密封形式（如雙端面密封）。
• 效率下降：優化介質黏度、調整轉速或更換磨損部件。
• 異常振動：重新校準轉子動平衡或更換軸承。

五、新興檢測技術應用

• 在線監測系統：
  • 安裝傳感器實時監測振動、溫度、壓力等參數，結合AI算法預測故障。
• 內窺鏡檢測：
  • 對泵腔內壁進行無損探傷，避免拆解損耗。