1、小組名稱：勝科輸油隊小組名稱：勝科輸油隊QCQC小組小組 單位名稱單位名稱 : :石油開發中心勝科管理區石油開發中心勝科管理區 注冊編號注冊編號 ：SYKF-015-2009SYKF-015-2009小組類型小組類型 ：攻關型：攻關型前言前言 勝科管理區組建于勝科管理區組建于2003年年5月，地處廣饒縣月，地處廣饒縣石村鎮（即草橋地區），主要負責草橋地區草石村鎮（即草橋地區），主要負責草橋地區草4、草草104、草、草109、草、草127、草、草128塊的開發生產管塊的開發生產管理工作，含油面積理工作，含油面積22.11平方千米，地質儲量平方千米，地質儲量3724萬噸，原油產量萬噸，原油產量30

2、萬噸，占到中心產量的萬噸，占到中心產量的37%，是開發中心原油穩產的主戰場。，是開發中心原油穩產的主戰場。 勝科管理區輸油隊管理著勝科管理區輸油隊管理著5座輸油站庫和座輸油站庫和1座注水站，草座注水站，草4-1注水站于注水站于2007年年12月份投產，月份投產，設計注水能力設計注水能力500m3/d， 設計工作壓力設計工作壓力16MPa污水處理污水處理A3級，承擔著草級，承擔著草4沙沙42+3的注水任務，的注水任務，目前有注水井目前有注水井7口，日注水量口，日注水量170m3，現有，現有3S125A-12.5/16型柱塞泵型柱塞泵3臺。臺。 目 錄六、制定對策六、制定對策七、對策實施七、對策實

3、施 八、效果確認八、效果確認 九、鞏固措施九、鞏固措施十、下步打算十、下步打算一、小組概況一、小組概況二、選題依據二、選題依據三、現狀調查三、現狀調查 四、確定目標四、確定目標五、原因分析五、原因分析及要因驗證及要因驗證小組名稱：勝科輸油隊小組名稱：勝科輸油隊QC小組小組建組時間：建組時間：2008年年3月月注冊時間：注冊時間：2009年年5月月注冊編號：注冊編號：SYKF-015-2009 小組類型：小組類型：攻關型攻關型TQC教育：教育：24小時小時TQC獲證率獲證率100%活動日期：活動日期：2009.3-.9活動次數：活動次數：15次次活動時間：活動時間：60小時小時活動方式：集中活活

4、動方式：集中活動與分散相結合動與分散相結合活動主題：降低柱塞注水泵的活動主題：降低柱塞注水泵的故障停機率故障停機率 小組小組簡介簡介序號姓 名性別年齡職務(稱)組內分工1孫寶國男39副隊長組長2邢 君男36隊 長協調實施3余建春男39副隊長組織實施4金朝科男33工程師方案實施5崔字田男39技師方案實施6武宏偉男29技術員現場實施7張學全男32注水泵工現場操作8李吉川男27注水泵工現場操作9馬金銀男22注水泵工資料整理技術顧問：彭慶基 蔣魯奕 方法指導：李明、孫相亮 柱塞泵屬于容積式往復泵，瞬時流量隨時間而變化，柱塞泵屬于容積式往復泵，瞬時流量隨時間而變化，泵的壓力取決于管路特性，柱塞泵具有工作

5、壓力高、溫度泵的壓力取決于管路特性，柱塞泵具有工作壓力高、溫度高、輸送介質礦化度高，設備故障率居高不下，嚴重影響高、輸送介質礦化度高，設備故障率居高不下，嚴重影響了正常的生產進行，導致設備維修費用超支。了正常的生產進行，導致設備維修費用超支。針對上述情況我們選擇了以針對上述情況我們選擇了以降低柱塞注水泵的降低柱塞注水泵的故障停機率故障停機率作為本次作為本次QCQC小組活動的課題小組活動的課題 。二、選題依據二、選題依據三、現狀調查三、現狀調查針對草針對草4-1站柱塞注水泵在站柱塞注水泵在2008年的使用過程中年的使用過程中出現以下異?，F象并造成停機：出現以下異?，F象并造成停機：柱塞泵不起壓，經

6、常出現56MPa的情況；柱塞泵震動大，噪音高，嚴重時整個泵房和污水罐都在振動注水泵流量低，不足額定流量的1/3柱塞磨損腐蝕嚴重，泄漏量大管線、設備憋壓導致安全閥及控制電路繼電器起跳 針對上述情況，小組成員對針對上述情況，小組成員對20082008年草年草4-1#4-1#注水站三臺柱塞泵運行注水站三臺柱塞泵運行過程中的故障次數進行了統計過程中的故障次數進行了統計, ,具體情況下表（表具體情況下表（表2 2）: : 草草4-1#站站2008年柱塞泵故障停機統計表年柱塞泵故障停機統計表 表二表二 草草4-1#站站2008年柱塞泵故障停機統計表年柱塞泵故障停機統計表制表人：李吉川 制表時間：2009.

7、06.16時間設備名稱及編號故障次數故障原因停機時間(h)故障停機率(%)備注10023#注水泵1柱塞腐蝕81.1更換柱塞30041#注水泵1震動大噪音高不起壓162.2更換吸入閥總成3套52#注水泵1震動大噪音高不起壓162.2更換吸入閥總成3套61#注水泵1震動大噪音高不起壓121.7更換吸入閥總成3套72#注水泵1震動大噪音高不起壓121.7更換吸入閥總成3套81#注水泵2震動大噪音高不起壓203.6更換吸入閥總成3套1柱塞漏失量大6更換柱塞及盤根3套92#注水泵1柱塞腐蝕漏失量大42.0更換柱塞及盤根3套2#注水泵1震動大噪音高不起壓10更換吸入閥總成3套10000112#注水泵1柱塞

8、漏失量大60.8更換盤根3套121#注水泵1安全閥起跳30.4更換安全閥合計121131.30數據取自輸油隊設備運行記錄本和設備技術檔案 1 1、確定小組、確定小組 活動目標活動目標（一）目標制定：（一）目標制定：將將3S125A-12.5/16型型注水泵平均故障停機率目前注水泵平均故障停機率目前1.3%降低到降低到0.5%。見小組活動目標柱狀圖。見小組活動目標柱狀圖 （二）依據：（二）依據：勝利油田基層勝利油田基層“三三基基”創建標準條件規定，創中創建標準條件規定，創中石化銀牌隊必須有過硬的指標，石化銀牌隊必須有過硬的指標，設備故障停機率屬于核心指標設備故障停機率屬于核心指標不能高于不能高于

9、0.5% (1)(1) 設備故障停機率不能高于設備故障停機率不能高于0.5%0.5%，是創建中石化銀牌隊綜合，是創建中石化銀牌隊綜合管理指標的要求，必須達到管理指標的要求，必須達到。(2)(2)設備故障停機率直接影響注水生產運行質量，各級領導及小組設備故障停機率直接影響注水生產運行質量，各級領導及小組成員高度重視。成員高度重視。(3)(3) 參觀東辛采油廠辛二注水站，辛二注的設備故障停機率不到參觀東辛采油廠辛二注水站，辛二注的設備故障停機率不到0.3%0.3%。經以上分析論證經以上分析論證，我小組有能力，我小組有能力完成這個課題完成這個課題 2 2、目標可行性分析、目標可行性分析原因分析關聯圖

10、原因分析關聯圖五、原因分析及要因驗證五、原因分析及要因驗證1、因果分析、因果分析制圖人：孫寶國 制表時間：2009.06.18吸入閥總成閥板吸入閥總成閥板受熱膨脹卡槽受熱膨脹卡槽柱塞腐蝕磨損柱塞腐蝕磨損密封不嚴密封不嚴流量小不起壓流量小不起壓工人操作工人操作標準不規范標準不規范排出過程排出過程排量漏失排量漏失吸入閥關不嚴吸入閥關不嚴柱塞盤根柱塞盤根泄露量大泄露量大設備使用設備使用保養不當保養不當吸入閥打不開吸入閥打不開吸入過程吸入過程供液不足供液不足排出過程排出過程局部水力沖擊局部水力沖擊震動大震動大 噪音高噪音高控制電路中間控制電路中間繼電器起跳繼電器起跳數字壓力表數字壓力表發送信號發送信號

11、安全閥安全閥起跳頻繁起跳頻繁干線及干線及設備超壓設備超壓流程切換流程切換操作不當操作不當設備故障設備故障停機率高停機率高五、原因分析及要因驗證五、原因分析及要因驗證1、因果分析、因果分析根據此圖可以看出造成注水泵故障停機率高：工人操作標工人操作標準不規范準不規范邊緣因素邊緣因素柱塞腐蝕磨柱塞腐蝕磨損密封不嚴損密封不嚴（1）（2）（3）吸入閥總成吸入閥總成閥板受熱膨閥板受熱膨脹卡槽脹卡槽五、原因分析及要因驗證五、原因分析及要因驗證2、要因驗證、要因驗證要因驗證一要因驗證一驗證時間：驗證時間：2009.04.10驗證地點：草驗證地點：草4-1注水站注水站驗驗 證證 人：余建春人：余建春 崔字田崔字

12、田 在切換流程、啟停設備以及設備保養維在切換流程、啟停設備以及設備保養維護過程中，由于操作人員對操作標準的護過程中，由于操作人員對操作標準的理解有差異，容易發生誤操作造成設備理解有差異，容易發生誤操作造成設備故障停機。為避免人為因素對設備故障故障停機。為避免人為因素對設備故障停機的影響，我們加強了對操作工人的停機的影響，我們加強了對操作工人的技術業務培訓，推行標準化操作，由技技術業務培訓，推行標準化操作，由技術熟練的工人技師帶領職工進行現場演術熟練的工人技師帶領職工進行現場演練，保證了所有職工在操作過程中的標練，保證了所有職工在操作過程中的標準統一；同時組織崗位工人外出學習注準統一；同時組織崗

13、位工人外出學習注水泵工崗位知識，并于水泵工崗位知識，并于2008年取得了年取得了中石化注水泵工操作證中石化注水泵工操作證，降低了人，降低了人為因素對設備故障停機率的影響，故確為因素對設備故障停機率的影響，故確認為非要因。認為非要因。（一）（一）工人操作標準不規范工人操作標準不規范 圖3 操作培訓現場五、原因分析及要因驗證五、原因分析及要因驗證1、要因驗證、要因驗證要因驗證二要因驗證二驗證時間：驗證時間：2009.04.15驗證地點：草驗證地點：草4-1注水站泵房注水站泵房驗驗 證證 人：孫寶國人：孫寶國 彭慶基彭慶基 與分體式的吸入閥和排出閥不同，該泵的吸入閥和排出閥是集成式。與分體式的吸入閥

14、和排出閥不同，該泵的吸入閥和排出閥是集成式。吸排水閥總成由閥座、吸入閥板、吸入閥彈簧、排出閥組件等組成，該吸排水閥總成由閥座、吸入閥板、吸入閥彈簧、排出閥組件等組成，該總成是常用易損件，也是該泵的關鍵專利部件，具有體積小，結構簡單總成是常用易損件，也是該泵的關鍵專利部件，具有體積小，結構簡單的特點。該總成除吸入閥板以外均采用不銹鋼鑄鋼結構，液缸在吸入過的特點。該總成除吸入閥板以外均采用不銹鋼鑄鋼結構，液缸在吸入過程時，為降低泵必要的凈正吸入壓頭，利于吸入閥板在導向槽內往復開程時，為降低泵必要的凈正吸入壓頭，利于吸入閥板在導向槽內往復開啟，采用了輕質的工程塑料，以及較小彈簧剛度的吸入閥彈簧。啟，

15、采用了輕質的工程塑料，以及較小彈簧剛度的吸入閥彈簧。（二）吸入閥總成閥板受熱膨脹卡槽（二）吸入閥總成閥板受熱膨脹卡槽 圖4 吸入閥總成五、原因分析及要因驗證五、原因分析及要因驗證1、要因驗證、要因驗證圖5 柱塞泵吸入閥總成結構圖閥壓套排出閥組件吸入閥板吸入閥彈簧制圖人：孫寶國 制表時間：2009.04.18閥座柱塞五、原因分析及要因驗證五、原因分析及要因驗證1、要因驗證、要因驗證吸入口通道排除口通道制圖人：孫寶國 制表時間：2009.04.18圖6 吸入閥板和閥座示意圖五、原因分析及要因驗證五、原因分析及要因驗證1、要因驗證、要因驗證圖7 閥板與板槽 柱塞注水泵最初的故障表現為震動大、噪音高、

16、流量低、不起壓，針對故障原因進行多方查找，我們在2008年柱塞注水泵故障停機統計表中發現，該類故障共發生7起，主要集中在4-9月份，初步斷定故障與天氣溫度有關。注水站處理的污水來自相鄰的油站，污水溫度不低于80，夏天熱量損失少，冬天熱量損失大。五、原因分析及要因驗證五、原因分析及要因驗證1、要因驗證、要因驗證結構解剖結構解剖 通過對泵頭的結構進行了細致解剖，掌握其通過對泵頭的結構進行了細致解剖，掌握其工作原理工作原理，發現吸入閥板材料為工程塑料，閥板，發現吸入閥板材料為工程塑料，閥板導向槽等其他部件均為不銹鋼鑄鋼結構。而工程導向槽等其他部件均為不銹鋼鑄鋼結構。而工程塑料和不銹鋼鑄鋼的受熱線性膨

17、脹系數相差塑料和不銹鋼鑄鋼的受熱線性膨脹系數相差3-10倍，隨著氣溫轉暖，故障出現的頻率越高。倍，隨著氣溫轉暖，故障出現的頻率越高。 在一次故障出現時，為保生產立即組織搶修在一次故障出現時，為保生產立即組織搶修，在取吸入閥板時發現閥板卡死在導向槽內，泵，在取吸入閥板時發現閥板卡死在導向槽內，泵頭溫度降低以后才能取出。這就印證了吸入閥板頭溫度降低以后才能取出。這就印證了吸入閥板受熱卡死在閥板導向槽內，造成的流量低、噪音受熱卡死在閥板導向槽內，造成的流量低、噪音大、不起壓等故障，其原理如下：大、不起壓等故障，其原理如下：柱塞泵結構及工作原理柱塞泵結構及工作原理柱塞泵結構及工作原理柱塞泵結構及工作原

18、理柱塞泵結構及工作原理柱塞泵結構及工作原理柱塞泵結構及工作原理柱塞泵結構及工作原理柱塞泵結構及工作原理柱塞泵結構及工作原理柱塞泵結構及工作原理柱塞泵結構及工作原理五、原因分析及要因驗證五、原因分析及要因驗證1、要因驗證、要因驗證要因驗證二要因驗證二驗證時間：驗證時間：2009.06.15驗證地點：草驗證地點：草4-1注水站泵房注水站泵房驗驗 證證 人：孫寶國人：孫寶國 彭慶基彭慶基 200502閥板受熱膨脹卡槽閥板受熱膨脹卡槽有兩種情況有兩種情況危害排出過程液缸內壓力迅速升高，氣泡重新凝結潰滅引起局部水力沖擊，導致震動大、噪音高、流量低，其危害會引起液缸和吸入閥總成疲勞損壞02閥板卡在導向槽的

19、前端閥板卡在導向槽的前端 吸入閥打不張，吸入過程液缸吸入量不足，液缸內的壓力為負壓真空，水在飽和蒸汽壓降低的情況下，迅速汽化產生大量小氣泡閥板不能打開或不能閉合都會引起設備故障停機，故確認為要因01 閥板卡死在導向槽的后端閥板卡死在導向槽的后端吸入閥關不嚴，排出過程排量漏失，造成注水泵流量小，壓力低柱塞泵結構及閥板卡槽故障演示柱塞泵結構及閥板卡槽故障演示閥板卡在導向槽前端，吸入閥打不開柱塞泵結構及閥板卡槽故障演示柱塞泵結構及閥板卡槽故障演示閥板受熱膨脹卡槽不能打開柱塞泵結構及閥板卡槽故障演示柱塞泵結構及閥板卡槽故障演示閥板受熱膨脹卡槽不能打開柱塞泵結構及閥板卡槽故障演示柱塞泵結構及閥板卡槽故障

20、演示閥板受熱膨脹卡槽不能打開五、原因分析及要因驗證五、原因分析及要因驗證1、要因驗證、要因驗證要因驗證三要因驗證三驗證時間：驗證時間：2009.05.24驗證地點：隊練兵場驗證地點：隊練兵場驗驗 證證 人：刑君人：刑君 李明李明 油田污水礦化度高，含有硫酸鹽還原菌、硫化物等物質，對柱塞產生強烈腐蝕，而且柱塞往復運動時與盤根直接接觸，存在機械磨損，因而導致柱塞與盤根密封不嚴，污水泄露柱塞腐蝕加劇，在泄露量達到一定程度時被迫停機更換柱塞，故確認時要因。（三）柱塞腐蝕磨損密封不嚴（三）柱塞腐蝕磨損密封不嚴 圖6 柱塞箱2 2、吸入閥總成閥板受、吸入閥總成閥板受熱膨脹卡槽熱膨脹卡槽 非要因非要因1 1

21、、工人操作標準不規范、工人操作標準不規范要因要因3 3、柱塞腐蝕磨損密封不、柱塞腐蝕磨損密封不嚴嚴五、原因分析及要因驗證五、原因分析及要因驗證結論結論要因要因對對策策表表要因對策目標措施地點負責人時間閥板受熱膨脹卡槽改造吸入閥板防止吸入閥板受熱膨脹卡槽將吸入閥板外徑車削至合適尺寸 草4-1注水站崔字田2009年6月柱塞腐蝕磨損密封不嚴加裝滴油盒在柱塞表面形成一層油膜起到潤滑防腐的作用1、清理柱塞箱的銹跡和污垢。2、用白鐵皮自制了一個機油盒，并在每根柱塞的上方打一個小孔，讓機油滴在柱塞上起潤滑防腐的作用。草4-1注水站余建春崔字田2009年6月制表人：馬金銀 制表日期：2009年8月3日通過要因

22、分析可以看出，柱塞泵故障停機率高的主要原因是吸通過要因分析可以看出，柱塞泵故障停機率高的主要原因是吸排水閥總成閥板受熱膨脹卡槽、柱塞腐蝕磨損密封不嚴。根據排水閥總成閥板受熱膨脹卡槽、柱塞腐蝕磨損密封不嚴。根據確定的要因，小組成員認真討論研究，制定對策如下表（表確定的要因，小組成員認真討論研究，制定對策如下表（表3）：）： 結論結論由此認為可行 閥板材質是一種叫做聚甲醛的塑料，閥板材質是一種叫做聚甲醛的塑料，可以用車床加工至所需尺寸可以用車床加工至所需尺寸上級領導及有關部門大力支持上級領導及有關部門大力支持 滴油盒可以就地取材使用白鐵皮滴油盒可以就地取材使用白鐵皮等材料制作，結構簡單制作方便等材

23、料制作，結構簡單制作方便 （一）改造閥板、防止受熱膨脹卡槽（一）改造閥板、防止受熱膨脹卡槽（1 1）確定思路）確定思路圖10 吸入閥板和閥座示意圖 減小吸入閥板外徑，低溫時既能保證正常使用，高溫時又能防止其減小吸入閥板外徑，低溫時既能保證正常使用，高溫時又能防止其膨脹卡在板槽內。閥座和吸入閥導向槽等材料是不銹鋼鑄鋼結構，吸膨脹卡在板槽內。閥座和吸入閥導向槽等材料是不銹鋼鑄鋼結構，吸入閥板材料是一種叫聚甲醛的工程塑料，注水泵的工作溫度在入閥板材料是一種叫聚甲醛的工程塑料，注水泵的工作溫度在80。 隨著溫度的變化，材料都會發生熱脹冷縮，塑膠受熱膨脹隨著溫度的變化，材料都會發生熱脹冷縮，塑膠受熱膨脹

24、,其線性其線性熱膨脹系數要比金屬大熱膨脹系數要比金屬大3 10倍，容易受溫度變化而影響尺寸的穩定性，倍，容易受溫度變化而影響尺寸的穩定性，導致閥板卡槽故障的發生。在工況溫度下，根據塑料比不銹鋼鑄鋼材導致閥板卡槽故障的發生。在工況溫度下，根據塑料比不銹鋼鑄鋼材料多出來的受熱膨脹的余量，對閥板外徑進行切削加工。料多出來的受熱膨脹的余量，對閥板外徑進行切削加工。（2 2）閥板外徑切削量的確定）閥板外徑切削量的確定鋼材的線性熱膨脹系數是鋼材的線性熱膨脹系數是12，溫差按，溫差按40，按照鋼材膨脹系數的，按照鋼材膨脹系數的5倍計算閥板倍計算閥板的受熱膨脹余量：的受熱膨脹余量：閥板外徑的削磨量取整數閥板外

25、徑的削磨量取整數2mm 車削量 閥板其外徑為74mm74mm，而閥座吸入孔的外緣距離為66.4mm66.4mm，在低溫時能夠保證吸入閥正常工作，高溫時又能防止卡死。76mm*12*10-6*40*5= 1.824mm2mm普通鋼材的線膨脹，每 1000 米長度，溫差 1 攝氏度，變化 12 毫米(3)措施的實施按照上述思路，我們將柱塞泵的吸入閥板拆出，用車床進行車削加按照上述思路，我們將柱塞泵的吸入閥板拆出，用車床進行車削加工至要求外徑尺寸后安裝就位，啟泵運行經過工至要求外徑尺寸后安裝就位，啟泵運行經過1周的觀察，震動大、周的觀察，震動大、噪音高、流量低、不起壓的故障被排除。噪音高、流量低、不

26、起壓的故障被排除。（三）制作安裝滴油盒、在柱塞表面形成一層油膜起到潤滑防腐的作用（三）制作安裝滴油盒、在柱塞表面形成一層油膜起到潤滑防腐的作用 在徹底清理柱塞箱銹跡和污垢后，用白鐵皮自制了一個機在徹底清理柱塞箱銹跡和污垢后，用白鐵皮自制了一個機油盒，放在泵柱塞箱頂部，并在每根柱塞的上方打一個小孔，油盒，放在泵柱塞箱頂部，并在每根柱塞的上方打一個小孔，機油盒裝上機油，讓機油緩緩地滲過小孔形成油滴滴在柱塞上，機油盒裝上機油，讓機油緩緩地滲過小孔形成油滴滴在柱塞上，在柱塞表面形成一層薄薄的油膜，起防腐和潤滑的作用，減緩在柱塞表面形成一層薄薄的油膜，起防腐和潤滑的作用，減緩了污水腐蝕和機械磨損導對柱塞的損壞。了污水腐蝕和機械磨損導對柱塞的損壞。裝漏油盒前裝漏油盒前圖13 柱塞箱對策實施后的效果對比裝漏油盒后裝漏油盒后圖12 自制的機油滴油盒1、使用效果調查、使用效果調查經過上述的措施后，我們對草經過上述的措施后，我們對草4-1#注水站注水站3臺柱塞泵的臺柱塞泵的運行情況進行跟蹤，使用效果見下表。運行情況進行跟蹤，使用效果見下表。從表從表4中的數據可以看出，在經過措施改造后的中的數據可以看出，在經過措施改造后的4個月內，設備個月內，設備故障停機率大幅降低，此次活動達到了預期目標故障停機率大幅降低，此次活動達到了預