单螺杆抽油泵检测技术与关键检测项目

一、单螺杆抽油泵结构与工作原理

• 定子：弹性橡胶或合成材料制成的内螺旋腔体。
• 转子：高强度金属制成的单头外螺旋杆。
• 驱动系统：包括电机、减速器、万向节等。
• 密封装置：机械密封或填料密封系统。

二、检测项目分类与关键技术要点

1. 外观与机械结构检测

• 定子与转子表面检查：
  • 定子内壁磨损、老化、龟裂或脱层。
  • 转子螺纹磨损、变形或腐蚀。
  • 间隙测量：使用塞尺检测转子与定子配合间隙（通常要求≤0.2mm）。
• 连接部件检查：
  • 万向节磨损、销轴松动或润滑状态。
  • 轴承游隙、温升及异响。
  • 基座螺栓紧固性及防松措施。

2. 性能参数检测

• 流量与扬程测试：
  • 使用流量计和压力表测量实际工况下的流量-扬程曲线，对比设计参数偏差（允许±5%）。
  • 空载启动试验：观察启动电流是否正常（避免过载）。
• 效率分析：
  • 计算容积效率（实际流量/理论流量×100%），若低于80%需排查泄漏或磨损。
  • 机械效率检测：输入功率与输出功率比值。
• 压力脉动测试：
  • 安装压力传感器，监测排出端压力波动（正常值应≤额定压力10%）。

3. 密封性检测

• 静态密封测试：
  • 停泵后加压至1.5倍工作压力，保压30分钟，泄漏量应≤5mL/min。
• 动态密封测试：
  • 运行中检查轴封处渗漏（机械密封泄漏量≤3滴/分钟，填料密封允许轻微滴漏）。

4. 振动与噪声检测

• 振动频谱分析：
  • 使用振动传感器测量驱动端、泵体关键点振动速度（ISO 10816标准：≤4.5mm/s为合格）。
  • 识别异常频率成分（如转子不平衡、轴承故障）。
• 噪声级测量：
  • 按照GB/T 29529标准，距离泵体1m处噪声≤85dB(A)。

5. 材料与腐蚀检测

• 定子材料硬度检测：
  • 使用邵氏硬度计检测橡胶定子硬度（偏差±5HA视为合格）。
• 腐蚀与化学兼容性：
  • 检查介质对定子材料的溶胀、硬化现象。
  • 转子表面涂层厚度与附着力测试（电解法或超声波测厚仪）。

6. 控制系统与安全装置检测

• 过载保护功能测试：
  • 模拟超压工况，验证安全阀起跳压力（设定值为1.1~1.3倍工作压力）。
• 温度监控系统：
  • 轴承温度传感器校准（报警阈值通常≤75℃）。
• 变频器性能测试（若配备）：
  • 输出频率稳定性与调速响应时间。

7. 环境适应性检测（特殊工况）

• 高温/低温试验：
  • 模拟极端温度下的启动性能与密封可靠性。
• 耐磨性测试：
  • 输送含砂介质时，监测定子磨损速率（可通过定期拆检或在线监测）。

三、检测周期与标准依据

• 常规检测：每运行2000小时或3个月进行一次。
• 大修检测：累计运行12000小时或2年全面拆检。
• 参考标准：
  • API 676《容积泵-螺杆泵》
  • GB/T 10886《单螺杆泵技术条件》
  • ISO 15136-1《井下螺杆泵系统》

四、检测结果分析与维护建议

• 轻微磨损：调整转子相位或更换定子衬套。
• 严重泄漏：更换机械密封或升级密封形式（如双端面密封）。
• 效率下降：优化介质黏度、调整转速或更换磨损部件。
• 异常振动：重新校准转子动平衡或更换轴承。

五、新兴检测技术应用

• 在线监测系统：
  • 安装传感器实时监测振动、温度、压力等参数，结合AI算法预测故障。
• 内窥镜检测：
  • 对泵腔内壁进行无损探伤，避免拆解损耗。