中国石油天然气股份有限公司大港油田第三采油厂
摘要: 我单位使用注水泵有往复式注水泵五柱塞和三柱塞，由于使用时间久，工作效率长，出口压力大，注水泵工作负荷较大，再加上使用污水输入，泵塞泵头工作是腐蚀情况严重，造成不锈钢泵头经常出现腐蚀坑，严重影响注水泵效及加大了员工工作强度。
引言：
我油田联合站现有注水泵17台运行。虽然多次维修，但从泵的整体运行情况来看，使用前景并不乐观：一是油田注水井的吸水压力较高，瞬间可能超过泵的额定压力，泵的运行始终处于高负荷状态；二是回注污水时，水质较差，腐蚀性强，水温高，容易造成阀体，阀片，泵头，盘根总成等易损件的损坏，使泵处于高机会损伤状态；三是检修人员经常性维修，更换部件，使泵处于不连续的工作状态。泵头内部璧上经常会出现有一些腐蚀坑，下面我就利用不锈钢焊接技术修补泵头腐蚀坑，结合单位生产实际情况，介绍修补情况。
1.原因分析
1.1 注水泵分析。
注水泵工作时，当柱塞向后运动，出水阀片关闭，同时吸水阀片打开，开始吸水过程；当柱塞向前运动时，吸入阀片关闭，出水阀片同时被打开。如此循环，不断地吸水，排水。随着运转时间的增加，各个部件相继出现老化，原始的工作条件也发生了很大变化。首先，由于油田的开发需要注水强度不断提高，泵压也不断上升，目前部分运行压力已达到左右，已超过注水泵额定压力。注水泵各运动副间隙增大，由于长时间的运转，十字头和十字头铜套，连杆大头瓦和小头瓦会加剧磨损，间隙增大导致泵振动加剧，机油温度升高，泵运行噪声也明显加剧。
1.2. 污水水质对注水泵的影响。
1.2.1目前我单位使用的都是从原油脱水过程中分离出的污水，虽然经过一定的处理，但所注入水源仍是含油（聚合物）污水，由于污水的反复利用，其悬浮物，人工添加剂含量等也会比较高，普遍存在腐蚀，结垢和堵塞等问题，其中腐蚀危害最大。
1.2.2注水泵头内部产生腐蚀坑的主要原因：（1）悬浮物及杂质超标增大密封圈磨损消耗对泵头本体产生腐蚀。（2）供水压力不稳定，注水泵不能满额工作，泵效下降，引起泵头高温加速本体腐蚀坑形成。（3）维修过程中野蛮操作，维修工作不准确对泵体产生磕碰，也是腐蚀坑产生的主要原因。
2.泵体腐蚀坑修复方法
本着节省人力物力，节约成本的原则，保证安全符合操作规程，做好风险防控，采用现场直接焊接修补，只需将泵头内配件拆除，清理泵头内部，即可进行修补工作，
2.1采用焊条电弧焊焊接 注水泵头材质为2Cr13不锈钢，由于空间限制采用电弧焊较为合适，并采用G217不锈钢焊条进行表面堆焊修补。
2.1.1.焊接工具：面罩、焊工手套、敲渣锤、焊条采用G217、直流手弧焊电焊机、打磨工具，气焊一套，手电筒等工具。
2.1.2焊前的准备：确定腐蚀坑位置，对腐蚀坑处的油污，水等完全清除，用圆锥打磨机清理腐蚀坑处使其露出金属光泽。并在泵头腔体内贴上湿纸，防止焊接飞溅损伤腔璧，
2.1.3预热：由于泵头材质为2Cr13不锈钢，焊接前对焊接处进行预热至300-350℃，焊条G217需提前进行烘干，烘干温度280℃。
2.2 焊接操作：由于泵头腔内视线黑暗，应全程有人配合打强光手电进行辅助。
2.2.1 焊接采用G217、Ф2.5焊条电弧焊焊接，采用直流反接,短弧操作，为避免电弧擦伤泵头内腔其他部位，要从腐蚀坑内引弧，引弧后，向腐蚀坑边缘移动，然后在边缘稍作停留，使熔池自然过渡熔合腐蚀坑边缘处，在腐蚀坑边缘处都应这样处理，这样便于后期打磨光滑过渡。腐蚀坑中间应采用反复断弧焊接，焊接过程中应注意及时清理焊渣，并观察泵腔内情况。由于焊接后出产生大量烟尘影响操作视线，所以应及时清理散发烟尘。
2.2.2 焊接时应根据腐蚀坑在泵头腔体内的位置来决定是否进行多层焊接，通常腐蚀坑不会太深，所以在焊接一次后腐蚀坑就会填满，如是平焊位置可以视情况进行二次堆焊，其他位置将腐蚀坑填满就好。也可以根据后续打磨后的水平效果来决定。
2.2.3 焊接完成后，要在泵头腔体内进行700 ～750℃的高温回火处理，采用石棉覆盖焊接处保温1-2小时使奥氏体不锈钢转变为马氏体，进行自然冷却。
3.注意事项：
①不应在焊件冷却到室温或焊后高温状态下立即回火处理，否则会导致出现粗大的铁素体组织和沿晶界析出碳化物。
②使用测温器严格控制预热和回火温度，防止焊接后冷却速度过快火未及时退火，焊缝容易产生裂纹。
③在保证焊接效果的同时焊接电流可稍大，Ф2.5焊条采用90A电流，减缓焊缝冷却速度。
④焊接时注意焊接飞溅是否对泵头腔体有伤害。
结束语：由于生产需要的原因，泵头腔体修补工作也只是生产临时应急修补，长时间的生产运行后修补处极易再次产生腐蚀坑。所以应从源头考虑腐蚀坑的解决方法。
参考文献:
1、中国机械工程学会焊接学会，《焊接手册》第1卷。北京：机械工业出版社，2001.
2、作者: 朱中平 《焊接材料速查手册（修订版）》。化学工业出版社 ，2015.11
3、孙晓辉，《不锈钢焊接实用手册》，浪潮机械出版社，1998.01