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該文通過(guò)分析鉆井泥漿泵失效的原因,并就如何保持鉆井機(jī)械處于良好的工作狀態(tài)以及如何控制鉆井泥漿泵失效提出了相關(guān)的探討,
最后分析了鉆井機(jī)械未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。
鉆井泥漿泵出現(xiàn)失效不僅會(huì)加大設(shè)備維修成本,甚至還會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致油井的報(bào)廢。根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道約有75%左右的零件都是由磨損引起的,而這些失效的零部件,其中有很大一部分是可以進(jìn)行修復(fù)還原再利用的。對(duì)鉆井機(jī)械設(shè)備進(jìn)行科學(xué)的修理和保養(yǎng),使其處于最佳的工作狀態(tài),是一項(xiàng)重大的工程。本文通過(guò)分析目前油田機(jī)械性能失效的原因,這對(duì)預(yù)防及延緩鉆井泥漿泵失效的發(fā)生有著很大的作用。 1 機(jī)械性能失效的概述機(jī)械性能失效是在一定的條件下,所產(chǎn)生的機(jī)械性能的非正常運(yùn)轉(zhuǎn)。一般是指機(jī)械在常溫常壓條件下工作,并且不存在很強(qiáng)的腐蝕性的環(huán)境,在此期間機(jī)械的每個(gè)部位都會(huì)承受不同載荷的作用,從而造成不同程度的性能失效。如果金屬材料在載荷作用下不能有效地抵抗外界的破壞性,就稱為機(jī)械性能失效。另外,根據(jù)外加載荷的性質(zhì)的不同對(duì)機(jī)械性能造成的損害也不同。常見(jiàn)的機(jī)械性能失效主要有機(jī)械的塑性失效、彈性失效、剛度失效、硬度失效、沖擊韌性失效、斷裂韌性失效、敏感性失效等。 2 鉆井泥漿泵失效問(wèn)題的分析 2.1零件因高載荷和高沖擊力而發(fā)生局部變形
因?yàn)殂@井機(jī)械往往要承受巨大的沖擊力和高載荷,有時(shí)載荷的峰值在一瞬間甚至就會(huì)達(dá)到很高,容易發(fā)生變形甚至斷裂。 2.2塑性變形由于鉆井機(jī)械設(shè)備有個(gè)特點(diǎn)就是沖擊力大,高載荷,在機(jī)械的某個(gè)部位上比較容易發(fā)生擠壓現(xiàn)象而導(dǎo)致塑性變形。比如鉆井泵的傳動(dòng)齒輪,在長(zhǎng)期高載荷的情況下,則會(huì)發(fā)生塑性變形,久而久之塑性變形一旦超過(guò)其最大承受能力,齒輪就失效。 2.3疲勞失效在時(shí)間緊、任務(wù)重的情況下,鉆井機(jī)械設(shè)備的檢修工作往往不到位,導(dǎo)致設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間工作而得不到適當(dāng)?shù)男菹ⅲ蚨蜁?huì)像人一樣產(chǎn)生疲勞,進(jìn)而導(dǎo)致疲勞失效。往往疲勞失效的這類零件是不可修復(fù)的。 2.4摩擦磨損引起的失效其實(shí),有很多鉆井機(jī)械設(shè)備的零部件是由于摩擦、磨損而失效的,受摩擦磨損影響最大的是易損件類。易損件類在工作的過(guò)程中,受到較大的磨損時(shí)不能繼續(xù)使用,需要更換,因?yàn)檫@些易損件類是無(wú)法修復(fù)的。比如帶剎車的剎車塊就屬于易損件。另外,在機(jī)械設(shè)備工作過(guò)程中,對(duì)于有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零件來(lái)說(shuō),由于摩擦而引起的磨損失效也是不可避免的。并且對(duì)它們來(lái)說(shuō),潤(rùn)滑條件無(wú)論有多好,由于摩擦而引起的磨損總會(huì)發(fā)生。值得注意的是摩擦副中因磨損失效的鋼制件。各型鉆井絞車中,帶剎車的剎車塊與剎車轂是一對(duì)摩擦副。從上面所述可知?jiǎng)x車塊屬于易損件,必須更換。而剎車轂則不需要更換,因?yàn)楫?dāng)其磨損量超過(guò)其所承受的最大限度時(shí),可以通過(guò)埋弧焊及其它方法來(lái)進(jìn)行修復(fù),無(wú)需更換。在正常工作中,有相當(dāng)一部分是因載荷的影響而產(chǎn)生的磨損。滾動(dòng)軸承與軸,滾動(dòng)軸承與殼體之間的配合,一般不應(yīng)當(dāng)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。但由于裝配和固定中產(chǎn)生的誤差,特別是在重載荷和沖擊載荷的作用下,致使軸承發(fā)生跑內(nèi)圓或者跑外圓的現(xiàn)象,從而導(dǎo)致與軸承配合的軸頸和殼體孔發(fā)生研磨而損壞。 2.5其它類型的失效形式
對(duì)某些大型的零、部件,由于搬遷時(shí)比較困難,需要借助于起吊裝置進(jìn)行裝配時(shí),往往也會(huì)導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備發(fā)生較大的變形,并且在搬遷過(guò)程中不當(dāng)?shù)耐献б矔?huì)造成不同程度的損壞。 3 鉆井泥漿泵失效問(wèn)題的控制 3.1規(guī)范操作,加強(qiáng)對(duì)操作人員進(jìn)行培訓(xùn)與考核
作為鉆采設(shè)備的操作人員,其操作設(shè)備是否規(guī)范,是否按照相關(guān)要求來(lái)操作設(shè)備將會(huì)直接決定著機(jī)械設(shè)備的故障發(fā)生率,所以在日常操作設(shè)備中,要做到規(guī)范操作,例如在啟動(dòng)機(jī)械設(shè)備前,按照規(guī)范,要檢測(cè)冷卻液是否充足,在預(yù)熱階段也要也要等冷卻液與機(jī)油達(dá)到一定溫度之后,才能開(kāi)始正常的工作,而某些操作人員由于一時(shí)心急與疏忽,未按照上述規(guī)范來(lái)操作,就會(huì)造成機(jī)械設(shè)備的嚴(yán)重?fù)p耗,增加機(jī)械設(shè)備故障的發(fā)生率。所以在日常工作中,我們要不斷地增強(qiáng)操作人員的規(guī)范意識(shí),對(duì)重要設(shè)備的操作人員要定期地進(jìn)行培訓(xùn),強(qiáng)化規(guī)范操作;此外還要對(duì)這些人員進(jìn)行考核,未達(dá)到要求者,堅(jiān)決不允許進(jìn)行操作設(shè)備,這樣可以大大地減少機(jī)械設(shè)備的故障發(fā)生。
加強(qiáng)機(jī)械配件質(zhì)量管理。由于受經(jīng)濟(jì)利益的誘導(dǎo),在配件市場(chǎng)上,許多魚(yú)目混珠的配件充斥了柜臺(tái), 這些產(chǎn)品并不是不能用,只是其使用壽命有限,或者強(qiáng)度不夠,所以管理人員一定要加強(qiáng)配件質(zhì)量的管理。做好機(jī)械設(shè)備的強(qiáng)制保養(yǎng)工作。一般來(lái)說(shuō),造成機(jī)械設(shè)備的故障原因是機(jī)械設(shè)備的超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)引起的。我們通過(guò)對(duì)石油鉆采機(jī)械設(shè)備的故障進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)大部分的石油機(jī)械設(shè)備故障的發(fā)生,都是因?yàn)槠綍r(shí)對(duì)于設(shè)備的檢修和保養(yǎng)不夠造成的。所以我們就要在日常隊(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)與檢修,使設(shè)備能夠長(zhǎng)時(shí)間的處于良好狀態(tài);同時(shí)對(duì)于機(jī)械設(shè)備要充分地運(yùn)用預(yù)防維修保養(yǎng)制度,對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行強(qiáng)制的保養(yǎng)。現(xiàn)代石油行業(yè)中的機(jī)械設(shè)備普遍都是大型的,并且各個(gè)模塊間的設(shè)備相互依存,一旦某一模塊出現(xiàn)問(wèn)題,將會(huì)導(dǎo)致其他系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn),所以就要利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù),對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行預(yù)知性的故障維護(hù),從而達(dá)到降低故障維修成本的目的。 加強(qiáng)潤(rùn)滑,確保機(jī)械潤(rùn)滑效果。眾所周知,優(yōu)良的潤(rùn)滑對(duì)機(jī)械性能的發(fā)揮尤為關(guān)鍵。它最關(guān)鍵的作用有三點(diǎn):一是能夠最大限度地降低外部雜質(zhì)進(jìn)入機(jī)械內(nèi)部的可能性,二是能夠最大限度地避免各種零部件之間產(chǎn)生磨擦,三是還可以穩(wěn)定設(shè)備內(nèi)部的運(yùn)行溫度,保證機(jī)械設(shè)備的各種零部件之間存在合理的間隔,進(jìn)而減少故障的發(fā)生頻率。所以,加強(qiáng)潤(rùn)滑工作的進(jìn)行迫在眉睫。 加強(qiáng)保養(yǎng)維護(hù),提高石油機(jī)械使用的可靠性。在日常保養(yǎng)中,要注意保持機(jī)械石油機(jī)械設(shè)備的便面干燥,這些設(shè)備在平時(shí)的利用過(guò)程中,難免會(huì)造成一些沉淀物的遺留,這些物質(zhì)的遺留會(huì)加大設(shè)備運(yùn)行期間的磨損,造成設(shè)備損耗;同時(shí)要隨時(shí)觀察設(shè)備的軸承設(shè)備與摩擦部分,以及齒輪箱及液壓油箱的溫度升降情況,各部分溫度不應(yīng)高于70℃,一旦高過(guò)這個(gè)溫度,就要對(duì)設(shè)備進(jìn)行停機(jī)來(lái)降低溫度,并且要及時(shí)的找到出現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題的原因;另外在日常對(duì)于機(jī)械設(shè)備的使用過(guò)程中,要注意傾聽(tīng)設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中的不正常聲音,一旦出現(xiàn)一些不正常的聲音,多半是設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題了,就要停機(jī)來(lái)進(jìn)行檢查與維修。
定期檢查設(shè)備密封情況,一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)備密封處有漏油情況,要及時(shí)的進(jìn)行停機(jī)處理,并且將漏油處做好密封;此外要定期的對(duì)各個(gè)連接處的連接固件進(jìn)行檢查,如有松動(dòng)的,要及時(shí)加固。
要定期地檢查各軟管的性能,這些軟管在工作一段時(shí)間后,會(huì)出現(xiàn)干裂和起包的現(xiàn)象,當(dāng)出現(xiàn)這種情況時(shí)要及時(shí)對(duì)這些軟管進(jìn)行更換,經(jīng)常檢查油箱內(nèi)油液有無(wú)變質(zhì),及時(shí)增添液壓油。同時(shí)要經(jīng)常檢查液壓系統(tǒng)。當(dāng)濾芯指針指到紅區(qū),證明濾芯已經(jīng)堵塞,應(yīng)立即停機(jī),更換濾芯,以免損壞油泵或馬達(dá)。此外,當(dāng)壓力表失效后要及時(shí)更換。
鉆井泥漿泵失效這個(gè)問(wèn)題使石油行業(yè)面臨著前所未有的考驗(yàn)。造成機(jī)械性能失效是由一個(gè)或多個(gè)因素共同作用的結(jié)果。只要我們能夠客觀正確地分析機(jī)械性能失效的原因,從而能夠采取恰當(dāng)?shù)膽?yīng)對(duì)措施,那么機(jī)械性能就能得到充分發(fā)揮,進(jìn)而推動(dòng)各項(xiàng)工程順利進(jìn)行。