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該文通過分析鉆井泥漿泵失效的原因,并就如何保持鉆井機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的探討,
最后分析了鉆井機械未來的發(fā)展趨勢。
鉆井泥漿泵出現(xiàn)失效不僅會加大設備維修成本,甚至還會進一步導致油井的報廢。根據(jù)文獻報道約有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行修復還原再利用的。對鉆井機械設備進行科學的修理和保養(yǎng),使其處于最佳的工作狀態(tài),是一項重大的工程。本文通過分析目前油田機械性能失效的原因,這對預防及延緩鉆井泥漿泵失效的發(fā)生有著很大的作用。 1 機械性能失效的概述機械性能失效是在一定的條件下,所產(chǎn)生的機械性能的非正常運轉(zhuǎn)。一般是指機械在常溫常壓條件下工作,并且不存在很強的腐蝕性的環(huán)境,在此期間機械的每個部位都會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,就稱為機械性能失效。另外,根據(jù)外加載荷的性質(zhì)的不同對機械性能造成的損害也不同。常見的機械性能失效主要有機械的塑性失效、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
因為鉆井機械往往要承受巨大的沖擊力和高載荷,有時載荷的峰值在一瞬間甚至就會達到很高,容易發(fā)生變形甚至斷裂。 2.2塑性變形由于鉆井機械設備有個特點就是沖擊力大,高載荷,在機械的某個部位上比較容易發(fā)生擠壓現(xiàn)象而導致塑性變形。比如鉆井泵的傳動齒輪,在長期高載荷的情況下,則會發(fā)生塑性變形,久而久之塑性變形一旦超過其最大承受能力,齒輪就失效。 2.3疲勞失效在時間緊、任務重的情況下,鉆井機械設備的檢修工作往往不到位,導致設備長時間工作而得不到適當?shù)男菹?,因而就會像人一樣產(chǎn)生疲勞,進而導致疲勞失效。往往疲勞失效的這類零件是不可修復的。 2.4摩擦磨損引起的失效其實,有很多鉆井機械設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程中,受到較大的磨損時不能繼續(xù)使用,需要更換,因為這些易損件類是無法修復的。比如帶剎車的剎車塊就屬于易損件。另外,在機械設備工作過程中,對于有相對運動的零件來說,由于摩擦而引起的磨損失效也是不可避免的。并且對它們來說,潤滑條件無論有多好,由于摩擦而引起的磨損總會發(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摩擦副。從上面所述可知剎車塊屬于易損件,必須更換。而剎車轂則不需要更換,因為當其磨損量超過其所承受的最大限度時,可以通過埋弧焊及其它方法來進行修復,無需更換。在正常工作中,有相當一部分是因載荷的影響而產(chǎn)生的磨損。滾動軸承與軸,滾動軸承與殼體之間的配合,一般不應當發(fā)生相對運動。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
對某些大型的零、部件,由于搬遷時比較困難,需要借助于起吊裝置進行裝配時,往往也會導致機械設備發(fā)生較大的變形,并且在搬遷過程中不當?shù)耐献б矔斐刹煌潭鹊膿p壞。 3 鉆井泥漿泵失效問題的控制 3.1規(guī)范操作,加強對操作人員進行培訓與考核
作為鉆采設備的操作人員,其操作設備是否規(guī)范,是否按照相關要求來操作設備將會直接決定著機械設備的故障發(fā)生率,所以在日常操作設備中,要做到規(guī)范操作,例如在啟動機械設備前,按照規(guī)范,要檢測冷卻液是否充足,在預熱階段也要也要等冷卻液與機油達到一定溫度之后,才能開始正常的工作,而某些操作人員由于一時心急與疏忽,未按照上述規(guī)范來操作,就會造成機械設備的嚴重損耗,增加機械設備故障的發(fā)生率。所以在日常工作中,我們要不斷地增強操作人員的規(guī)范意識,對重要設備的操作人員要定期地進行培訓,強化規(guī)范操作;此外還要對這些人員進行考核,未達到要求者,堅決不允許進行操作設備,這樣可以大大地減少機械設備的故障發(fā)生。
加強機械配件質(zhì)量管理。由于受經(jīng)濟利益的誘導,在配件市場上,許多魚目混珠的配件充斥了柜臺, 這些產(chǎn)品并不是不能用,只是其使用壽命有限,或者強度不夠,所以管理人員一定要加強配件質(zhì)量的管理。做好機械設備的強制保養(yǎng)工作。一般來說,造成機械設備的故障原因是機械設備的超負荷運轉(zhuǎn)引起的。我們通過對石油鉆采機械設備的故障進行分析,發(fā)現(xiàn)大部分的石油機械設備故障的發(fā)生,都是因為平時對于設備的檢修和保養(yǎng)不夠造成的。所以我們就要在日常隊設備進行維護與檢修,使設備能夠長時間的處于良好狀態(tài);同時對于機械設備要充分地運用預防維修保養(yǎng)制度,對這些設備進行強制的保養(yǎng)?,F(xiàn)代石油行業(yè)中的機械設備普遍都是大型的,并且各個模塊間的設備相互依存,一旦某一模塊出現(xiàn)問題,將會導致其他系統(tǒng)無法正常運轉(zhuǎn),所以就要利用現(xiàn)代科學技術(shù),對這些設備進行預知性的故障維護,從而達到降低故障維修成本的目的。 加強潤滑,確保機械潤滑效果。眾所周知,優(yōu)良的潤滑對機械性能的發(fā)揮尤為關鍵。它最關鍵的作用有三點:一是能夠最大限度地降低外部雜質(zhì)進入機械內(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)定設備內(nèi)部的運行溫度,保證機械設備的各種零部件之間存在合理的間隔,進而減少故障的發(fā)生頻率。所以,加強潤滑工作的進行迫在眉睫。 加強保養(yǎng)維護,提高石油機械使用的可靠性。在日常保養(yǎng)中,要注意保持機械石油機械設備的便面干燥,這些設備在平時的利用過程中,難免會造成一些沉淀物的遺留,這些物質(zhì)的遺留會加大設備運行期間的磨損,造成設備損耗;同時要隨時觀察設備的軸承設備與摩擦部分,以及齒輪箱及液壓油箱的溫度升降情況,各部分溫度不應高于70℃,一旦高過這個溫度,就要對設備進行停機來降低溫度,并且要及時的找到出現(xiàn)這個問題的原因;另外在日常對于機械設備的使用過程中,要注意傾聽設備在運行過程中的不正常聲音,一旦出現(xiàn)一些不正常的聲音,多半是設備出現(xiàn)問題了,就要停機來進行檢查與維修。
定期檢查設備密封情況,一旦發(fā)現(xiàn)設備密封處有漏油情況,要及時的進行停機處理,并且將漏油處做好密封;此外要定期的對各個連接處的連接固件進行檢查,如有松動的,要及時加固。
要定期地檢查各軟管的性能,這些軟管在工作一段時間后,會出現(xiàn)干裂和起包的現(xiàn)象,當出現(xiàn)這種情況時要及時對這些軟管進行更換,經(jīng)常檢查油箱內(nèi)油液有無變質(zhì),及時增添液壓油。同時要經(jīng)常檢查液壓系統(tǒng)。當濾芯指針指到紅區(qū),證明濾芯已經(jīng)堵塞,應立即停機,更換濾芯,以免損壞油泵或馬達。此外,當壓力表失效后要及時更換。
鉆井泥漿泵失效這個問題使石油行業(yè)面臨著前所未有的考驗。造成機械性能失效是由一個或多個因素共同作用的結(jié)果。只要我們能夠客觀正確地分析機械性能失效的原因,從而能夠采取恰當?shù)膽獙Υ胧?,那么機械性能就能得到充分發(fā)揮,進而推動各項工程順利進行。