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钻井泥浆泵失效过程的分析及控制措施

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钻井泥浆泵失效过程的分析及控制措施

发布日期:2018-05-30 作者: 点击:

钻井泥浆泵

该文通过分析钻井泥浆泵失效的原因,并就如何保持钻井机械处于良好的工作状态以及如何控制钻井泥浆泵失效提出了相关的探讨,

最后分析了钻井机械未来的发展趋势。

钻井泥浆泵出现失效不仅会加大设备维修成本,甚至还会进一步导致油井的报废。根据文献报道约有75%左右的零件都是由磨损引起的,而这些失效的零部件,其中有很大一部分是可以进行修复还原再利用的。对钻井机械设备进行科学的修理和保养,使其处于最佳的工作状态,是一项重大的工程。本文通过分析目前油田机械性能失效的原因,这对预防及延缓钻井泥浆泵失效的发生有着很大的作用。 1 机械性能失效的概述机械性能失效是在一定的条件下,所产生的机械性能的非正常运转。一般是指机械在常温常压条件下工作,并且不存在很强的腐蚀性的环境,在此期间机械的每个部位都会承受不同载荷的作用,从而造成不同程度的性能失效。如果金属材料在载荷作用下不能有效地抵抗外界的破坏性,就称为机械性能失效。另外,根据外加载荷的性质的不同对机械性能造成的损害也不同。常见的机械性能失效主要有机械的塑性失效、弹性失效、刚度失效、硬度失效、冲击韧性失效、断裂韧性失效、敏感性失效等。 2 钻井泥浆泵失效问题的分析 2.1零件因高载荷和高冲击力而发生局部变形

因为钻井机械往往要承受巨大的冲击力和高载荷,有时载荷的峰值在一瞬间甚至就会达到很高,容易发生变形甚至断裂。 2.2塑性变形由于钻井机械设备有个特点就是冲击力大,高载荷,在机械的某个部位上比较容易发生挤压现象而导致塑性变形。比如钻井泵的传动齿轮,在长期高载荷的情况下,则会发生塑性变形,久而久之塑性变形一旦超过其最大承受能力,齿轮就失效。 2.3疲劳失效在时间紧、任务重的情况下,钻井机械设备的检修工作往往不到位,导致设备长时间工作而得不到适当的休息,因而就会像人一样产生疲劳,进而导致疲劳失效。往往疲劳失效的这类零件是不可修复的。 2.4摩擦磨损引起的失效其实,有很多钻井机械设备的零部件是由于摩擦、磨损而失效的,受摩擦磨损影响最大的是易损件类。易损件类在工作的过程中,受到较大的磨损时不能继续使用,需要更换,因为这些易损件类是无法修复的。比如带刹车的刹车块就属于易损件。另外,在机械设备工作过程中,对于有相对运动的零件来说,由于摩擦而引起的磨损失效也是不可避免的。并且对它们来说,润滑条件无论有多好,由于摩擦而引起的磨损总会发生。值得注意的是摩擦副中因磨损失效的钢制件。各型钻井绞车中,带刹车的刹车块与刹车毂是一对摩擦副。从上面所述可知刹车块属于易损件,必须更换。而刹车毂则不需要更换,因为当其磨损量超过其所承受的最大限度时,可以通过埋弧焊及其它方法来进行修复,无需更换。在正常工作中,有相当一部分是因载荷的影响而产生的磨损。滚动轴承与轴,滚动轴承与壳体之间的配合,一般不应当发生相对运动。但由于装配和固定中产生的误差,特别是在重载荷和冲击载荷的作用下,致使轴承发生跑内圆或者跑外圆的现象,从而导致与轴承配合的轴颈和壳体孔发生研磨而损坏。 2.5其它类型的失效形式

对某些大型的零、部件,由于搬迁时比较困难,需要借助于起吊装置进行装配时,往往也会导致机械设备发生较大的变形,并且在搬迁过程中不当的拖拽也会造成不同程度的损坏。 3 钻井泥浆泵失效问题的控制 3.1规范操作,加强对操作人员进行培训与考核

作为钻采设备的操作人员,其操作设备是否规范,是否按照相关要求来操作设备将会直接决定着机械设备的故障发生率,所以在日常操作设备中,要做到规范操作,例如在启动机械设备前,按照规范,要检测冷却液是否充足,在预热阶段也要也要等冷却液与机油达到一定温度之后,才能开始正常的工作,而某些操作人员由于一时心急与疏忽,未按照上述规范来操作,就会造成机械设备的严重损耗,增加机械设备故障的发生率。所以在日常工作中,我们要不断地增强操作人员的规范意识,对重要设备的操作人员要定期地进行培训,强化规范操作;此外还要对这些人员进行考核,未达到要求者,坚决不允许进行操作设备,这样可以大大地减少机械设备的故障发生。

加强机械配件质量管理。由于受经济利益的诱导,在配件市场上,许多鱼目混珠的配件充斥了柜台, 这些产品并不是不能用,只是其使用寿命有限,或者强度不够,所以管理人员一定要加强配件质量的管理。做好机械设备的强制保养工作。一般来说,造成机械设备的故障原因是机械设备的超负荷运转引起的。我们通过对石油钻采机械设备的故障进行分析,发现大部分的石油机械设备故障的发生,都是因为平时对于设备的检修和保养不够造成的。所以我们就要在日常队设备进行维护与检修,使设备能够长时间的处于良好状态;同时对于机械设备要充分地运用预防维修保养制度,对这些设备进行强制的保养。现代石油行业中的机械设备普遍都是大型的,并且各个模块间的设备相互依存,一旦某一模块出现问题,将会导致其他系统无法正常运转,所以就要利用现代科学技术,对这些设备进行预知性的故障维护,从而达到降低故障维修成本的目的。 加强润滑,确保机械润滑效果。众所周知,优良的润滑对机械性能的发挥尤为关键。它最关键的作用有三点:一是能够最大限度地降低外部杂质进入机械内部的可能性,二是能够最大限度地避免各种零部件之间产生磨擦,三是还可以稳定设备内部的运行温度,保证机械设备的各种零部件之间存在合理的间隔,进而减少故障的发生频率。所以,加强润滑工作的进行迫在眉睫。 加强保养维护,提高石油机械使用的可靠性。在日常保养中,要注意保持机械石油机械设备的便面干燥,这些设备在平时的利用过程中,难免会造成一些沉淀物的遗留,这些物质的遗留会加大设备运行期间的磨损,造成设备损耗;同时要随时观察设备的轴承设备与摩擦部分,以及齿轮箱及液压油箱的温度升降情况,各部分温度不应高于70℃,一旦高过这个温度,就要对设备进行停机来降低温度,并且要及时的找到出现这个问题的原因;另外在日常对于机械设备的使用过程中,要注意倾听设备在运行过程中的不正常声音,一旦出现一些不正常的声音,多半是设备出现问题了,就要停机来进行检查与维修。

定期检查设备密封情况,一旦发现设备密封处有漏油情况,要及时的进行停机处理,并且将漏油处做好密封;此外要定期的对各个连接处的连接固件进行检查,如有松动的,要及时加固。

要定期地检查各软管的性能,这些软管在工作一段时间后,会出现干裂和起包的现象,当出现这种情况时要及时对这些软管进行更换,经常检查油箱内油液有无变质,及时增添液压油。同时要经常检查液压系统。当滤芯指针指到红区,证明滤芯已经堵塞,应立即停机,更换滤芯,以免损坏油泵或马达。此外,当压力表失效后要及时更换。

钻井泥浆泵失效这个问题使石油行业面临着前所未有的考验。造成机械性能失效是由一个或多个因素共同作用的结果。只要我们能够客观正确地分析机械性能失效的原因,从而能够采取恰当的应对措施,那么机械性能就能得到充分发挥,进而推动各项工程顺利进行。


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