游梁式抽油機的事故樹淺析

張東生

（遼河石油勘探局總機械廠，遼寧 盤錦 124010）

對于安全人員來說“安全第一，預防為主”的思想是十分重要的，因此要想減少經濟損失，避免不必要的麻煩，就必須對抽油機進行事故樹分析，找出抽油機各個部件可能的失效形式并針對各種故障提出相應的預防措施，盡可能把事故消滅在隱患中。

游梁式抽油機存在著十大危險。這十大危險是:①平衡塊旋轉危險；②皮帶傳動危險；③減速箱高處作業危險；④電機漏電危險；⑤操作臺高處作業危險；⑥電機電纜漏電危險；⑦節電控制箱漏電危險；⑧剎車失靈危險；⑨毛辮子懸繩器危險；⑩攀梯危險。

1 事故樹分析

其中頂事件為游梁式抽油機無法工作。各基本事件之間用或門連接，具體樹形結構如圖1。

圖1 游梁式抽油機失效事故樹

一級事故樹包含七個事件，每一個事件又可以繼續向下構造事故樹。其中電動機失效，包含一個中間事件（雨水滲漏）和三個基本事件，雨水滲漏又包括兩個基本事件。該部分事故樹如圖2。

圖2 電動機失效事故樹

該部分事故樹包含5個基本事件，按順序依次為：

X1—密封件損壞；X2—設計缺陷；X3—載荷過重；X4—抽油機不平衡；X5—電壓不穩

傳動系統的失效，包括兩個基本事件和一個不再展開討論的事件，三個事件之間用或門連接，具體事故樹如圖3。

圖3 傳動系統失效事故樹

未展開事件為：

A1—皮帶張緊裝置損壞

兩個基本事件為：X6—皮帶打滑；X7—疲勞斷裂

曲柄連桿是抽油機所有設備中，極易出現失效的一個部件，其中所涉及到的失效類型較多，關系比較復雜，此處通過事故樹來對各種失效部件和形式進行一個結構顯示，具體如圖4。

事故樹中所涉及到的未展開事件為：A2—平衡塊損壞；A3—曲柄銷疲勞斷裂；A3—曲柄銷磨損

基本事件為：X8—選材不當；X9—載荷過重X10—載荷過重；X11—抽油機不平衡；X12—連桿疲勞

減速箱是游梁式抽油機的一個重要部件，在實際使用過程中，也非常容易出現各類失效形式。常見的有軸故障、軸端漏油、齒輪損壞和軸承損壞。各中間事件之間通過或門連接。各中間事件又可以繼續進行分解，該部分共包括16個基本事件，具體如圖5。

上述事故樹中，涉及到的失效部件較多，失效類型繁雜，因此，基本事件也較多，依次為：X13—抽油機有沖擊現象；X14—材質不均；X15—加工質量差；X16—軸的剛性不夠；X17—整機平衡不足；X18—齒輪與軸配合松弛；X19—齒輪精度不高；X20—殼體變形；X21—密封件損壞；X22—抽油機有沖擊現象；X23—強度不足；X24—熱處理不當；X25—潤滑不良；X26—齒輪精度低；X27—抽油機有沖擊；X28—裝配不合理

游梁式抽油機是一個整體設備，其中的任何一個設備均有可能出現故障，而且一旦出現故障，會影響整個抽油機的工作，給采油工作帶來不便。支架損壞包括支架彎曲和底座損壞。支架彎曲主要是支架后退彎曲，其原因有加工裝配誤差、焊接殘余應力、壓桿失穩。底座損壞包括底座疲勞開裂和底座變形。底座疲勞開裂的主要原因是基礎不良或焊接殘余應力。具體該部分的事故樹如圖6

事故樹中的各基本事件依次為：X29—載荷過重；X30—焊接有缺陷；X31—底座變形；X32—選材不當；X33—壓桿失穩；X34—載荷過重橫梁和尾軸組合損壞，主要有軸承滾子破碎和與游梁聯結的螺栓斷裂。尾軸承有調心作用，由于受了大作用力，如果潤滑不足或強度不足，都容易使滾子破碎。聯結螺栓斷裂主要是由于加工裝配誤差、焊接殘余應力等引起的，詳細事故樹如圖7。

事故樹中的基本事件依次為：X35—抽油機有沖擊；X36—設計不合理；X37—裝配不合格；X38—選材不當；X39—潤滑不好；X40—載荷過重；X41—疲勞斷裂；X42—載荷過重；X43—焊接有缺陷。整個游梁式抽油機事故樹的建立，是以搜集大量事故資料和現場考察為基礎的，可以說具有很高的參考價值，方便工作人員在日常工作中，使用、維護和排除游梁式抽油機提供一定的指導作用。

圖4 曲柄連桿失效事故樹

圖5 減速箱失效事故樹

圖6 支架損壞事故樹

2 故障樹的定性分析

本文對游梁式抽油機進行了事故樹分析，所建立的事故樹是在詳細分析游梁式抽油機各種故障類型基礎之上的?？梢栽趯嶋H中，指導日常使用、維護抽油機提供一定的依據，同時事故樹分析也是對游梁式抽油機進行可靠性分析的一個基礎。從整個事故樹來看，頂事件為游梁式抽油機無法工作。第二層中間事件有電動機失效、傳動系統失效、曲柄和連桿組合機構失效、減速箱失效、支架損壞、橫梁尾軸損壞和驢頭損壞，共計七個事件。緊接著第三層事故樹，對每一個二層中間事件進行了事故樹分析，建立了第三層事故樹，從各個角度分析了游梁式出現故障的可能性，為進一步研究危險性應對措施提供了基礎。

整個事故樹共包括43個基本事件，基本涵蓋了游梁式抽油機所有的失效類型，特別是四層事故樹的建立，對實際生產的安全進行具有很強的指導意義。

[1]陳穎峰，甄玉杰.游梁式抽油機節能技術電氣控制系統[J].儀表技術與傳感器，2007-07-15.

[2]趙麗，汪林，石樹慎.游梁式抽油機電氣節能方法分析及論證[J].東北工學院學報，1993-12-27.