鉆井柴油機使用故障分析及預防

摘 要：柴油機是石油鉆井工作中使用的關鍵設備，為鉆井工作提供了強大動力。但隨著鉆井工作規模的日趨擴大，柴油機等關鍵設備的使用頻率不斷增多，因而柴油機使用的高效性、壽命周期的長短等，對于鉆井工作進度產生巨大影響。現階段，由于操作不當、鉆井工作環境復雜以及柴油機自身結構特殊等原因，使得鉆井柴油機故障的發生不可避免，本文從當前產生的主要故障展開分析，探究其具體原因，并提出針對性的預防對策，為今后鉆井柴油機的可靠、高效運轉提供參考依據。

關鍵詞：鉆井柴油機；故障；預防對策；

中圖分類號：TV 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3520（2015）-03-00-01

一、鉆井柴油機使用故障分析

（一）工作機構發生故障。鉆井柴油機工作機構故障主要表現在曲柄連桿機構的故障，其原因多是配合間隙變化造成的，柴油機間隙變化在于裝配或調整錯誤引起的配合間隙與標準要求不符。在鉆井工作中，人們通常將曲軸上的載荷超過允許限度這一現象稱為超載，其實不然，從應力角度分析，即便曲軸載荷符合常規要求，也可能已經出現超載。舉例來說，若主軸承和連桿軸承配合間隙或扭緊力未達到標準要求，那么柴油機主軸承會磨損，同時產生彎曲變形，那么則會對曲軸造成影響，使其產生附加彎曲應力，長此以往，主軸磨損情況嚴重，就會將曲軸置于超載狀態，情況嚴重則會產生“燒瓦抱軸”，例如鉆井施工中，卡鉆、頓鉆事故就是因為柴油機突然失去動力造成的。

（二）潤滑系統發生故障。鉆井柴油機的潤滑系統與柴油機使用壽命有著緊密聯系，它的作用是將充足的機油傳輸到傳動件摩擦表面，減少了摩擦力，對于柴油機使用壽命的延長起著至關重要的作用。若潤滑系統出現故障，則會增加鉆井柴油機零部件的磨損，嚴重情況下可能造成抱瓦、燒瓦。例如，機油壓力過高或過低，機油溫度異常、消耗量變大等，都是潤滑系統故障的表現。對于鉆井柴油機而言，機油壓力過低，可能是主油道油量供給減少或漏油造成的。而壓力過高，則可能表明主油道堵塞。其次，正常機油溫度在80℃——95℃，若機油溫度不屬于這一范圍，則會造成軸承損傷，也會使潤滑油氧化變質，造成不必要的損失。機油消耗量變大，問題可能出在活塞與缸壁之間，例如：軸頸、活塞表面的劃痕可能使密封裝置失效，使得機油消耗量增多。

（三）燃料系統發生故障。鉆井柴油機燃料系統不斷的提供燃料和空氣，使設備處于持續運轉狀態，若燃料系統發生故障，會直接導致功率和熱效率的降低。比如柴油機無法啟動或啟動困難，排氣煙色異常等，都是燃料系統故障的外在表現。在鉆井工作過程中，鉆井柴油機時有發生發動不著或發動后又熄火的現象，這可能是油路堵塞、輸油泵故障等多種因素造成的。另外，燃料系統發生故障，還會存在柴油機冒黑煙、白煙、藍煙等外觀異常等現象，這是由于供油提前角不正確造成的。從以往經驗總結得出，柴油機冒白煙是由于水溫過低（<67℃），加上供油提前角過小，導致柴油燃燒不充分，最終以白色霧滴狀排出，形成白色煙霧。相反，若供油提前角過大，也會影響燃燒效率，使得燃油過早燃燒，消耗量不斷增加，最終導致爆燃，產生黑煙。而冒藍煙的原因是由于機油誤入了燃燒腔，例如油底殼機油過多、活塞、渦輪增壓器等處的機油竄入，都是使柴油機冒藍煙的主要因素。

（四）冷卻系發生故障。冷卻系統工作異常會使柴油機過熱，功率極大降低，還會對活塞、氣缸套等零部件造成損傷。由于柴油機在鉆井工作過程中，燃燒溫度高達1800——2000℃，若不對其冷卻，則會造成零部件的膨脹，破壞其間隙，此時的潤滑油會在高溫下迅速氧化變質，嚴重情況下會造成卡死。而過度冷卻也是不利于鉆井柴油機工作的，溫度低零部件間隙變大，潤滑油粘度增加，摩擦受阻，也會降低鉆井柴油機的功率。

二、鉆井柴油機故障排除及預防論述

（一）增強鉆井柴油機的日常維護。在長時間鉆井工作后，應對柴油機進行維護和檢修。保證柴油機怠速運轉時間。同時避免柴油機的裝配與調整錯誤，將主軸承與連桿軸承按照標準要求安裝，使其間隙符合規定，才能避免嚴重磨損，能極大提升柴油機的使用壽命。在對鉆井柴油機的使用中，做到對輔助裝置的日常巡檢，看有無螺絲松動、機油泄漏、油路堵塞等現象，柴油機有異常應立即停止鉆井工作進行檢查維護。

（二）做到對潤滑油的正確使用。潤滑系統對于鉆井柴油機的作用顯而易見，因此對于柴油機潤滑系統故障應及時排除，并做好預防。首先正確做好潤滑油的選擇與使用，定期更換機油，由于鉆井工作開展所處的地區環境不同，溫度氣候也不相同，因此潤滑油的使用應結合氣溫來及時更換，選用適合的牌號。其次，潤滑油應避免水分、柴油混入，目的是防止潤滑油變質。最后還要避免沙塵雜質的進入，在進行鉆井工作時，對柴油機做好防護措施，鉆井產生較多的沙塵，混入潤滑油內，會加速運動件的磨損，也會使潤滑油實效，因此應做好濾清器的保護工作。

（三）做好燃料系統的故障排除及預防。燃料系統是鉆井柴油機的主要動力來源，應做好日常部件的維護，對供油管路、輸油泵等及時清洗、更換，如因雜質堵塞造成柴油機無法啟動，可以采取排出空氣和水分或更換燃油濾清器，同時清理堵塞物，這樣能使燃油系統正常運轉。此外，針對噴油霧化不良、排煙異常等，可以通過調節供油提前角和維修解決。最后，對于柴油機做好季節性故障預防，如冬季或者鉆井工作溫度較低時，必須選用冬季適用的燃油和機油，避免結凍現象。

（四）加強冷卻系統的合理控制。在鉆井柴油機使用中，要將冷卻水溫保持在75——85℃。這樣不會出現水溫過低，冷卻效果達不到，且套缸穴蝕嚴重，造成其他部件的燒蝕等現象。也不會因水溫過低，導致水液化流入油底殼混入潤滑油內。此外，工作人員應保證水溫在合理范圍內，這樣能避免冷卻不良導致的拉缸等嚴重事故。因此在鉆井工作中，柴油機的加速應盡量緩慢，這樣能減少柴油機的震動，也不會產生較大煙霧。同樣，停車過程也要慢，經由卸載——怠速運轉——停車一系列過程，才能減輕柴油機的磨損，確保柴油機使用壽命。

三、結束語

對于鉆井柴油機故障的分析，目的是實現對柴油機科學、合理的運用，為鉆井工作的進度提升和成本節約打下基礎，實際鉆井工作中面臨的故障各種各樣，本文尚不能詳盡闡述，但是通過實踐經驗的總結，及時做好故障排除和預防工作，定能使鉆井柴油機的使用處于高效、節能狀態中，為鉆井工作的安全及質量保駕護航。

參考文獻：

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