固井橇柱塞泵液力端易損件三大類常遇故障分析

楊新宇+楊晟浩+申亞運

摘 要：鉆井平臺上僅安裝有一臺固井橇，在海洋固井設備的頻繁施工中，柱塞泵液力端經常會發生易損件的修停，從而導致延誤工時的現象。文章就常遇到的三大類故障發生的原因進行分析，并提出一些檢修保養處理辦法，為柱塞泵液力端易損件故障的處理提供參考。

關鍵詞：柱塞泵液力端；盤根組件；密封失效；柱塞；功效降低；凡爾或凡爾座

中圖分類號：TE242 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）33-0071-03

引言

由于工作環境惡劣，當海洋固井設備在頻繁施工時，難免會造成柱塞泵液力端盤根組件密封失效，柱塞功效降低，凡爾或凡爾座故障。準確分析故障產生的原因，正確的判斷并處理故障，加強柱塞泵液力端易損件的日常檢修和保養，嚴格遵守并執行固井設備的操作和保養規程，將能更好地使用柱塞泵液力端，充分發揮柱塞泵液力端的作用。所以，本文將對固井橇柱塞泵液力端易損件常遇的三大類故障產生的原因及處理的辦法進行分析。

1 柱塞泵液力端盤根組件密封失效

原因一：柱塞泵液力端的盤根組件潤滑不充足或缺少潤滑，造成盤根組件被摩擦損壞或刺漏，導致盤根組件密封失效。

處理方法：拆卸并更換損壞或刺漏的盤根組件。檢查柱塞泵液力端的潤滑系統是否有充足的潤滑油或潤滑油管線是否堵塞，如果發現潤滑油管線堵塞，及時疏通處理。向潤滑油罐加滿潤滑油后，試驗每組盤根組件對應的潤滑油的高壓單向閥出口是否出油，是否流動順暢，最后校驗每組盤根組件對應的潤滑油流量是否充足。一般推薦潤滑油流量為20滴/分鐘或更高，且大柱塞泵較小柱塞泵的盤根組件需要更多潤滑油。

原因二：柱塞泵液力端未循環泵送液體或循環高粘度的液體不充分，致使柱塞泵液力端沒有充滿液體而產生氣穴，導致柱塞偏磨盤根組件，造成盤根組件被摩擦損壞或刺漏，從而盤根組件密封失效。

處理方法：拆卸并更換損壞或刺漏的盤根組件。在施工前，慢速起動柱塞泵，并使柱塞泵液力端充分循環泵送液體，使柱塞泵液力端內部充滿液體。

原因三：柱塞泵液力端在泵送液體時，當更換泵送液體來源時，造成低壓管線產生負壓或液體抽吸時不充足，使得柱塞泵液力端內部產生氣穴，導致柱塞偏磨盤根組件，造成盤根組件被摩擦損壞或刺漏，導致盤根組件密封失效。

處理方法：拆卸并更換損壞或刺漏的盤根組件。在施工時，泵送不同來源液體時，更換時間要迅速。

原因四：柱塞泵液力端在高速泵送液體時，致使盤根組件升溫，造成盤根組件很容易被摩擦損壞或刺漏，導致盤根組件密封失效。

處理方法：拆卸并更換損壞或刺漏的盤根組件。在施工時，邊泵送液體邊觀察柱塞泵液力端盤根組件和柱塞的工作情況，及時發現問題及時處理。

原因五：柱塞泵液力端的盤根組件尺寸偏差、盤根組件粗糙或柱塞表面粗糙造成易損件間的摩擦，致使盤根組件升溫，造成盤根組件容易被摩擦損壞或刺漏，導致盤根組件密封失效。

處理方法：拆卸并更換損壞或刺漏的盤根組件或柱塞。在安裝時，要特別小心，以免損害盤根組件，并檢測盤根組件尺寸是否偏差，發現問題及時更換合適尺寸的盤根組件；檢測盤根組件表面和柱塞表面是否粗糙，對有問題的易損件及時進行更換。

原因六：柱塞泵液力端的盤根螺母安裝過松，使得盤根組件間太寬松，造成柱塞泵液力端內的高速液體進入盤根組件間，摩擦盤根組件，導致盤根組件的損壞或刺漏，從而盤根組件密封失效；盤根螺母安裝過緊，使得盤根組件間太緊密，致使盤根組件間互相擠壓膨脹并與柱塞摩擦程度增大，造成盤根組件的升溫，導致盤根組件被損壞或刺漏，從而盤根組件密封失效。

處理方法：拆卸并更換損壞或刺漏的盤根組件。檢查盤根組件是否按要求裝配，以及盤根螺母是否安裝到合適位置，并確保盤根螺母清潔、光滑，安裝時在盤根組件、盤根螺母內腔及盤根螺母的螺紋上涂潤滑油，同時按順序正確的安裝盤根組件，發現問題及時處理。

原因七：柱塞泵液力端的盤根組件凍結。在冬天，柱塞泵液力端內有積水，導致盤根組件凍結，從而盤根組件被損壞或刺漏，導致盤根組件密封失效。

處理方法：拆卸并更換損壞或刺漏的盤根組件。在冬天施工結束后，及時地對柱塞泵液力端進行放水，避免盤根組件凍結損壞。

原因八：柱塞泵液力端的盤根組件使用壽命已到，導致盤根組件被損壞或刺漏，從而盤根組件密封失效。

處理方法：拆卸并更換損壞或刺漏的盤根組件。定期的檢查柱塞泵液力端的盤根組件，對老化變形的盤根組件及時的進行更換。

2 柱塞泵液力端柱塞功效降低

原因一：柱塞泵液力端盤根組件尺寸偏差，柱塞偏磨盤根組件或盤根組件，使得柱塞表面損壞產生溝槽，導致柱塞功效降低。

處理方法：拆卸并更換磨損的柱塞。檢查并更換尺寸正確的盤根組件，對柱塞表面出現明顯劃痕溝槽的則需更換。

原因二：柱塞泵液力端柱塞在安裝時未校準，導致柱塞磨損或連桿螺栓的損壞，從而柱塞功效降低。

處理方法：拆卸并更換磨損的柱塞或連桿螺栓。檢查連桿十字頭和連桿螺栓是否有毛刺，并對好柱塞端面跟連桿螺栓端面配合的垂直度，緩慢安裝上緊。

原因三：柱塞泵液力端柱塞變形或形成錐面端，導致柱塞損壞，從而柱塞功效降低。

處理方法：拆卸并更換損壞的柱塞。檢查柱塞的圓度和錐度，可以將柱塞在平面滾動，如果柱塞變形，則柱塞會在平面鼓起；如果柱塞形成錐面端，則柱塞會繞錐尖滾成一個圓，對查出損壞的柱塞進行更換。

原因四：柱塞泵液力端柱塞當放置時間非常長的時候，由于自身重量，導致柱塞變形并卡住盤根組件，致使柱塞損壞，從而柱塞功效降低。

處理方法：拆卸并更換損壞的柱塞、盤根組件。對柱塞泵液力端定期進行運轉和維護保養，確保設備正常運轉。endprint

原因五：柱塞泵液力端排出凡爾損壞或密封不好，高壓致使凡爾座刺漏后，致使高壓液體不斷沖擊柱塞，導致柱塞損壞，從而柱塞功效降低。

處理方法：拆卸并更換損壞的柱塞、凡爾或凡爾膠皮、凡爾座。在每次施工結束后，定期的對凡爾及凡爾膠皮、凡爾座進行檢查和維護保養。

原因六：柱塞泵液力端泵送的液體含有雜質或泵送不同的液體，尤其是泵送渾濁、高溫、高壓或高粘度的液體，導致柱塞損壞或柱塞面磨損，從而柱塞功效降低。

處理方法：拆卸并更換損壞的柱塞。在泵送完渾濁、高溫、高壓或高粘度液體后，要及時的對泵體進行檢查清洗。

原因七：柱塞泵液力端的柱塞凍結。在冬天，液力端內有積水，導致柱塞凍結，致使柱塞凍裂損壞，從而柱塞功效降低。

處理方法：拆卸并更換損壞柱塞。在冬天施工結束后，及時的對柱塞泵液力端進行放水，避免柱塞凍結損壞。

原因八：柱塞泵液力端柱塞表面部分位置已經產生點蝕，在施工時，增加了柱塞摩擦發熱，加速了柱塞的損壞，從而柱塞功效降低。

處理方法：拆卸并更換損壞柱塞。定期的對柱塞進行檢查和保養維護。

3 柱塞泵液力端凡爾或凡爾座引發的故障

原因一：柱塞泵液力端凡爾或凡爾座通過化學藥品或水泥漿的侵蝕，尤其是酸，導致凡爾或凡爾座的磨損刺漏。

處理方法：拆卸并更換損壞的凡爾及凡爾膠皮、凡爾座。在每次，柱塞泵液力端泵送化學藥品或水泥漿后，及時的對柱塞泵液力端進行清洗，并對凡爾或凡爾座進行檢查，有些藥品添加劑同時也會造成凡爾的膠皮發脹，對損壞的凡爾及凡爾膠皮、凡爾座及時的進行更換。在裝入凡爾體后，試打壓將凡爾座壓緊，驗證凡爾座的工作情況和密封性。

原因二：柱塞泵液力端在泵送高壓或高溫液體時，雜質對凡爾膠皮或凡爾座錐面損壞，導致凡爾或凡爾座的磨損刺漏，從而使得密封不好，壓力打不上去。

處理方法：拆卸并更換損壞的凡爾及凡爾膠皮、凡爾座。在安裝更換配件時，要除去凡爾座表面毛刺、鐵銹以及凡爾上的水泥塊等雜質，并對安裝好的凡爾座進行試打壓，驗證凡爾座的工作情況和密封性。

原因三：柱塞泵液力端凡爾運動跟彈簧有關，不正確的凡爾安裝方法和彈簧安裝方法，都會導致凡爾不能復位或損壞，以及彈簧的損壞，導致液力端異響。

處理方法：拆卸并重新安裝位置不正確的凡爾或彈簧，定期的對凡爾或彈簧進行檢查和維護保養。

原因四：柱塞泵液力端凡爾座未壓緊或凡爾座底面涂抹大量黃油的情況下，進行施工作業，導致凡爾座可能會彈出。

處理方法：檢查凡爾座情況，清理過多黃油，凡爾座的底面清理干凈后，在清潔干燥的狀態下裝入，并在裝入凡爾體后，試打壓將凡爾座壓緊，驗證凡爾座的工作情況和密封性。

原因五：柱塞泵液力端的凡爾或凡爾座凍結。在冬天，液力端內有積水，導致凡爾或凡爾座凍結，致使凡爾或凡爾座凍裂損壞，從而凡爾或凡爾座工作失效。

處理方法：拆卸并更換損壞凡爾或凡爾座。在冬天施工結束后，及時的對柱塞泵液力端進行放水，避免凡爾或凡爾座凍結損壞。

4 結束語

綜上所述，就是對固井柱塞泵液力端易損件常遇三大類故障產生的原因及處理辦法進行的分析。在固井頻繁施工時，難免會遇到柱塞泵液力端易損件發生故障，嚴格遵守并執行固井設備的操作和保養規程使用固井設備，定期的對柱塞泵液力端易損件進行檢查保養，及時發現問題及時處理，將會延長柱塞泵液力端各易損件的使用壽命，大大增加柱塞泵液力端易損件使用所獲得的經濟效益。

參考文獻：

[1]張明昌.海洋固井設備[Z].2009.

[2]楊維綱.對改進國產固井設備及其配套的初步探討[J].石油機械，1988（04）.

[3]李贊昆.海洋固井設備和參數匹配[J].石油礦場機械，1985（02）.

[4]秦 .我國固井設備開發的現狀及持續發展[J].石油和化工設備，2011（09）.

[5]張云沛.關于我國成套固井設備的型式與基本參數[J].石油機械，1987（10）.endprint