關于海洋模塊鉆機滑軌防止劃痕措施的研究

巴廣東

（中海油田服務股份有限公司，天津 300451）

0 引言

海洋鉆井工作由海洋模塊中的滑軌和滑道梁合作完成。正常運行狀況下，滑軌被安置在甲板主梁上風的固定平臺上，滑道梁則安置在海洋模塊下部頂層，滑道梁和滑軌之間保持互相垂直的位置，然后進行來回滑動，到位于井口覆蓋區則開始鉆井作業。在外界各種因素的影響下，作業過程會對滑軌造成一定的劃痕，現在對劃痕的成因進行探究，可以有針對性的提出防止劃痕產生或者減少劃痕的技術。

1 出現劃痕的原因

對某海洋模塊鉆機的結構進行研究，分析其在進行鉆井作業時，滑軌出現劃痕的原因主要有5 個。

（1）滑軌本身的建造精度不符合要求。進行海洋鉆井作業的滑軌，在建造時是需要對結構進行精細計算的，精度的把握主要涉及單根滑軌表面的平面度、雙滑軌之間的平行度、滑軌自身需要具有一定標準的直線度。如果這些方面沒有精確把握，在建造過程中不滿足設計要求，必然會使滑軌在運行中產生劃痕。

（2）滑靴的建造精度不符合運行需求。滑靴是滑軌的重要組成部分，其在運行過程中，出現滑軌底板兩側翹起的情況，然后中間部位下垂，由于建造精度不夠，就會出現滑移，基于這種情況下的滑靴會接觸到滑軌翼緣板局部，進而出現滑板劃痕。

（3）主梁應用過程不合理。滑軌下方的主梁應用過程不合理，會導致結構變形，進而造成滑軌下方組塊結構梁成為尺寸最大的主梁，這樣需要在其版面中設置很多比較密集的鋼筋板，但是在焊接鋼筋板的過程如果變形，就會造成主梁出現變相，進而使得滑軌平面精度不達標、精度不準，導致運行中局部力度過大，出現劃痕。

（4）如果滑軌運行中，有些異物進入其內部，沒有采取措施及時將異物清理出來的話，異物會慢慢進入滑軌滑靴組成的空隙之間，如果是細小的異物可能還不會產生嚴重后果，如果是比較堅硬的物體，則很可能會使滑軌結構受損，出現劃痕。

（5）滑軌潤滑不足可能會導致劃痕出現。滑軌運行接觸不良的時候，會承受較之正常運行時更大的壓力，很多時候極限井位置承受超過80%的荷載，全部荷載集中在一個支點，沒有進行足夠的潤滑，難以運行，可能就會導致滑軌劃痕的產生。

2 滑軌劃痕類型

①出現刮痕。在進行滑軌作業之前，沒有仔細檢查滑靴滑軌表面狀態，存在一定的凹凸不平狀況。或者兩條滑軌同時作業時，移動油缸不能同步移動，都可能造成滑軌表面或者側面出現刮痕的情況，這種刮痕算是滑軌刮傷中比較輕微的損害；②滑軌出現輕度劃傷。滑軌結構出現變形，接觸面不均勻，使得滑靴滑軌接觸面變少，兩者移動過程產生摩擦，出現劃痕，這種劃痕可以進行一定的打磨修復；③滑軌深度刮傷。滑靴滑軌之間的縫隙出現了比較堅硬的異物，沒有及時進行清理，運行過程中，硬質夾渣會導致滑軌出現深度劃傷的情況。滑軌出現深度劃傷就不容易修復，需要謹慎檢查滑軌，采取專業的技術進行修復。

3 針對海洋模塊鉆機滑軌提出有效的劃痕防止方案

已經分析了滑軌產生劃痕的原因和產生的劃痕種類，針對這些情況，需要結合多方面因素，例如設備設計、設備安裝、設備保護等方面提出滑軌劃痕防止方案。

3.1 劃痕防止技術實施的原則

在設置實施滑軌劃痕防止措施的時候，需要掌握一定的原則，才能夠使防止工作事半功倍，主要可以參考這2 項原則：①嚴格把關材料選購。制造滑軌的材料不僅需要很大的強度，也需要很高的剛度，在購買材料的時候，必須選擇有品質保證的市場上廣為熟知的品牌，不能為了想要在滑軌建造中獲取經濟效益就選擇劣質鋼材；②滑軌制造工藝需要進行強化。由于滑軌制造需要較高的精度，所以需要擁有專業知識和技能的技術人才才能勝任制造工作。工作人員需要在實踐中不斷提高自身的知識和技能，做好滑軌制造、保養的相關環節。尤其要注意定期清理滑軌和滑靴空隙之間的異物，盡量減少滑軌變形、出現劃痕的情況。

3.2 具體的滑軌劃痕防止措施

①做好精確選材：滑軌的制作材料需要精確挑選，需要針對實際情況，選擇更加優化的建造材料。一般來說制作滑軌的材料分為2 種：一種是Q345B，一種是D36。雖然這2 種都是滑軌制作材料，但是后者的屈服強度要大于前者，這樣的一種優勢使得D36 可以很好的抵抗低溫。因此，在使用這2 種材料的時候就可以結合溫度，把2 種材料的用途發揮到極致。例如，在北方海域建造滑軌時，使用D36 的效果要遠遠優于Q345B，而在南方海域的話，則可以任何選擇2 種中的某一種，這時候就需要結合經濟效益來衡量選擇哪種材料比較合適；②設備尺寸的選擇要精確：為了使滑軌制造的精度得到保障，在滑軌相關的設備選擇上需要做出嚴格要求。例如，單根滑軌的直線度必須符合2:2000≤5 mm 的要求，如滑軌面的高度誤差需要在±2 mm 的范圍之內等。滑軌的各個設備都是需要進行精度計算，精細安裝的。例如在安裝滑軌的時候，需要對兩條滑軌之間的中心距、平行度還有高度均進行精度測量的，中心距誤差需要控制在±2 mm 以內，滑軌平行度需要符合2000:2 且≤5 mm，高度需要使用經緯儀調節，使其保持在5 mm 以內的高度差；③為了增加滑軌潤滑度可以在滑軌上方或者滑移基座內部設置油孔或者注油槽。可以通過油槽的設置，讓潤滑油進入滑軌底部，實現潤滑的作用，減少2 條滑軌之間的摩擦，有效減少滑軌劃痕；④做好滑軌的日常維護工作。滑軌的維護工作主要是在滑軌沒有運行時進行，定期檢查滑軌內部是否出現生銹零件，是否出現故障零件，要及時維修和更換。另外，在滑軌進行作業之前，需要檢查滑軌內部是否存在異物，如果存在異物，一定要及時進行清理，保證滑軌內部是清潔的，避免出現滑軌深度劃痕出現的情況。另外需要注意，異物清理完畢之后，需要重新涂抹一層潤滑脂；⑤由于控制模塊中的滑軌會在支點產生反力，進而導致模塊與鉆機之間產生的反力逐漸增大，進一步使得滑軌在滑移作業中產生的摩擦力增大，導致劃痕出現，因此，需要在滑軌作業時控制好鉆機的支點反力，將反力程度控制在一個合理的范圍內。

4 總結語

滑軌作業中會因為各種原因導致滑軌出現劃痕，不僅影響滑軌的使用還會阻礙作業的正常進行。因此需要針對滑軌劃痕產生的原因進行分析，有針對性地采取解決措施，從滑軌的結構設計、材料選擇、安裝等方面進行合理的控制。選擇優質的鋼材料，精確安裝滑軌各個設備，將各個設備的安裝精度控制在合理的范圍內。另外，注重滑軌的保養，定期清理滑軌中的異物，降低滑軌劃痕產生的可能性。針對滑軌劃痕問題，專業研究人員和技術人員還需要學習更多的知識，掌握更多的技能，提出更多解決問題的科學方案。