鉆井柴油機故障診斷及解決措施

韓青桂 李新躍

摘要：當今社會對石油需求量不斷增加，對石油鉆井工作有著越來越高的要求。在石油鉆井過程中，為使其工作效率得到進一步提升，應保證石油鉆井相關設備正常運行，其中鉆井柴油機作為動力源在鉆井作業中起著至關重要的作用。鉆井柴油機是以往復運動機構利用熱能

做功的動力機械，其主要零件，如活塞、連桿、曲軸及其軸承等的受力和運動情況極其復雜，其正常工作條件不僅依靠零件本身的優良質量和合理配合來保證，還需要配氣、潤滑、燃料、冷卻等系統的協調來保證，外載和各系統任一環節離開正常狀態，柴油機都會發生故障。本文分析了常見的柴油機故障原因和預防措施，具有一定的工程價值。

關鍵詞：石油鉆井;鉆井柴油機;動力機械;故障原因;預防措施

鉆井柴油機在當前石油鉆探工作中屬于常用的一種機械設備，保證鉆井柴油機正常運轉具有十分重要的作用及意義。在鉆井柴油機實際工作過程中會有一定故障出現，應當對其故障原因進行充分分析，及時有效的解決故障同時應注意對鉆井柴油機的合理利用，保證設備正常運轉，節能降耗。在鉆井柴油機實際運行過程中，相關工作人員應當對其常見故障原因進行合理分析、判斷、處理，做到合理應用，保證設備正常運轉。

1 鉆井柴油機常見故障原因分析

（1）工作機構故障

在鉆井柴油機實際運行過程中，超載運轉會造成一些零部件出現早期損壞。通常情況下，超載運轉是柴油機在實際運轉過程中曲軸載荷超出其最大限度，即便曲軸載荷能夠保持正常，就應力角度而言，也可能會導致發生嚴重超載情況。比如，主軸承磨損不均勻，其同軸性將會受到破壞，這將會導致曲軸有附加彎曲應力產生，這主要是由于軸承在出現磨損情況下會有較大彎曲變形產生，最終導致附加彎曲應力幅度大于正常工作狀態下應力，因此主軸承磨損在超出一定限度之后，則曲軸經常會呈現出超載狀態。由上述內容可知，工作機構中有故障發生的根本因素為配合間隙出現變化。

（2）潤滑系統故障

潤滑系統的功能是讓活塞、活塞環與氣缸套，活塞銷、銷座與連桿兩端襯套，齒輪、各軸與軸承等部位形成一層有效的油膜，實現液體摩擦，達到減少機器零部件之間的摩擦力。潤滑系統的故障一般表現為以下幾個方面：①機油牌號、質量不符合規定要求;②潤滑系統泄漏;③油底殼油量不足;④機油稀釋;⑤調壓閥卡死或控制壓力調整不當;⑥機油泵磨損嚴重或損壞。

（3）燃料系統故障

如果燃料系統工作異常，將直接造成柴油機功率及熱效率降低。功率下降之后，必須增加供油量來滿足增大功率的需要，熱效率降低則使廢熱大量增加，而這些增加的廢熱往往會導致很多故障出現。

（4）冷卻系統故障

若柴油機冷卻系統未能夠正常工作，將導致柴油機出現過熱故障，其常見原因為長期使用非標準冷卻液，柴油機內水套以及散熱器內部出現結垢情況。在粉塵較嚴重地區，可觀察到散熱器外部積累大量污物，如不及時處理，氣缸活塞等摩擦副會因溫度過高導致配合間隙過小而加劇磨損，缸蓋產生裂紋等。

2 鉆井柴油機合理使用分析

（1）科學合理使用潤滑油

潤滑油能夠對機械部件進行潤滑、冷卻及清洗，并且還能夠起到密封、防銹、緩沖的作用，但其主要作用就是潤滑。在鉆井柴油機實際運行過程中，可利用管道及油泵通過飛濺以及壓力等相關方法使潤滑油能夠達到不同摩擦部位，從而可使機械內不同金屬器件之間所存在干摩擦轉變為液體摩擦，使機件之間存在磨損得以明顯減少。不但能夠節約燃料，還能夠使機械有效功率得以充分發揮。在實際運用過程中，應當對潤滑油正確選擇并做到及時更換。

（2）合理控制加速加載及停車

通常情況下，鉆井柴油機在實際運轉過程中不可過快加速加載，一旦加速加載過快，機械負荷以及熱負荷均出現較快變化，機器振動加劇，最終導致損壞機器內零件，柴油冒煙量增大，對環境加重污染。因此，在加載時應當注意速度緩慢，柴油機啟動之后應先進行預熱，在潤滑油溫度上升至70℃以上時才能全負荷運轉。另外，在停車時應先使柴油機卸載，使其速度逐漸降低，進行一段時間怠速運轉，在油溫及水溫降低至60℃之下時才能完全停車。

（3）利用余熱利用裝置，節能降耗

用管路將多臺發動機水套的進出水口分別相連，并在管路上用管道泵使其強制循環，用工作柴油機的多余熱量來加熱不工作的柴油機使其預熱，并且在此系統中加入一個電加熱裝置，在所有車未啟動時為系統加熱。

利用工作中的柴油機的余熱為沒有啟動的柴油機進行預熱，減少預啟動柴油機的啟動時間，達到降低能耗的目的，同時也可以在所有車未啟動時為系統加熱（尤其室外溫度低時）縮短柴油機的啟動及跑溫（暖車） 時間，提高生產效率。

3 結語

鉆井柴油機使用的有效性、合理性、機修時率及使用壽命等因素直接制約著鉆井生產的連續性。鉆井柴油機的正常使用可以通過及時保養、定期檢查加以控制，而產生故障后，第一時間對故障機組進行分析判斷是及時準確恢復故障機組的基礎。同時做到科學使用，合理改造，達到節能降耗的目的。

參考文獻：

[1]趙守山，劉勝男，樊林軍，吳茂安.鉆井柴油機故障分析與預防措施[J].科技致富向導，2015，（17）.