石油機械加工質量影響因素及控制措施

（蘭石能源裝備工程研究院有限公司，蘭州市，730314） 李旭陽 劉文寶 王宏亮

隨著國家的進一步發(fā)展，石油的開采量必然會水漲船高。更多的石油開采量必然要求具有更高質量的石油設備，因此，我們必須再次思考如何提升石油機械設備的質量。機械加工是指通過一種機械設備對工件的外形尺寸或性能進行改變的過程。就我國機械加工現狀而言，我們與德國、日本等一些發(fā)達國家在高端機床制造技術方面的差距有15～20 年。雖然，近幾年國內企業(yè)也開始做高端機床的集成，但核心技術如數控系統(tǒng)主要還掌握在德國、日本等少數企業(yè)手里。面對這一社會背景，我們不必妄自菲薄，我們需要做的就是認清影響石油機械加工質量的因素，針對這些問題提出解決方案，從而提升我國石油機械設備的質量。

1 石油機械加工質量的內涵

1.1 幾何質量

顧名思義，所謂“幾何質量”，就是指機械的幾何形狀誤差。高質量機械設備最重要的一個特征就是具有較高的精密度，幾何質量也強調機械設備的高精度。具體而言，機械加工幾何質量就是指機械加工后的最外層的表面同周邊空間界面的幾何形狀誤差。在實踐中，我們常常把幾何質量劃分為兩個方面：宏觀幾何質量與微觀幾何質量。不論是從宏觀角度而言，還是從微觀角度而言，較高的精確度都是必要的，不可偏廢。

1.2 材料性能質量

石油開采環(huán)境較為惡劣，對石油機械加工的質量有著較高的要求。較高的機械性能是指石油機械在各種環(huán)境（溫度、介質、濕度）下承受各種施加載荷（拉伸、壓縮、彎曲、扭轉、沖擊、交變應力等）的考驗。

1.3 石油機械加工表面質量

石油機械加工表面質量包含兩個方面的內容：表面的幾何形狀特征和表面層的物理力學性能。首先，表面的幾何形狀特征從以下幾個方面度量：表面粗糙度是指加工表面上比較小的間距和峰谷組成的微觀幾何形狀特征，在實踐過程中，對石油機械加工表面粗糙度的衡量主要采用輪廓算術平均差；表面波度，主要是指周期性形狀誤差；傷痕，石油機械加工過程中，可能會在表面產生沙眼、劃痕等。其次，石油機械加工物理力學性能主要是指表面層的加工冷作硬化。

2 影響石油機械加工質量的因素

正所謂“對癥下藥”，只有首先明確影響石油機械加工質量的因素，我們才能做到有的放矢。本文認為，影響石油機械加工質量的因素主要有如下幾個方面。

2.1 機械加工工藝系統(tǒng)原始誤差

原始誤差是機械加工工藝中很難被避免的一種工藝誤差，導致原始誤差出現的情形極多，從工藝原理到工藝流程，甚至是機械設施關鍵部位的缺損，都會使得原始誤差出現的可能性大大增加。工藝原理和流程上出現的系統(tǒng)偏差不如機械設備在調試過程中出現的偏差概率大。設備運轉過程中出現的偏差一般分為以下兩種情況，一是加工工藝系統(tǒng)中存在的原始誤差是同加工表面法線方向一致時，存在一個最大值偏差；二是當機械加工工藝原始誤差同加工表面切線方向一致時，存在一個最小值偏差。針對這兩種偏差，通常引入一個概念叫做誤差敏感方向，即機械加工領域中將影響加工精度最大的方向。在機械加工中如果原始誤差方向同誤差敏感方向相同時，對加工精度影響最為嚴重。

2.2 工藝系統(tǒng)原始誤差對加工精度的影響

原始誤差的出現對加工過程造成了很大的損失，例如上文所寫的工藝原理誤差，就是因為工藝崗位相關人員對工藝認知不夠導致的加工根本方法上出現的遺漏、偏差，這個結果會直接導致加工精度不足的情況，甚至會影響最終成品的質量。其次是工藝流程的偏差，對于部分原材，切削的方式和先后，都會直接影響加工精度。其中工藝流程偏差還會涉及到輔助工具的使用，例如千分尺、卡尺，這些輔助工具的使用也會引起測量數據的失真導致誤差。

3 石油機械加工質量控制措施

進入21世紀以來，可持續(xù)發(fā)展的觀念已經深入人心。對于石油井下作業(yè)人員來說，樹立可持續(xù)發(fā)展觀念勢在必行，這是獲得長遠發(fā)展的基礎。為此，石油井下作業(yè)業(yè)務可以從以下幾個方面做出改善。

3.1 做好作業(yè)人員的培訓管理，提升作業(yè)隊伍能力以及素質

作為石油機械加工的主要參與人員，工人的素質與能力對于整體質量有著舉足輕重的作用，為此，企業(yè)要做好人員的培訓工作。在培訓中，要著重講解工作標準以及石油機械的加工要求，開設考核制度，只有合格員工才可以上崗。這樣可以保證施工人員真真切切地掌握必要的施工技術，并且將施工標準銘記于心。除此之外，提升作業(yè)人員的素質與安全意識也是一項必要的工作，對每一環(huán)節(jié)的施工要點都要給第一線的施工人員做好普及工作。使工作人員切切實實地掌握必要的施工質量保障要素，強化技術革新、組織建設、工序標準、安全生產等關鍵要素的認識。

3.2 實行全面的質量管理，防患于未然

全面質量管理強調從源頭到產品售出全過程都要進行嚴格的質量管理。其核心觀點是，好的質量是生產出來的，而非檢查出來的。此外，強調每個環(huán)節(jié)都要進行質量管理并不意味著事后檢驗不重要，企業(yè)的質量監(jiān)督部門要嚴格按照標準檢驗，保證每一個結構和性能都合格，甚至高于標準，同時還需質量監(jiān)管部門從原材料進廠，生產制造的過程中嚴格把控過程控制，就已發(fā)現的質量問題做好PDCA管理。

4 結束語

總之，提高質量就是提高企業(yè)的活力與生命力。從目前我國石油機械加工現狀來看，還存在著較多的問題，這些問題的改善需要全體工作人員的努力。只有其切切實實地把質量意識、安全意識及可持續(xù)發(fā)展意識擺在首位，才會從根本上提升企業(yè)的生命力。為此可以從以上幾個方面做出努力，望這些對策能在實踐過程中得到運用。