鉆井機(jī)械設(shè)備的故障排除與維修探討

勞建新

（大慶鉆探鉆井技術(shù)服務(wù)二公司管具分公司,吉林 松原 138000）

鉆井機(jī)械設(shè)備在日常運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)的故障是比較多的，不同故障類型其成因以及維修方式各有不同，導(dǎo)致故障的原因可能是外部不利因素，也可能是設(shè)備自身保養(yǎng)檢修不佳，外部不利因素包括操作失誤、運(yùn)行環(huán)境影響等。當(dāng)鉆井機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)故障后，不同故障類型對設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生影響程度各不相同，但不論是何種故障，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，必須馬上進(jìn)行維修解決，鉆井機(jī)械設(shè)備嚴(yán)禁帶病運(yùn)行。作為石油鉆探工作的核心設(shè)備，鉆井機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)故障對整體工作進(jìn)度造成極大的影響，因此必須對常見故障類型有充分的認(rèn)識，對故障的排除與維修技術(shù)要有更深入的了解，本文將針對鉆井機(jī)械設(shè)備常見的故障原因進(jìn)行詳細(xì)分析，并針對故障內(nèi)容的維修重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行解讀，同時也根據(jù)工作經(jīng)驗(yàn)對減少設(shè)備故障的相應(yīng)預(yù)防措施進(jìn)行分析，希望對業(yè)界同仁有所幫助。

1 鉆井機(jī)械設(shè)備常見故障成因

當(dāng)前我國石油工業(yè)在發(fā)展過程中對設(shè)備技術(shù)層面的重視程度是比較高的，因此不同區(qū)域不同單位在日常工作中所使用的鉆井機(jī)械設(shè)備有較大的差異，本文將結(jié)合我單位實(shí)際情況對相應(yīng)類型的設(shè)備故障成因進(jìn)行分析，在分析過程中重點(diǎn)挑選一些具有代表性的故障成因以便起到普遍性的研究特點(diǎn)。

1.1 缺乏檢修保養(yǎng)及退化性故障

鉆井機(jī)械設(shè)備一般來講使用年限是比較長的，但是在日常運(yùn)行過程中也需要周期性的維護(hù)保養(yǎng)，如果保養(yǎng)檢修工作不到位就容易導(dǎo)致一些耗損機(jī)構(gòu)出現(xiàn)過度損耗的情況，長此以往導(dǎo)致相應(yīng)部位出現(xiàn)故障，由此引發(fā)的故障內(nèi)容中比較常見的是異常磨損、形變以及斷裂等故障，出現(xiàn)此類故障后鉆井設(shè)備在運(yùn)行過程中會出現(xiàn)較大的異響，同時還可能出現(xiàn)震動、卡滯乃至于完全停機(jī)的情況。鉆井機(jī)械設(shè)備雖然具有較長的使用年限，但是其在運(yùn)行過程中一些重點(diǎn)損耗部位存在較大的磨損情況，機(jī)械動作單元在運(yùn)行過程中也需要良好的潤滑，如果在使用過程中沒有按照檢修保養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)按時予以保養(yǎng)并排除潛在故障就會導(dǎo)致故障進(jìn)一步放大。當(dāng)然，隨著設(shè)備使用年限的不斷增加，設(shè)備各結(jié)構(gòu)部分的損耗也在不斷增加，設(shè)備逐漸出現(xiàn)老化的情況，設(shè)備老化后一些動力傳動機(jī)械結(jié)構(gòu)、減震結(jié)構(gòu)以及鉆頭部分都會出現(xiàn)強(qiáng)度和穩(wěn)定性下降的情況，這種故障我們一般稱之為退行性故障。

1.2 外部不利因素

設(shè)備正常運(yùn)行的情況下也會受到較多的外部不利因素的影響，由于在運(yùn)行過程中鉆井機(jī)械設(shè)備與外部環(huán)境存在較多直接接觸的部分受到工作環(huán)境的直接影響，土石沙塵以及鹽堿腐蝕等都是鉆井機(jī)械設(shè)備經(jīng)常要面對的不利環(huán)境因素，土石沙塵會在設(shè)備散熱系統(tǒng)上形成覆蓋層進(jìn)而影響散熱效果，在這種情況下設(shè)備就會出現(xiàn)過熱的情況，這不僅會導(dǎo)致動力輸出下降，甚至?xí)?dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)燒蝕的問題。土石沙塵除了會影響散熱之外還經(jīng)常造成管線堵塞的問題，不論是水管還是油管都容易因土石沙塵而出現(xiàn)不同程度的堵塞，這種問題也是導(dǎo)致設(shè)備故障的重要原因。另外，設(shè)備在安裝運(yùn)輸過程中也容易因外力因素出現(xiàn)損壞的情況，比如在日常檢修過程中，如果未按照相應(yīng)檢修流程以及操作規(guī)章制度來進(jìn)行就容易導(dǎo)致設(shè)備安裝精度下降，在運(yùn)行過程中就容易出現(xiàn)共振等損壞設(shè)備的問題，而運(yùn)輸過程中也可能因顛簸、磕碰等造成相應(yīng)的設(shè)備部件出現(xiàn)損壞的情況。

1.3 典型故障成因

鉆井泵是鉆井機(jī)械設(shè)備的重要組成部分，其所常見的故障也具有較強(qiáng)的代表性，鉆井泵故障主要都是結(jié)構(gòu)部位斷裂或者異常磨損等，包括機(jī)殼斷裂、主螺栓斷裂、齒圈斷裂或磨損以及導(dǎo)板和十字頭的磨損等。導(dǎo)致機(jī)殼斷裂的原因主要是機(jī)殼本身出現(xiàn)了受力不均的情況，機(jī)殼本身在運(yùn)行過程中承受較大的作用力，但在設(shè)計(jì)過程中對相應(yīng)的應(yīng)力已經(jīng)進(jìn)行了平衡設(shè)計(jì)，所以因外力導(dǎo)致機(jī)殼斷裂主要是受力不均，當(dāng)受力不均的情況長期存在，就會出現(xiàn)機(jī)殼薄弱區(qū)域長時間異常受力的問題，這是導(dǎo)致機(jī)殼斷裂的主要原因，而主螺栓斷裂或者是軸承蓋斷裂一般都與母螺紋有關(guān)。在當(dāng)前實(shí)際工作研究中，我們發(fā)現(xiàn)母螺紋受損后會導(dǎo)致其所固定的主螺栓無法與結(jié)構(gòu)部位保持正常的受力情況，震動、異常拉力等都會導(dǎo)致主螺栓損壞，所以容易造成主螺栓斷裂。齒圈斷裂或磨損的原因，一般也與主螺母損壞有關(guān)，當(dāng)主螺栓損壞導(dǎo)致齒圈運(yùn)行過程中出現(xiàn)異常磨損的情況，如果不及時解決就會導(dǎo)致齒圈斷裂。導(dǎo)板和十字刀頭的磨損在正常運(yùn)行過程中也會發(fā)生，當(dāng)然當(dāng)機(jī)殼本身出現(xiàn)固定不穩(wěn)的情況時其磨損情況會更甚。

2 鉆井機(jī)械設(shè)備故障排除與維修

2.1 針對性進(jìn)行檢修保養(yǎng)

鉆井機(jī)械設(shè)備在檢修保養(yǎng)過程中要根據(jù)具體的檢修工作內(nèi)容對相應(yīng)部位的重點(diǎn)檢修內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)的查看，比如齒輪嚙合部位以及其他接觸摩擦部位，這些部位在日常運(yùn)行過程中容易出現(xiàn)磨損的情況，在檢查過程中要重點(diǎn)對齒輪嚙合情況以及齒輪本身是否存在裂痕等進(jìn)行檢查。同時我們還要重點(diǎn)進(jìn)行設(shè)備不同狀態(tài)下的檢修工作，靜態(tài)檢修以及設(shè)備運(yùn)行檢修工作都要妥善進(jìn)行，如果在設(shè)備運(yùn)行過程中發(fā)現(xiàn)齒輪箱以及液壓油箱等部位存在過熱的情況要對散熱系統(tǒng)進(jìn)行全面的檢查包括散熱片、水泵、散熱水管等進(jìn)行全面的檢查，導(dǎo)致散熱異常的原因比較多，如果是散熱片有污物覆蓋要及時進(jìn)行清理，散熱管堵塞的要進(jìn)行清掏。在運(yùn)行檢查過程中要格外注意一些異常的響動，這些異常響動主要包括金屬碰撞音以及摩擦音等，找到具體位置并進(jìn)行拆卸檢查，對異常受力或者潤滑不佳的情況進(jìn)行排除。注意一些設(shè)備的時限性保養(yǎng)工作，按照檢修手冊要求對達(dá)到檢修標(biāo)準(zhǔn)的相應(yīng)部分按照手冊內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)的檢查，發(fā)現(xiàn)故障及時進(jìn)行排除。

2.2 具體故障維修

常見故障內(nèi)容比較多，我們在此對其中一部分典型故障內(nèi)容的維修進(jìn)行分析。首先是磨損及斷裂故障，上文中我們對常見的磨損斷裂故障內(nèi)容進(jìn)行了敘述，當(dāng)出現(xiàn)母螺紋受損時，一般需要進(jìn)行機(jī)床鏜修，使其恢復(fù)相應(yīng)的設(shè)計(jì)參數(shù)。而齒圈斷裂或者磨損，則需要針對損壞的齒輪進(jìn)行整體更換。不論是磨損還是斷裂都需要將損壞的部分進(jìn)行更換，同時還要對周邊齒輪以及傳動部分進(jìn)行檢查，如果發(fā)現(xiàn)磨損的情況也要進(jìn)行更換。機(jī)殼斷裂一般需要詳細(xì)查看機(jī)殼斷裂的具體程度，多數(shù)情況下設(shè)備檢修手冊中會規(guī)定機(jī)殼允許修復(fù)的損傷標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)尚未達(dá)到整體更換標(biāo)準(zhǔn)時可以采用焊接修復(fù)的方式來恢復(fù)機(jī)殼整體強(qiáng)度，一旦超過允許的損壞標(biāo)準(zhǔn)則應(yīng)該整體更換機(jī)殼。導(dǎo)板和十字刀頭的磨損需要進(jìn)行更換，更換后為了改善磨損情況一般從選材和潤滑兩方面來進(jìn)行改良，根據(jù)實(shí)際工作需求更換強(qiáng)度更高耐磨損性更佳的導(dǎo)板和刀頭材料，同時對其運(yùn)行過程中的潤滑情況進(jìn)行改良。還要根據(jù)導(dǎo)板以及刀頭的工作適應(yīng)范圍對扭矩進(jìn)行調(diào)整，避免過大的扭矩對二者造成過度磨損。

3 故障預(yù)防

保養(yǎng)檢修工作對鉆井機(jī)械設(shè)備故障有直接影響，是否能夠根據(jù)相應(yīng)的檢修保養(yǎng)要求定期或者動態(tài)進(jìn)行保養(yǎng)檢修工作直接決定了設(shè)備故障的發(fā)生率，而想要有效預(yù)防故障的發(fā)生，就必須從檢修保養(yǎng)工作上來進(jìn)行思考，首先應(yīng)該強(qiáng)化工作人員的專業(yè)素質(zhì)和責(zé)任意識，要求所有技術(shù)人員必須具備相應(yīng)的技術(shù)資質(zhì)，并對其進(jìn)行定期考核。同時要加強(qiáng)責(zé)任意識，落實(shí)責(zé)任制度，保障檢修保養(yǎng)工作的整體質(zhì)量，及時發(fā)現(xiàn)異常問題，減小故障損害。

4 結(jié)語

鉆井機(jī)械設(shè)備是石油工業(yè)的基礎(chǔ)，鉆井機(jī)械設(shè)備故障對于相關(guān)工作有直接影響，出現(xiàn)故障后輕則導(dǎo)致工作連續(xù)性中斷，造成一定的經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重的情況下還會導(dǎo)致一系列的安全事故危害工作人員生命安全，因此必須重視鉆井機(jī)械設(shè)備的故障排除與維修工作。