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        游梁式抽油機(jī)的事故樹淺析

        2010-05-07 11:50:52張東生
        關(guān)鍵詞:游梁曲柄抽油機(jī)

        張東生

        (遼河石油勘探局總機(jī)械廠,遼寧 盤錦 124010)

        對(duì)于安全人員來(lái)說(shuō)“安全第一,預(yù)防為主”的思想是十分重要的,因此要想減少經(jīng)濟(jì)損失,避免不必要的麻煩,就必須對(duì)抽油機(jī)進(jìn)行事故樹分析,找出抽油機(jī)各個(gè)部件可能的失效形式并針對(duì)各種故障提出相應(yīng)的預(yù)防措施,盡可能把事故消滅在隱患中。

        游梁式抽油機(jī)存在著十大危險(xiǎn)。這十大危險(xiǎn)是:①平衡塊旋轉(zhuǎn)危險(xiǎn);②皮帶傳動(dòng)危險(xiǎn);③減速箱高處作業(yè)危險(xiǎn);④電機(jī)漏電危險(xiǎn);⑤操作臺(tái)高處作業(yè)危險(xiǎn);⑥電機(jī)電纜漏電危險(xiǎn);⑦節(jié)電控制箱漏電危險(xiǎn);⑧剎車失靈危險(xiǎn);⑨毛辮子懸繩器危險(xiǎn);⑩攀梯危險(xiǎn)。

        1 事故樹分析

        其中頂事件為游梁式抽油機(jī)無(wú)法工作。各基本事件之間用或門連接,具體樹形結(jié)構(gòu)如圖1。

        圖1 游梁式抽油機(jī)失效事故樹

        一級(jí)事故樹包含七個(gè)事件,每一個(gè)事件又可以繼續(xù)向下構(gòu)造事故樹。其中電動(dòng)機(jī)失效,包含一個(gè)中間事件(雨水滲漏)和三個(gè)基本事件,雨水滲漏又包括兩個(gè)基本事件。該部分事故樹如圖2。

        圖2 電動(dòng)機(jī)失效事故樹

        該部分事故樹包含5個(gè)基本事件,按順序依次為:

        X1—密封件損壞;X2—設(shè)計(jì)缺陷;X3—載荷過(guò)重;X4—抽油機(jī)不平衡;X5—電壓不穩(wěn)

        傳動(dòng)系統(tǒng)的失效,包括兩個(gè)基本事件和一個(gè)不再展開討論的事件,三個(gè)事件之間用或門連接,具體事故樹如圖3。

        圖3 傳動(dòng)系統(tǒng)失效事故樹

        未展開事件為:

        A1—皮帶張緊裝置損壞

        兩個(gè)基本事件為:X6—皮帶打滑;X7—疲勞斷裂

        曲柄連桿是抽油機(jī)所有設(shè)備中,極易出現(xiàn)失效的一個(gè)部件,其中所涉及到的失效類型較多,關(guān)系比較復(fù)雜,此處通過(guò)事故樹來(lái)對(duì)各種失效部件和形式進(jìn)行一個(gè)結(jié)構(gòu)顯示,具體如圖4。

        事故樹中所涉及到的未展開事件為:A2—平衡塊損壞;A3—曲柄銷疲勞斷裂;A3—曲柄銷磨損

        基本事件為:X8—選材不當(dāng);X9—載荷過(guò)重X10—載荷過(guò)重;X11—抽油機(jī)不平衡;X12—連桿疲勞

        減速箱是游梁式抽油機(jī)的一個(gè)重要部件,在實(shí)際使用過(guò)程中,也非常容易出現(xiàn)各類失效形式。常見(jiàn)的有軸故障、軸端漏油、齒輪損壞和軸承損壞。各中間事件之間通過(guò)或門連接。各中間事件又可以繼續(xù)進(jìn)行分解,該部分共包括16個(gè)基本事件,具體如圖5。

        上述事故樹中,涉及到的失效部件較多,失效類型繁雜,因此,基本事件也較多,依次為:X13—抽油機(jī)有沖擊現(xiàn)象;X14—材質(zhì)不均;X15—加工質(zhì)量差;X16—軸的剛性不夠;X17—整機(jī)平衡不足;X18—齒輪與軸配合松弛;X19—齒輪精度不高;X20—?dú)んw變形;X21—密封件損壞;X22—抽油機(jī)有沖擊現(xiàn)象;X23—強(qiáng)度不足;X24—熱處理不當(dāng);X25—潤(rùn)滑不良;X26—齒輪精度低;X27—抽油機(jī)有沖擊;X28—裝配不合理

        游梁式抽油機(jī)是一個(gè)整體設(shè)備,其中的任何一個(gè)設(shè)備均有可能出現(xiàn)故障,而且一旦出現(xiàn)故障,會(huì)影響整個(gè)抽油機(jī)的工作,給采油工作帶來(lái)不便。支架損壞包括支架彎曲和底座損壞。支架彎曲主要是支架后退彎曲,其原因有加工裝配誤差、焊接殘余應(yīng)力、壓桿失穩(wěn)。底座損壞包括底座疲勞開裂和底座變形。底座疲勞開裂的主要原因是基礎(chǔ)不良或焊接殘余應(yīng)力。具體該部分的事故樹如圖6

        事故樹中的各基本事件依次為:X29—載荷過(guò)重;X30—焊接有缺陷;X31—底座變形;X32—選材不當(dāng);X33—壓桿失穩(wěn);X34—載荷過(guò)重橫梁和尾軸組合損壞,主要有軸承滾子破碎和與游梁聯(lián)結(jié)的螺栓斷裂。尾軸承有調(diào)心作用,由于受了大作用力,如果潤(rùn)滑不足或強(qiáng)度不足,都容易使?jié)L子破碎。聯(lián)結(jié)螺栓斷裂主要是由于加工裝配誤差、焊接殘余應(yīng)力等引起的,詳細(xì)事故樹如圖7。

        事故樹中的基本事件依次為:X35—抽油機(jī)有沖擊;X36—設(shè)計(jì)不合理;X37—裝配不合格;X38—選材不當(dāng);X39—潤(rùn)滑不好;X40—載荷過(guò)重;X41—疲勞斷裂;X42—載荷過(guò)重;X43—焊接有缺陷。整個(gè)游梁式抽油機(jī)事故樹的建立,是以搜集大量事故資料和現(xiàn)場(chǎng)考察為基礎(chǔ)的,可以說(shuō)具有很高的參考價(jià)值,方便工作人員在日常工作中,使用、維護(hù)和排除游梁式抽油機(jī)提供一定的指導(dǎo)作用。

        圖4 曲柄連桿失效事故樹

        圖5 減速箱失效事故樹

        圖6 支架損壞事故樹

        2 故障樹的定性分析

        本文對(duì)游梁式抽油機(jī)進(jìn)行了事故樹分析,所建立的事故樹是在詳細(xì)分析游梁式抽油機(jī)各種故障類型基礎(chǔ)之上的。可以在實(shí)際中,指導(dǎo)日常使用、維護(hù)抽油機(jī)提供一定的依據(jù),同時(shí)事故樹分析也是對(duì)游梁式抽油機(jī)進(jìn)行可靠性分析的一個(gè)基礎(chǔ)。從整個(gè)事故樹來(lái)看,頂事件為游梁式抽油機(jī)無(wú)法工作。第二層中間事件有電動(dòng)機(jī)失效、傳動(dòng)系統(tǒng)失效、曲柄和連桿組合機(jī)構(gòu)失效、減速箱失效、支架損壞、橫梁尾軸損壞和驢頭損壞,共計(jì)七個(gè)事件。緊接著第三層事故樹,對(duì)每一個(gè)二層中間事件進(jìn)行了事故樹分析,建立了第三層事故樹,從各個(gè)角度分析了游梁式出現(xiàn)故障的可能性,為進(jìn)一步研究危險(xiǎn)性應(yīng)對(duì)措施提供了基礎(chǔ)。

        整個(gè)事故樹共包括43個(gè)基本事件,基本涵蓋了游梁式抽油機(jī)所有的失效類型,特別是四層事故樹的建立,對(duì)實(shí)際生產(chǎn)的安全進(jìn)行具有很強(qiáng)的指導(dǎo)意義。

        [1]陳穎峰,甄玉杰.游梁式抽油機(jī)節(jié)能技術(shù)電氣控制系統(tǒng)[J].儀表技術(shù)與傳感器,2007-07-15.

        [2]趙麗,汪林,石樹慎.游梁式抽油機(jī)電氣節(jié)能方法分析及論證[J].東北工學(xué)院學(xué)報(bào),1993-12-27.

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