方長傳
(中海油能源發(fā)展股份有限公司,北京100010)
液力端是鉆井泵的重要組成部分。以前一直以為液力端是一個非損耗件,因為它不像其他零件會被液體沖刷“刺”壞。如今,由于鉆井壓力不斷提高,造成鉆井泵液力端損壞現(xiàn)象時有發(fā)生。因此,要經(jīng)常對液力端各零部件進行維護保養(yǎng),對損壞的進行焊接修理,以延長液力端的使用壽命,保證鉆井泵的正常運轉(zhuǎn)。
三缸鉆井泵液力端總成包括3個鍛造的泵頭、缸套、閥蓋及缸蓋、吸入管及排出管。其維護保養(yǎng)技術(shù)要求如下。
圖1 泵頭構(gòu)造圖
泵頭的構(gòu)造如圖1所示,尺寸數(shù)據(jù)見表1。3個獨立的泵頭通過雙頭螺栓與動力端機架作金屬對金屬的連接,通過動力端機架的孔和位于泵頭上的“導向”凸臺來保證動力端及泵頭的對中。然而,為了獲得精確的對中,機架孔及泵頭“導向”凸臺上的結(jié)合面的溝痕、毛刺、臟物必須清除,否則兩者聯(lián)接后會產(chǎn)生“翹曲”或歪斜。
表1 泵頭構(gòu)造尺寸數(shù)據(jù)
吸入管用螺栓與每個泵頭連接,并用O形圈密封法蘭的結(jié)合面。要徹底清潔O形圈的槽內(nèi)及泵頭底部O形圈密封面,在安裝吸入管前把O形圈放入,法蘭必須是金屬對金屬連接,以保證O形圈的密封。因此,在密封表面上的任何刻痕、溝槽或刺壞處,在安裝前必須予以修理。
在上緊吸入管螺栓以前,要先把3個泵頭上的螺栓旋好(松動,勿上緊),最后才用扭矩扳手上到表2所示的扭矩值。
表2 螺栓扭矩扳手
排出管螺栓上緊在每一個泵頭上,并在接合法蘭上用O形圈進行密封。在上緊排出管前,要徹底清潔泵頭上O形圈密封表面。必須形成金屬對金屬的連接以壓住O形圈。因此,在安裝前密封面上的任何刻痕、溝槽或刺壞都要修。
在上緊排出管螺栓以前,要先把3個泵頭上的螺栓旋好(松動,勿上緊),然后用扭矩扳手按表2所給定的扭矩值上緊泵頭與機架連接螺母。
可更換的缸蓋法蘭用螺栓上緊在泵頭面上,缸蓋法蘭須形成金屬對金屬的連接,以保證其端面和泵頭上的軸線垂直。因此,要確保在安裝前清除接合面上的毛刺、凸點和異物。
注意:在安裝缸蓋法蘭時,要使其“泄漏孔”在下面。缸蓋法蘭螺栓的上緊扭矩見表2。
當需要對正常磨損或刺壞的液力端孔部進行修理時,必須嚴格按下述焊接規(guī)程進行補焊,然后將補焊好的孔進行機械加工,加工后使孔的所有尺寸符合表1中規(guī)定的數(shù)據(jù)。而且,在所有情況下都要保持孔臺肩(安裝缸套、蓋等等)與孔的軸線成90°。
按30號碳鋼的焊接方法進行:①用氣刨或磨削方法清理焊區(qū);②在焊接前要確認焊條是干燥的,如認為有必要,應放入烘干箱內(nèi)烘烤除潮;③局部加熱焊區(qū),在各方向其范圍至少為75 mm,加熱溫度為:120~180℃;④用A WS-AST M E-60-7018低氫焊條(例如:ADA M-Arc7018牌號);⑤每焊完一道后要使溫度降回120~180℃后,再焊一道;當完全焊好后清理焊區(qū),加熱至120~180℃,然后才允許自然冷卻。
液力端修理通常分成2種類型:裂紋;刺壞。
1)裂紋的修理 ①磨除全部裂紋。若企圖用氣割的方法除去裂紋,只能造成裂紋發(fā)展速度大于金屬燒蝕速度,因此,不宜用這個辦法。②預熱。預熱的目的是使待補焊區(qū)擴大,這樣在冷卻過程中,預熱區(qū)和焊修區(qū)的冷卻較為一致。③消除焊接時出現(xiàn)熱裂,可防止在焊肉和基本金屬之間形成硬點,顯然,這種硬點是易產(chǎn)生疲勞裂紋的部位。裂紋的補焊按上述焊接規(guī)程進行。
2)刺壞的修理 當修理沖蝕(刺壞)的閥蓋孔時,最重要的是在車削或磨削時保持閥蓋座完全平整,并與螺紋軸線成90°。如圖2所示。閥蓋墊圈①裝在閥蓋孔頂部的沉孔內(nèi),構(gòu)成金屬對金屬的貼合,墊圈被密封在磨削形成的低點,否則將會在閥蓋底端和閥蓋座座頂端間形成間隙,在壓力作用墊圈時擠出刺壞閥腔蓋。高點或低點同樣會使閥蓋位置形成“翹起”,由于2個配合的螺紋軸線不垂直,其后果是導致絲扣嚴重損傷。
圖2 修理沖蝕(刺壞)的閥蓋孔