歐陽志強(qiáng),石為民,李明星,雷統(tǒng)平
(衡陽中地裝備探礦工程機(jī)械有限公司,湖南 衡陽 421002)
《地質(zhì)鉆探往復(fù)式泥漿泵》標(biāo)準(zhǔn)制訂是國土資源部公益性行業(yè)科研專項(xiàng)《國土資源關(guān)鍵技術(shù)規(guī)范研制與標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)性研究》課題工作內(nèi)容之一。中國國土資源經(jīng)濟(jì)研究院下達(dá)給中國礦業(yè)聯(lián)合會(huì)地質(zhì)與裝備分會(huì)標(biāo)準(zhǔn)課題任務(wù)書,作為負(fù)責(zé)起草本標(biāo)準(zhǔn)的衡陽中地裝備探礦工程機(jī)械有限公司,在標(biāo)準(zhǔn)起草之初得到各級(jí)組織的高度重視,聘請(qǐng)了行業(yè)內(nèi)的專家進(jìn)行指導(dǎo)和把關(guān),并成立了專門的課題小組。
課題組首先編寫提綱報(bào)送專家研討會(huì),經(jīng)咨詢、討論,形成《地質(zhì)鉆探往復(fù)式泥漿泵標(biāo)準(zhǔn)編寫提綱》。根據(jù)提綱的要求,首先進(jìn)行了調(diào)研和資料的收集。通過試驗(yàn)、收集相關(guān)數(shù)據(jù),然后進(jìn)行《地質(zhì)鉆探往復(fù)式泥漿泵》標(biāo)準(zhǔn)編寫。對(duì)初稿進(jìn)行了多次討論和修改,形成了工作組討論初稿,然后分發(fā)到部分同行廠家、院所和地勘單位,根據(jù)反饋的意見和建議,完成工作組討論(二)稿。課題組編制人員對(duì)本版本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行逐條交流、探討,對(duì)標(biāo)準(zhǔn)加以完善,形成征求意見稿,在此基礎(chǔ)上將意見匯總和修改,形成了標(biāo)準(zhǔn)的送審稿。專家組對(duì)送審稿進(jìn)行評(píng)審后,經(jīng)修改整理最終形成報(bào)批稿。標(biāo)準(zhǔn)于2017年5月正式發(fā)布,標(biāo)準(zhǔn)號(hào)DZ/T 0090-2017,代替DZ/T 0090-1994,DZ/T 0110-1994,DZ/T 0120-1994。
本標(biāo)準(zhǔn)遵循技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)編制的五個(gè)基本原則(統(tǒng)一性原則、標(biāo)準(zhǔn)間協(xié)調(diào)性、一致性原則、適用性原則和規(guī)范性原則),在編制過程中還重點(diǎn)把握以下具體原則:①有利于促進(jìn)地質(zhì)巖心鉆探技術(shù)進(jìn)步、有利于鉆探工藝創(chuàng)新、有利于勘探設(shè)備的發(fā)展及科技成果產(chǎn)業(yè)化;②確保地質(zhì)鉆探往復(fù)式泥漿泵標(biāo)準(zhǔn)的先進(jìn)性和效能性;③準(zhǔn)確把握國情、鉆探生產(chǎn)現(xiàn)狀與體現(xiàn)技術(shù)進(jìn)步的關(guān)系,在技術(shù)和應(yīng)用層面應(yīng)具有一定的前瞻性,同時(shí)又具有可操作性,要跟蹤鉆探技術(shù)發(fā)展,及時(shí)將地質(zhì)巖心鉆探領(lǐng)域的最新科技成果、機(jī)械制造的先進(jìn)工藝和檢測(cè)手段吸納到標(biāo)準(zhǔn)里,促進(jìn)鉆探新技術(shù)、新工藝、新方法和新產(chǎn)品的推廣應(yīng)用。
標(biāo)準(zhǔn)DZ/T 0119-1994、DZ/T 0120-1994,DZ/T 0090-1994自實(shí)施以來,對(duì)推動(dòng)我國的地質(zhì)勘探泥漿泵的發(fā)展起到了一定的指導(dǎo)和規(guī)范作用。隨著先進(jìn)鉆探技術(shù)的發(fā)展,以及市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量要求的不斷提高,對(duì)地質(zhì)鉆探用往復(fù)式泥漿泵的規(guī)格系列及性能提出了更多更高的要求,地質(zhì)鉆探用往復(fù)式泥漿泵的應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)大。因此,目前的泥漿泵產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)在許多方面已無法滿足各方的需要,急需重新制訂?!兜刭|(zhì)巖心鉆探往復(fù)式泥漿泵規(guī)格系列》DZ/T 0090-1994、《地質(zhì)鉆探用往復(fù)式泥漿泵技術(shù)條件》DZ/T 0119-1994、《地質(zhì)鉆探用往復(fù)式泥漿泵試驗(yàn)方法》DZ/T 0120-1994這三項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)是新標(biāo)準(zhǔn)編制工作的基礎(chǔ),其部分技術(shù)內(nèi)容對(duì)新標(biāo)準(zhǔn)的制定仍有重要參考價(jià)值,現(xiàn)在通用常規(guī)技術(shù)要求部分條款得到參考與借用。
為了編好標(biāo)準(zhǔn)和提供標(biāo)準(zhǔn)有效數(shù)據(jù)確定依據(jù),我公司建了先進(jìn)的試驗(yàn)室,泥漿泵的測(cè)試系統(tǒng)是根據(jù)制訂標(biāo)準(zhǔn)所需試驗(yàn)數(shù)據(jù)、試驗(yàn)條件而研制的,測(cè)試能力范圍10~2500 L/min,壓力由幾兆帕到幾十兆帕各種規(guī)格都有。我們?cè)谠O(shè)計(jì)泥漿泵測(cè)試系統(tǒng)時(shí)分三套管路,一套用于測(cè)大流量,一套用于測(cè)小流量,一套用于泥漿泵的易損件和性能試驗(yàn)測(cè)試。系統(tǒng)采用電動(dòng)高壓調(diào)節(jié)閥、壓差變送器、電磁流量計(jì)和電能綜合測(cè)試儀等試驗(yàn)儀器,能滿足流量2500 L/min,壓力30 MPa內(nèi)各型往復(fù)式泥漿泵的型式試驗(yàn)、可靠性能試驗(yàn)和溫升試驗(yàn)。該系統(tǒng)自動(dòng)化程度高,用計(jì)算機(jī)自動(dòng)采集和直觀地顯示產(chǎn)品檢測(cè)的壓力、流量、功率等測(cè)驗(yàn)數(shù)據(jù),同步計(jì)算出泥漿的容積效率和總效率并繪出性能曲線圖,所有的測(cè)試項(xiàng)目都實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程操作控制,有效避免了不安全因素的存在。
企業(yè)所進(jìn)行試驗(yàn),通常采用清水,用電機(jī)作為原動(dòng)力。試驗(yàn)設(shè)施各個(gè)企業(yè)差異很大,但泥漿泵的很多性能參數(shù)只有通過有效的檢測(cè)手段才能獲得。試驗(yàn)項(xiàng)目是依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和如何保證和提高產(chǎn)品的性能所列出的,根據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)情況和制造經(jīng)驗(yàn)可分類進(jìn)行。從生產(chǎn)驗(yàn)證過程看,要求按照企業(yè)的質(zhì)量體系和規(guī)章制度采取分類試驗(yàn),這樣在生產(chǎn)和驗(yàn)證過程中有利于技術(shù)的提升。在制訂標(biāo)準(zhǔn)的幾年過程中,我們對(duì)多個(gè)型號(hào)和不同批次的泵進(jìn)行了試驗(yàn),這些標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的性能指標(biāo)和要求,是生產(chǎn)一個(gè)合格產(chǎn)品必須要達(dá)到的。
本次標(biāo)準(zhǔn)提高了容積效率指標(biāo)。我們對(duì)多種型號(hào)的泵在不同的壓力點(diǎn)和要求的泵速下,進(jìn)行反復(fù)改進(jìn)和調(diào)試摸索試驗(yàn)。容積效率的影響因素很多,不同質(zhì)量的泵,差別較大。它對(duì)使用運(yùn)行中效果和能耗影響較大。按照標(biāo)準(zhǔn)要求制造,經(jīng)濟(jì)上是可行的,而且在使用運(yùn)行中也是經(jīng)濟(jì)的。
本次標(biāo)準(zhǔn)制定過程中,借鑒了國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 9234《機(jī)動(dòng)往復(fù)泵》和GB/T 7784《機(jī)動(dòng)往復(fù)泵試驗(yàn)方法》。在制訂標(biāo)準(zhǔn)的過程中特意引進(jìn)了一臺(tái)美國FMC的L1122泵,采用調(diào)速電機(jī)作為動(dòng)力進(jìn)行試驗(yàn),同時(shí)與相同型號(hào)規(guī)格的國產(chǎn)泵進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)。結(jié)果顯示容積效率可以達(dá)到同等水平,但噪音和總效率國產(chǎn)泵比FMC泵要差一些,易損件壽命(活塞等)與FMC泵相比也存在較大差距。
(1)本標(biāo)準(zhǔn)將原三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行整合形成一個(gè)新標(biāo)準(zhǔn),以技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)格式編寫,格式規(guī)范,內(nèi)容完整。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了地質(zhì)巖心鉆探往復(fù)式泥漿泵的范圍、型式、規(guī)格系列與型號(hào)、技術(shù)要求、試驗(yàn)等內(nèi)容。重新確定了適用范圍壓力不超過30 MPa,流量不超過1500 L/min,可適用于提鉆取心、繩索取心、沖擊回轉(zhuǎn)、螺桿馬達(dá)等多種鉆探工藝。
(2)泵的規(guī)格系列主要是根據(jù)地質(zhì)勘探現(xiàn)狀和鉆探工藝的發(fā)展,在原有的基礎(chǔ)上進(jìn)行了延伸、補(bǔ)充和規(guī)范。例如系列代號(hào)以功率劃分,體現(xiàn)出泥漿泵的工作能力,避免了不同企業(yè)主參數(shù)不能完全描述的弊端。
(3)原標(biāo)準(zhǔn)(20世紀(jì)80~90年代)中巖心鉆探普遍采用的是小口徑金剛石鉆探,繩索取心和沖擊回轉(zhuǎn)還處于推廣應(yīng)用階段,所以對(duì)泥漿泵的流量和壓力要求范圍小。目前,取心鉆探工藝方法多,孔徑范圍寬,所以原有標(biāo)準(zhǔn)不能滿足鉆探技術(shù)的發(fā)展。
(4)擴(kuò)充了泥漿泵的規(guī)格系列,主要是為拓寬用戶和設(shè)計(jì)者的選用范圍,以便更好地滿足用戶的使用性能需求。規(guī)格系列是按泥漿泵的額定輸入功率進(jìn)行劃分,由原4個(gè)系列調(diào)整為8個(gè)系列。
(5)增加了對(duì)泥漿泵型號(hào)命名的規(guī)范統(tǒng)一,目的是使泵的命名規(guī)范系列化,泥漿泵型號(hào)應(yīng)描述出它的結(jié)構(gòu)型式、規(guī)格系列以及主要參數(shù)。
(6)在技術(shù)要求的一般要求中,增加了對(duì)曲軸、連桿等重要承壓件進(jìn)行無損檢測(cè),其目的是為提高關(guān)鍵零部件的制造質(zhì)量,增加泥漿泵的使用可靠性。
(7)增加了泵的安全性要求,主要是為提高泥漿泵的工作安全性,降低泥漿泵在工作時(shí)因故障對(duì)操作者造成傷害的危險(xiǎn)性。
(8)在裝配要求中取消了泥漿泵一些具體零件的裝配要求,如:安裝十字頭滑套的孔,安裝缸套孔軸線的位置公差,閥座與閥座孔的裝配配合等要求,便于泥漿泵制造廠家在保證泥漿泵的質(zhì)量和性能的前提條件下自行確定。
(9)在泵的性能要求中,提高了對(duì)泵的容積效率的要求,目前隨著加工能力的提高、新技術(shù)的運(yùn)用,產(chǎn)品的質(zhì)量性能普遍得到了提高,泵的容積效率也隨之提高。
(10)對(duì)泵在額定工作狀況下的噪聲值進(jìn)行了修訂,取消了固定的噪聲值指標(biāo),泵的噪聲值應(yīng)由額定輸入功率來確定,這樣更符合實(shí)際情況。
(11)為了滿足市場(chǎng)實(shí)際需求,提高現(xiàn)有產(chǎn)品性能,延長(zhǎng)了泵的無故障運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間和進(jìn)行第一次大修的
運(yùn)行壽命。無故障運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間由100 h調(diào)整為500 h,第一次大修的運(yùn)行壽命由7500 h調(diào)整為10 000 h。
(12)取消考核試驗(yàn),將其并入到型式試驗(yàn)中,增加了抽樣試驗(yàn),以便于泥漿泵制造廠家控制和提高批量投產(chǎn)泥漿泵的質(zhì)量和性能。
(13)在出廠試驗(yàn)中,增加了對(duì)庫存積壓時(shí)間超過6個(gè)月的合格產(chǎn)品重新進(jìn)行出廠試驗(yàn)的要求,其目的在于保證泵的橡膠件、密封件的可靠性;允許泥漿泵的制造廠對(duì)工藝過程及質(zhì)量穩(wěn)定的產(chǎn)品,每批次按比例抽取部分產(chǎn)品進(jìn)行出廠試驗(yàn),其余只作試運(yùn)轉(zhuǎn)和負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)。
(14)增加了判定原則,根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)按照要求判定產(chǎn)品質(zhì)量是否合格。
(15)修訂了附錄A中泵的輸入功率的測(cè)量方法,在原有用測(cè)功儀測(cè)量的基礎(chǔ)上,增加了用扭矩傳感儀測(cè)量的方法。
本標(biāo)準(zhǔn)于2017年頒布,得到了各方面的大力支持,我們將積極宣傳和貫標(biāo),認(rèn)真聽取各方意見,積極配合國土資源部對(duì)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施工作進(jìn)行監(jiān)督和指導(dǎo)。