巴廣東
(中海油田服務股份有限公司,天津 300451)
海洋鉆井工作由海洋模塊中的滑軌和滑道梁合作完成。正常運行狀況下,滑軌被安置在甲板主梁上風的固定平臺上,滑道梁則安置在海洋模塊下部頂層,滑道梁和滑軌之間保持互相垂直的位置,然后進行來回滑動,到位于井口覆蓋區(qū)則開始鉆井作業(yè)。在外界各種因素的影響下,作業(yè)過程會對滑軌造成一定的劃痕,現(xiàn)在對劃痕的成因進行探究,可以有針對性的提出防止劃痕產(chǎn)生或者減少劃痕的技術(shù)。
對某海洋模塊鉆機的結(jié)構(gòu)進行研究,分析其在進行鉆井作業(yè)時,滑軌出現(xiàn)劃痕的原因主要有5 個。
(1)滑軌本身的建造精度不符合要求。進行海洋鉆井作業(yè)的滑軌,在建造時是需要對結(jié)構(gòu)進行精細計算的,精度的把握主要涉及單根滑軌表面的平面度、雙滑軌之間的平行度、滑軌自身需要具有一定標準的直線度。如果這些方面沒有精確把握,在建造過程中不滿足設(shè)計要求,必然會使滑軌在運行中產(chǎn)生劃痕。
(2)滑靴的建造精度不符合運行需求。滑靴是滑軌的重要組成部分,其在運行過程中,出現(xiàn)滑軌底板兩側(cè)翹起的情況,然后中間部位下垂,由于建造精度不夠,就會出現(xiàn)滑移,基于這種情況下的滑靴會接觸到滑軌翼緣板局部,進而出現(xiàn)滑板劃痕。
(3)主梁應用過程不合理?;壪路降闹髁簯眠^程不合理,會導致結(jié)構(gòu)變形,進而造成滑軌下方組塊結(jié)構(gòu)梁成為尺寸最大的主梁,這樣需要在其版面中設(shè)置很多比較密集的鋼筋板,但是在焊接鋼筋板的過程如果變形,就會造成主梁出現(xiàn)變相,進而使得滑軌平面精度不達標、精度不準,導致運行中局部力度過大,出現(xiàn)劃痕。
(4)如果滑軌運行中,有些異物進入其內(nèi)部,沒有采取措施及時將異物清理出來的話,異物會慢慢進入滑軌滑靴組成的空隙之間,如果是細小的異物可能還不會產(chǎn)生嚴重后果,如果是比較堅硬的物體,則很可能會使滑軌結(jié)構(gòu)受損,出現(xiàn)劃痕。
(5)滑軌潤滑不足可能會導致劃痕出現(xiàn)。滑軌運行接觸不良的時候,會承受較之正常運行時更大的壓力,很多時候極限井位置承受超過80%的荷載,全部荷載集中在一個支點,沒有進行足夠的潤滑,難以運行,可能就會導致滑軌劃痕的產(chǎn)生。
①出現(xiàn)刮痕。在進行滑軌作業(yè)之前,沒有仔細檢查滑靴滑軌表面狀態(tài),存在一定的凹凸不平狀況?;蛘邇蓷l滑軌同時作業(yè)時,移動油缸不能同步移動,都可能造成滑軌表面或者側(cè)面出現(xiàn)刮痕的情況,這種刮痕算是滑軌刮傷中比較輕微的損害;②滑軌出現(xiàn)輕度劃傷?;壗Y(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形,接觸面不均勻,使得滑靴滑軌接觸面變少,兩者移動過程產(chǎn)生摩擦,出現(xiàn)劃痕,這種劃痕可以進行一定的打磨修復;③滑軌深度刮傷?;セ壷g的縫隙出現(xiàn)了比較堅硬的異物,沒有及時進行清理,運行過程中,硬質(zhì)夾渣會導致滑軌出現(xiàn)深度劃傷的情況?;壋霈F(xiàn)深度劃傷就不容易修復,需要謹慎檢查滑軌,采取專業(yè)的技術(shù)進行修復。
已經(jīng)分析了滑軌產(chǎn)生劃痕的原因和產(chǎn)生的劃痕種類,針對這些情況,需要結(jié)合多方面因素,例如設(shè)備設(shè)計、設(shè)備安裝、設(shè)備保護等方面提出滑軌劃痕防止方案。
在設(shè)置實施滑軌劃痕防止措施的時候,需要掌握一定的原則,才能夠使防止工作事半功倍,主要可以參考這2 項原則:①嚴格把關(guān)材料選購。制造滑軌的材料不僅需要很大的強度,也需要很高的剛度,在購買材料的時候,必須選擇有品質(zhì)保證的市場上廣為熟知的品牌,不能為了想要在滑軌建造中獲取經(jīng)濟效益就選擇劣質(zhì)鋼材;②滑軌制造工藝需要進行強化。由于滑軌制造需要較高的精度,所以需要擁有專業(yè)知識和技能的技術(shù)人才才能勝任制造工作。工作人員需要在實踐中不斷提高自身的知識和技能,做好滑軌制造、保養(yǎng)的相關(guān)環(huán)節(jié)。尤其要注意定期清理滑軌和滑靴空隙之間的異物,盡量減少滑軌變形、出現(xiàn)劃痕的情況。
①做好精確選材:滑軌的制作材料需要精確挑選,需要針對實際情況,選擇更加優(yōu)化的建造材料。一般來說制作滑軌的材料分為2 種:一種是Q345B,一種是D36。雖然這2 種都是滑軌制作材料,但是后者的屈服強度要大于前者,這樣的一種優(yōu)勢使得D36 可以很好的抵抗低溫。因此,在使用這2 種材料的時候就可以結(jié)合溫度,把2 種材料的用途發(fā)揮到極致。例如,在北方海域建造滑軌時,使用D36 的效果要遠遠優(yōu)于Q345B,而在南方海域的話,則可以任何選擇2 種中的某一種,這時候就需要結(jié)合經(jīng)濟效益來衡量選擇哪種材料比較合適;②設(shè)備尺寸的選擇要精確:為了使滑軌制造的精度得到保障,在滑軌相關(guān)的設(shè)備選擇上需要做出嚴格要求。例如,單根滑軌的直線度必須符合2:2000≤5 mm 的要求,如滑軌面的高度誤差需要在±2 mm 的范圍之內(nèi)等。滑軌的各個設(shè)備都是需要進行精度計算,精細安裝的。例如在安裝滑軌的時候,需要對兩條滑軌之間的中心距、平行度還有高度均進行精度測量的,中心距誤差需要控制在±2 mm 以內(nèi),滑軌平行度需要符合2000:2 且≤5 mm,高度需要使用經(jīng)緯儀調(diào)節(jié),使其保持在5 mm 以內(nèi)的高度差;③為了增加滑軌潤滑度可以在滑軌上方或者滑移基座內(nèi)部設(shè)置油孔或者注油槽??梢酝ㄟ^油槽的設(shè)置,讓潤滑油進入滑軌底部,實現(xiàn)潤滑的作用,減少2 條滑軌之間的摩擦,有效減少滑軌劃痕;④做好滑軌的日常維護工作?;壍木S護工作主要是在滑軌沒有運行時進行,定期檢查滑軌內(nèi)部是否出現(xiàn)生銹零件,是否出現(xiàn)故障零件,要及時維修和更換。另外,在滑軌進行作業(yè)之前,需要檢查滑軌內(nèi)部是否存在異物,如果存在異物,一定要及時進行清理,保證滑軌內(nèi)部是清潔的,避免出現(xiàn)滑軌深度劃痕出現(xiàn)的情況。另外需要注意,異物清理完畢之后,需要重新涂抹一層潤滑脂;⑤由于控制模塊中的滑軌會在支點產(chǎn)生反力,進而導致模塊與鉆機之間產(chǎn)生的反力逐漸增大,進一步使得滑軌在滑移作業(yè)中產(chǎn)生的摩擦力增大,導致劃痕出現(xiàn),因此,需要在滑軌作業(yè)時控制好鉆機的支點反力,將反力程度控制在一個合理的范圍內(nèi)。
滑軌作業(yè)中會因為各種原因?qū)е禄壋霈F(xiàn)劃痕,不僅影響滑軌的使用還會阻礙作業(yè)的正常進行。因此需要針對滑軌劃痕產(chǎn)生的原因進行分析,有針對性地采取解決措施,從滑軌的結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料選擇、安裝等方面進行合理的控制。選擇優(yōu)質(zhì)的鋼材料,精確安裝滑軌各個設(shè)備,將各個設(shè)備的安裝精度控制在合理的范圍內(nèi)。另外,注重滑軌的保養(yǎng),定期清理滑軌中的異物,降低滑軌劃痕產(chǎn)生的可能性。針對滑軌劃痕問題,專業(yè)研究人員和技術(shù)人員還需要學習更多的知識,掌握更多的技能,提出更多解決問題的科學方案。