林靜(大慶油田技術(shù)監(jiān)督中心)
抽油機V帶作為抽油機井動力傳動配件,其使用壽命直接影響原油生產(chǎn)任務(wù)的完成,關(guān)系到油田的經(jīng)濟效益。在油田生產(chǎn)過程中,抽油機V帶的斷裂可以影響油井的正常生產(chǎn),同時還會增加員工的勞動強度,影響油井產(chǎn)量,增加原油生產(chǎn)成本。因此,探討V帶使用壽命偏低的原因并提出相應(yīng)的建議,可以提高產(chǎn)品質(zhì)量和延長其平均使用壽命,能夠有效降低原油生產(chǎn)成本。
油田抽油機常用的V帶按截面尺寸劃分,主要有15J 型、C 型、D 型和25J 型四種,采用單根V 帶或聯(lián)組窄V帶傳動。目前依據(jù)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《抽油機V帶檢驗與驗收要求》對其進行質(zhì)量檢驗和驗收,其中部分項目的檢驗方法引用了HG/T 2819—2010《聯(lián)組窄V 帶》、GB/T 11544—2012《帶傳動普通V帶和窄V帶尺寸》、GB/T 3686—2014《帶傳動V帶和多楔帶拉伸強度和伸長率試驗方法》、GB/T 3688—1998《V 帶線繩黏合強度試驗方法》,其檢驗項目和指標(biāo)如表1所示。
依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)對V帶進行質(zhì)量檢驗,近幾年樣品的檢驗合格率超過99%;同時,其他檢驗機構(gòu)普遍反映V帶產(chǎn)品的合格率較高,平均在95%以上,且項目指標(biāo)檢驗結(jié)果高于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值很多[1]。但是,在油田實際使用中,檢驗合格的V帶產(chǎn)品在抽油機上使用壽命不長,平均使用壽命僅有3個月,未達(dá)到產(chǎn)品應(yīng)有的壽命指標(biāo),大幅增加了勞動強度和生產(chǎn)成本。
表1 抽油機V帶檢驗項目和指標(biāo)
1)檢驗標(biāo)準(zhǔn)。隨著油田對生產(chǎn)成本的控制及抽油機V帶產(chǎn)品生產(chǎn)工藝及原材料的變化,以及油井載荷的變化,抽油機V帶的各項性能指標(biāo)較以往有了更高的要求。現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)檢驗項目偏少,不能充分體現(xiàn)產(chǎn)品在油田實際生產(chǎn)中的真實性能。標(biāo)準(zhǔn)中機械性能的技術(shù)指標(biāo)已高于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),但不能完全滿足實際生產(chǎn)需要,同時缺少動態(tài)試驗項目檢驗。
2)生產(chǎn)工藝。V 帶的加工工藝、橡膠成分、硫化方式、帆布結(jié)構(gòu)、線繩結(jié)構(gòu)、聯(lián)結(jié)層構(gòu)造等對其質(zhì)量和使用壽命有直接影響[2-4]。聚酯線繩具有耐屈撓抗疲勞性能好、耐沖擊、強度高等性能優(yōu)點,滿足V帶傳動的抗拉要求;但生產(chǎn)中同一條V帶的每根線繩受力有差異,不能確保產(chǎn)品質(zhì)量均勻穩(wěn)定,對V帶的使用性能產(chǎn)生不良后果,影響V帶使用壽命。包布是一種特制的帆布,包布的主要作用是聯(lián)結(jié)各部分成為整體,其耐磨性能對V帶的使用有較大的影響。包布選用不當(dāng),會影響布與布、布與膠的黏合性,使用中容易使包布破損,從而影響V帶的使用壽命。
3)安裝和使用。在使用中未按要求進行安裝和調(diào)校,是造成V帶早期損壞的重要原因。安裝時操作不當(dāng)對帶體造成機械損傷,未調(diào)整好“四點一線”使帶體受力增加[5]。張緊度不符合要求時,造成V帶傳動打滑或加速磨損。載荷波動頻繁加速V帶疲勞損壞,會造成橡膠層產(chǎn)生疲勞裂紋,裂紋加深到拉力線位置后,進而造成橡膠層脫落,嚴(yán)重影響帶體的使用壽命。帶輪輪槽的幾何尺寸、幾何形狀、槽間距等未達(dá)到要求時,帶體受力不均,降低V 帶的使用壽命;雨雪天氣會導(dǎo)致帶體傳動中打滑,也會縮短V帶的使用壽命[6]。
1)修訂現(xiàn)行檢驗標(biāo)準(zhǔn)。依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對抽油機V帶進行質(zhì)量檢驗,呈現(xiàn)其使用壽命偏低的問題,應(yīng)對現(xiàn)行檢驗標(biāo)準(zhǔn)予以修訂,使V 帶更好地滿足油田生產(chǎn)。完善檢驗項目,增加帶體老化后的其他性能參數(shù)檢驗;提高機械性能檢驗項目的技術(shù)指標(biāo),綜合分析近幾年V帶的檢驗數(shù)據(jù)和現(xiàn)場應(yīng)用效果,合理提高拉伸強度、線繩抽出強度等參數(shù)值;應(yīng)開展動態(tài)性能評價試驗,確定相應(yīng)的項目和指標(biāo),并對V 帶產(chǎn)品進行動態(tài)評價。
2)改進生產(chǎn)工藝。V 帶的生產(chǎn)應(yīng)符合油田實際,以此為依據(jù)確定合理的原料和生產(chǎn)工藝,提高V帶的產(chǎn)品質(zhì)量。完善工藝流程,改進V帶線繩的浸膠工藝、線繩的成型工藝、上底膠工藝、包布工藝、硫化工藝,控制好過程變量,提升V帶質(zhì)量和延長其使用壽命。包布使用廣角帆布作為V帶的外包層,能顯著提升帶體的耐磨性、耐屈撓疲勞性和V帶的使用壽命。帶體硫化過程中應(yīng)控制好硫化溫度,提升產(chǎn)品質(zhì)量,保障使用壽命。
3)按照規(guī)定安裝與使用。規(guī)范抽油機V 帶的安裝、調(diào)試、維護等現(xiàn)場操作。安裝時選擇規(guī)格型號合適的V帶,降低交變應(yīng)力差,要查看帶輪輪槽并清理污物、防止串槽,檢查抽油機帶輪之間的“四點一線”,不要將新舊帶在一起混裝。在使用過程中,做好日常養(yǎng)護,應(yīng)定期檢查帶輪的技術(shù)狀況和V 帶的運行狀況,定期檢查和調(diào)整V 帶的張緊度,加強抽油機平衡度的調(diào)整,可以有針對性地挑選抽油機井安裝皮帶保護罩。
延長抽油機V帶的使用壽命,除了采取上述建議外,還應(yīng)有相關(guān)配套的抽油機V帶保養(yǎng)、貯存等管理要求,從而減少停機次數(shù),降低V 帶采購費用,由此帶來可觀的直接和間接經(jīng)濟效益,能夠更好地保證油田生產(chǎn)的順利完成。
針對油田存在“V帶產(chǎn)品使用壽命偏低”的問題,從V帶產(chǎn)品依據(jù)的檢驗標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn)工藝、安裝與使用三個方面進行探討,以延長抽油機V帶的使用壽命,解決抽油機V帶使用壽命偏低的問題,降低生產(chǎn)成本,達(dá)到節(jié)能降耗的效果;同時,能預(yù)防和減少由抽油機V 帶質(zhì)量因素引發(fā)的生產(chǎn)問題和事故。