勞建新

（大慶鉆探鉆井技術服務二公司管具分公司,吉林 松原 138000）

鉆井機械設備在日常運行過程中可能出現(xiàn)的故障是比較多的，不同故障類型其成因以及維修方式各有不同，導致故障的原因可能是外部不利因素，也可能是設備自身保養(yǎng)檢修不佳，外部不利因素包括操作失誤、運行環(huán)境影響等。當鉆井機械設備出現(xiàn)故障后，不同故障類型對設備運行產(chǎn)生影響程度各不相同，但不論是何種故障，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，必須馬上進行維修解決，鉆井機械設備嚴禁帶病運行。作為石油鉆探工作的核心設備，鉆井機械設備出現(xiàn)故障對整體工作進度造成極大的影響，因此必須對常見故障類型有充分的認識，對故障的排除與維修技術要有更深入的了解，本文將針對鉆井機械設備常見的故障原因進行詳細分析，并針對故障內(nèi)容的維修重點內(nèi)容進行解讀，同時也根據(jù)工作經(jīng)驗對減少設備故障的相應預防措施進行分析，希望對業(yè)界同仁有所幫助。

1 鉆井機械設備常見故障成因

當前我國石油工業(yè)在發(fā)展過程中對設備技術層面的重視程度是比較高的，因此不同區(qū)域不同單位在日常工作中所使用的鉆井機械設備有較大的差異，本文將結合我單位實際情況對相應類型的設備故障成因進行分析，在分析過程中重點挑選一些具有代表性的故障成因以便起到普遍性的研究特點。

1.1 缺乏檢修保養(yǎng)及退化性故障

鉆井機械設備一般來講使用年限是比較長的，但是在日常運行過程中也需要周期性的維護保養(yǎng)，如果保養(yǎng)檢修工作不到位就容易導致一些耗損機構出現(xiàn)過度損耗的情況，長此以往導致相應部位出現(xiàn)故障，由此引發(fā)的故障內(nèi)容中比較常見的是異常磨損、形變以及斷裂等故障，出現(xiàn)此類故障后鉆井設備在運行過程中會出現(xiàn)較大的異響，同時還可能出現(xiàn)震動、卡滯乃至于完全停機的情況。鉆井機械設備雖然具有較長的使用年限，但是其在運行過程中一些重點損耗部位存在較大的磨損情況，機械動作單元在運行過程中也需要良好的潤滑，如果在使用過程中沒有按照檢修保養(yǎng)標準按時予以保養(yǎng)并排除潛在故障就會導致故障進一步放大。當然，隨著設備使用年限的不斷增加，設備各結構部分的損耗也在不斷增加，設備逐漸出現(xiàn)老化的情況，設備老化后一些動力傳動機械結構、減震結構以及鉆頭部分都會出現(xiàn)強度和穩(wěn)定性下降的情況，這種故障我們一般稱之為退行性故障。

1.2 外部不利因素

設備正常運行的情況下也會受到較多的外部不利因素的影響，由于在運行過程中鉆井機械設備與外部環(huán)境存在較多直接接觸的部分受到工作環(huán)境的直接影響，土石沙塵以及鹽堿腐蝕等都是鉆井機械設備經(jīng)常要面對的不利環(huán)境因素，土石沙塵會在設備散熱系統(tǒng)上形成覆蓋層進而影響散熱效果，在這種情況下設備就會出現(xiàn)過熱的情況，這不僅會導致動力輸出下降，甚至會導致設備出現(xiàn)燒蝕的問題。土石沙塵除了會影響散熱之外還經(jīng)常造成管線堵塞的問題，不論是水管還是油管都容易因土石沙塵而出現(xiàn)不同程度的堵塞，這種問題也是導致設備故障的重要原因。另外，設備在安裝運輸過程中也容易因外力因素出現(xiàn)損壞的情況，比如在日常檢修過程中，如果未按照相應檢修流程以及操作規(guī)章制度來進行就容易導致設備安裝精度下降，在運行過程中就容易出現(xiàn)共振等損壞設備的問題，而運輸過程中也可能因顛簸、磕碰等造成相應的設備部件出現(xiàn)損壞的情況。

1.3 典型故障成因

鉆井泵是鉆井機械設備的重要組成部分，其所常見的故障也具有較強的代表性，鉆井泵故障主要都是結構部位斷裂或者異常磨損等，包括機殼斷裂、主螺栓斷裂、齒圈斷裂或磨損以及導板和十字頭的磨損等。導致機殼斷裂的原因主要是機殼本身出現(xiàn)了受力不均的情況，機殼本身在運行過程中承受較大的作用力，但在設計過程中對相應的應力已經(jīng)進行了平衡設計，所以因外力導致機殼斷裂主要是受力不均，當受力不均的情況長期存在，就會出現(xiàn)機殼薄弱區(qū)域長時間異常受力的問題，這是導致機殼斷裂的主要原因，而主螺栓斷裂或者是軸承蓋斷裂一般都與母螺紋有關。在當前實際工作研究中，我們發(fā)現(xiàn)母螺紋受損后會導致其所固定的主螺栓無法與結構部位保持正常的受力情況，震動、異常拉力等都會導致主螺栓損壞，所以容易造成主螺栓斷裂。齒圈斷裂或磨損的原因，一般也與主螺母損壞有關，當主螺栓損壞導致齒圈運行過程中出現(xiàn)異常磨損的情況，如果不及時解決就會導致齒圈斷裂。導板和十字刀頭的磨損在正常運行過程中也會發(fā)生，當然當機殼本身出現(xiàn)固定不穩(wěn)的情況時其磨損情況會更甚。

2 鉆井機械設備故障排除與維修

2.1 針對性進行檢修保養(yǎng)

鉆井機械設備在檢修保養(yǎng)過程中要根據(jù)具體的檢修工作內(nèi)容對相應部位的重點檢修內(nèi)容進行詳細的查看，比如齒輪嚙合部位以及其他接觸摩擦部位，這些部位在日常運行過程中容易出現(xiàn)磨損的情況，在檢查過程中要重點對齒輪嚙合情況以及齒輪本身是否存在裂痕等進行檢查。同時我們還要重點進行設備不同狀態(tài)下的檢修工作，靜態(tài)檢修以及設備運行檢修工作都要妥善進行，如果在設備運行過程中發(fā)現(xiàn)齒輪箱以及液壓油箱等部位存在過熱的情況要對散熱系統(tǒng)進行全面的檢查包括散熱片、水泵、散熱水管等進行全面的檢查，導致散熱異常的原因比較多，如果是散熱片有污物覆蓋要及時進行清理，散熱管堵塞的要進行清掏。在運行檢查過程中要格外注意一些異常的響動，這些異常響動主要包括金屬碰撞音以及摩擦音等，找到具體位置并進行拆卸檢查，對異常受力或者潤滑不佳的情況進行排除。注意一些設備的時限性保養(yǎng)工作，按照檢修手冊要求對達到檢修標準的相應部分按照手冊內(nèi)容進行相應的檢查，發(fā)現(xiàn)故障及時進行排除。

2.2 具體故障維修

常見故障內(nèi)容比較多，我們在此對其中一部分典型故障內(nèi)容的維修進行分析。首先是磨損及斷裂故障，上文中我們對常見的磨損斷裂故障內(nèi)容進行了敘述，當出現(xiàn)母螺紋受損時，一般需要進行機床鏜修，使其恢復相應的設計參數(shù)。而齒圈斷裂或者磨損，則需要針對損壞的齒輪進行整體更換。不論是磨損還是斷裂都需要將損壞的部分進行更換，同時還要對周邊齒輪以及傳動部分進行檢查，如果發(fā)現(xiàn)磨損的情況也要進行更換。機殼斷裂一般需要詳細查看機殼斷裂的具體程度，多數(shù)情況下設備檢修手冊中會規(guī)定機殼允許修復的損傷標準，當尚未達到整體更換標準時可以采用焊接修復的方式來恢復機殼整體強度，一旦超過允許的損壞標準則應該整體更換機殼。導板和十字刀頭的磨損需要進行更換，更換后為了改善磨損情況一般從選材和潤滑兩方面來進行改良，根據(jù)實際工作需求更換強度更高耐磨損性更佳的導板和刀頭材料，同時對其運行過程中的潤滑情況進行改良。還要根據(jù)導板以及刀頭的工作適應范圍對扭矩進行調(diào)整，避免過大的扭矩對二者造成過度磨損。

3 故障預防

保養(yǎng)檢修工作對鉆井機械設備故障有直接影響，是否能夠根據(jù)相應的檢修保養(yǎng)要求定期或者動態(tài)進行保養(yǎng)檢修工作直接決定了設備故障的發(fā)生率，而想要有效預防故障的發(fā)生，就必須從檢修保養(yǎng)工作上來進行思考，首先應該強化工作人員的專業(yè)素質(zhì)和責任意識，要求所有技術人員必須具備相應的技術資質(zhì)，并對其進行定期考核。同時要加強責任意識，落實責任制度，保障檢修保養(yǎng)工作的整體質(zhì)量，及時發(fā)現(xiàn)異常問題，減小故障損害。

4 結語

鉆井機械設備是石油工業(yè)的基礎，鉆井機械設備故障對于相關工作有直接影響，出現(xiàn)故障后輕則導致工作連續(xù)性中斷，造成一定的經(jīng)濟損失，嚴重的情況下還會導致一系列的安全事故危害工作人員生命安全，因此必須重視鉆井機械設備的故障排除與維修工作。