导航：安全管理网>> 安全论文>> 机械安全论文>>正文

钻井设备机械故障分析及处理对策

文档作者：代永红文档来源：中国石油渤海装备辽河重工有限公司		点击数：	更新时间： 2024年08月07日
下载地址：点击这里	文件大小： 2.73 MB 共2页	文档格式： PDF	下载点数： 1 点（VIP免费）

全屏查看

内容预览 [文件共2页]

本文件共2页，如需编辑使用，请下载。

注：预览效果可能会出现部分文字乱码（如口口口）、内容显示不全等问题，下载是正常的。

	文件大小：2.73 MB 共2页文件格式：PDF 下载点数：1 点（VIP会员免费）

上一篇：生物燃料对直喷式汽油机PM排放影响的探讨

文本预览

仅提取页面文字内容，供快速阅读使用。

Chenmical Intermediate
74 当代化工研究 工艺与设备 2016·07
钻井设备机械故障分析及处理对策
Ｏ 代永红
（中国石油渤海装备辽河重工有限公司 辽宁 124010）
摘要：本文通过对钻井设备常用机械故障进行了分析探讨，并提出解决措施，对减少和防止故障的发生，提高经济效益，起到极大地促
进作用。
关键词：钻井设备；机械故障；钻机；对策；
中图分类号：T 文献标识码：A
Analysis and Countermeasures about Mechanical Failure of Drilling Equipment
Dai Yonghong
(China Petroleum Liaohe Equipment Company, Liaoning, 124010)
Abstract：Through the analysis of common mechanical failure of drilling equipment, and puts forward the solutions. It has great improvement
for reduce and prevent the occurrence of faults, improve economic efficiency.
Key words：Drilling equipment；Mechanical failure；Drilling machine；Countermeasure;
石油工业的发展与石油钻井机械设备的好坏有着非常
紧密的联系，技术先进、质量可靠的石油钻井机械设备石油
开采提供了最好的钻井质量，最大限度的减少了钻井作业成
本，避免了钻井过程中容易出现的意外钻井事故，因此，非
常有必要对钻井设备机械故障进行系统分析，并总结经验，
提出维护解决方法，最大限度的保证钻机正常运行。
一、钻井机械设备常见故障情况
钻井机械设备故障大部分出现在钻机设备中，钻机是重
点分析对像。钻机属于重型矿业机械，是由多种机器设备组
成的、具有多种联合工作的机组。根据钻井作业工艺技术要
求，一套系统的钻机设备必须具备八大系统：传动系统、控
制系统、旋转系统、动力系统、循环系统、起升系统、监测
系统和辅助设备。
二、钻井机械设备故障后果
1.隐蔽性故障是导致严重的、灾难性的多重故障后果的
重要原因之一，往往容易引起作业人员的忽视；
2.安全性后果是指故障会造成人员伤亡的安全性事故；
环境性后果是指设备故障导致企业违反了必威体育官方网站
、地方、国家
或国际的环境标准而产生的机械事故；
3.使用性后果是指因设备故障影响安全生产。
三、机械设备中钻机故障的原因分析
钻井过程中石油钻机的工作条件十分恶劣，常常会出现
种种故障。下面重点分析一下系统常见的故障。
1.传动系统常见故障机理分析
(1)联动机支承轴承温度过高
联动机在运转中，个别支承轴承发热，而且轴承两侧端
盖没有挤出新的润滑脂。一般情况下，可能是很长时间没有
注润滑油，轴承缺乏油脂。在搬家或调试联动机转动皮带张
紧度后，靠近皮带轮的支承轴承发热。基本是由于联动机传
动皮带绷得太紧，使支承轴承受到较大的径向力，增加了摩
擦力，引起温度升高。联动机运转中，支承轴承发烧，而且
发出响声，轴承座附近挤出大量油脂，并有金属粉末。这是
由于轴承磨损损坏，使轴承温度升高，运动体的撞击发出异
常的响声。如果在保养完轴承后，联动机在运转过程中温度
升高。可以认为是润滑油内含有杂物，打入轴承后，使轴承
运转时，摩擦力增加，温度较高。
(2)联动机振动严重
联动机运转时，上下两部分都振动，随绞车负荷的突
然变化而变化。分析认为绞车于机房的1号联动机通过链条
连在一起，当绞车挂合气胎离合器时链条突然旋转而产生振
动，另外，在工作状态中机房设备本身也产生振动。因此，
机房和钻台设备运转时，共同产生一定振动，联动机压板螺
栓长时间在振动的环境中机会越来越松，使联动机振动加
剧。
(3)减速箱齿轮啮合不良的响声
减速箱在运转时，发出连续而无节奏的明显响声，同
时出现很大振动，转速越高，负荷越重，响声和振动也就越
大。这是由于传动齿轮点蚀后，在啮合时产生一定的摩擦，
发出“嗡嗡”响声。若减速箱在运转时，发出连续而无节奏
的明显响声，同时出现很大振动，转速越高，负荷越重，响
声和振动也就越大。认为是在使用过程中，支承轴承磨损
后，使输出轴发生偏斜，破坏了齿轮的正常啮合，出现响声
和振动。
(4)正车厢轴承温度过高
井位搬迁后，正车厢被动轴承发热。这是由于爬坡链
条安装不正，在运转时产生额外的轴向力，使支承轴受力过
大，造成温度升高。正车厢各支承轴承温度上升，被动支承
轴承的温度最高。正车箱内润滑油漏失，使箱内油量减少，
油位下降，不能满足轴承飞溅润滑的需要，致使轴承出现干
摩擦或半干摩擦，从而使轴承温度升高。
(5)减速箱轴封漏油
减速箱运转时，润滑油从主动轴轴头甩出。支承轴承磨
损后，轴承间隙过大，使主动轴在转动中出现一定摆动，引
起油封出现间隙，致使箱内润滑油沿轴面甩出。减速箱在运
转过程中，各轴头漏出润滑油，同时呼吸器也冒出油来，壳
体温度升高。分析为作人员加油太多，使润滑油在运转中从
一端轴封漏出，一部分从呼吸器冒出。由于油量太多，产生
了较多热量使减速箱温度上升。
万方数据
2016·07 工艺与设备 Chenmical Intermediate 75
当代化工研究
(6)常烧气胎离合器气胎
气胎离合器放气后，主动轴仍带动被动轴旋转或经过较
长时间，甚至在被动件带有较大负荷时才能停下来。在这种
情况下，往往可闻到一股摩擦片摩擦时的焦臭气味。分析为
当离合器摩擦片与摩擦鼓之间的间隙不均匀时，使气胎在传
递扭矩时受到的交变应力，在该力的作用下，使气胎过早的
损坏。离合器摩擦片与摩擦鼓之间的间隙不均匀，其原因是
主动轴与被动轴在安装时出现较大的偏心所造成。
2.天车及游车常见故障
(1)滑轮组滑轮转动不灵活
某一滑轮位移后，其端面与另一滑轮端面顶住，使滑
轮不能单独转动。一般是由于钢丝绳跳槽后，可落入两轮之
间，另外，轮辐有一定角度，正好帮助挤动滑轮，使两轮端
面顶住。滑轮轴承转动受阻后，轴承内圈在轴上转动，分析
由于轴承损坏，致使滑轮转动困难，引起滑轮轮槽损伤。
(2)滑轮组轴向窜动
轴承不能正常转动，而在轴承外圈旋转。分析认为滑
轮孔与轴承外圈采用的是过渡配合，若加工孔时尺寸误差偏
向上偏差，轴承外圈尺寸偏向下偏差，就很容易出现间隙配
合，在这种情况下若轴承出现问题，将会引起滑轮跑外圆。
另外，若轴承损坏，即使在正常的过渡配合下也会出现滑轮
跑外圆现象。
滑轮同轴承一起旋转时，出现轴向窜动。这种窜动发
生在滑轮孔与轴承外圈表面上，当滑轮沿轴承来回移动到一
定程度后，便会出现少量相对转动。分析认为滑轮轴承外圆
与轮孔配合较松，在使用过程中，滑轮在钢丝绳产生的轴向
力作用下来回窜动，这种移动经过一段时间后，轮孔越磨越
大，最后出现滑轮与轴承外圈之间相对的转动。
3.绞车常见故障机理分析
(1)绞车刹车鼓裂
刹车鼓表面除出现龟裂外，还有很大很深的裂纹。分析
认为绞车在使用过程中，主要在下钻到一定深度后，刹车鼓
与刹带摩擦产生很高温度，在这种情况下如果使用冷却水冷
却很容易使刹车鼓出现问题，造成严重损坏。
(2)绞车振动严重
当挂合绞车低、高气胎离合器时，整个绞车出现较大的
短时振动，均匀提升钻具后，振动强度明显减弱。分析认为
绞车在使用过程中，底座固定螺栓被振松或原安装时没有拧
紧，造成绞车振动加剧。
4.钻井泵常见故障机理分析
(1)排出压力偏低
钻进过程中，钻井泵泵压一直正常，在继续使用后，泵
压下降。在液缸缸盖处可听到缸内有“刺刺”的声响。分析
认为阀体与阀座在使用过程中刺坏，形成缸内泥浆回流，减
少了排量，降低了压力。
钻井泵在工作中，泵压突然下降，排出部分振动加剧，
水龙带大幅摆动，上水胶管出现较大蠕动。分析认为上水闸
门挂有杂物，在泵上水时阻碍了泥浆的正常通过，反冲时将
其带走但上水时再次吸入挂在闸门芯子上。钻井泵上水受
阻，必然造成液力端吸空，泵排量和压力减小吸空时造成水
击，使排出管汇振动加剧，水龙带大幅摆动，液力端声响增
加。
(2)排出压力波动大
钻井泵在工作时，高压立管和平管线出现强烈振动，同
时水龙带抖动严重，震颤的频率较高，强度较大。分析认为
钻井泵在使用过程中，排出空气包的气胎损坏后，气胎内的
空气漏失进入泥浆，钻井泵排出的高压泥浆就不能在空气包
内得到平衡，因此，排出压力和流量波动大（于三缸单作用
泵的运动形式有关），从而引起高压立管、平管线和水龙带
的震颤。
钻井泵在运转工作中，液力端突然出现间断的敲击声，
随着泵体严重的振动，水龙带剧烈跳动。分析认为阀体导向
整体脱落，其主要原因是固定不可靠和尺寸不合格挂碰阀体
引起，导向爪断裂与加工误差有关，当阀体中心线与导向座
中心线出现较大偏差时，阀体在阀座内上下运动时而碰掉。
(3)液缸刺漏泥浆
钻井泵在工作时，液缸显示孔或压盖处漏出泥浆。分析
认为压盖拧得不够紧，使阀盖施加在密封圈的压力不够大，
造成泥浆从液缸空隙内泄漏，从显示孔中流出。
钻井泵在工作时，液缸显示孔和压盖处严重漏出泥浆，
有时泥浆刺向空中。分析认为由于阀盖没有压紧或密封圈质
量差，在开始出现泄漏后，操作人员没有及时发现，以致越
刺越重，造成液缸本体刺坏。
(4)上水管与液缸联体螺栓损坏
钻井泵液缸蠕动，上水法兰于上水液缸连接处出现泥浆
跑漏。分析认为液缸出现蠕动后，上水管法兰与上水液缸联
接螺栓受到液缸摆动的作用，造成螺栓滑扣或断裂。
钻井泵在工作时，上水法兰于上水液缸连接处出现泥
浆跑漏、螺栓松动或滑扣，甚至断裂。分析认为钻井泵在运
转工作中会产生一定振动，当上水滤清器悬空时，在上水管
线段形成悬臂，滤清器的全部重量落在上水法兰与液缸部位
的情况下，将会使上水管法兰和液缸联接螺栓振松或损坏。
(5)灌注泵盘根处漏泥浆
灌注泵在使用一段时间后，盘根处漏出少量泥浆。分
析认为灌注泵轴与壳体考密封填料密封，常用的是石棉石墨
材料，靠金属压套压紧。在使用一段时间后，就会有一定的
磨损，并出现间隙，造成泥浆漏出。灌注泵在运转使用时，
盘根处出现大量泥浆漏出。分析认为灌注泵轴支承轴承磨损
后，泵轴就会出现跳动，使轴与盘根材料间出现间隙，造成
泥浆漏出。
结论
本文在对钻井机械设备故障原因分析的基础上，钻井
机械设备保持良好安全的生产状态，必须对设备运行全过程
进行维护和检修。由于钻井使用的机械设备体积大、连续作
业、运转高速、操作复杂、自动化程度高，任何机械故障，
造成的停机损失非常大。因此，有必要对设备故障进行认真
分析，使设备系统实现高效、安全、可靠、低成本运行。
参考文献
[1]申群凤.浅谈机械设备中的常见故障及维修[J].石河子科技,2006
年02期.
[2]华东石油学院矿机教研室.石油钻采机械[M].北京：石油工业出
版社,1990.
[3]马永峰.钻机操作维护手册[M].北京：石油工业出版社，2005.
【作者简介】代永红（1968～），男，中国石油渤海装备辽河重工有限公司，研究方向：钻井装备制造。

网友评论 more

机械安全论文最新内容

08-07