钻井机械设备故障分析与养护措施

发表时间：2020-05-22T01:50:51.913Z 来源：《防护工程》2019年24期 作者： 邓铁山

[导读] 提升维修工作的质量，避免后续更大问题的发生。本文对钻井机械设备故障分析与养护措施进行探讨。中石化中原石油工程公司钻井二公司 河南濮阳 457001

摘要：钻井机械设备运行过程中会出现一些故障，与之相关的故障分析以及维护保养工作具有重要的现实意义，应深入分析故障原因，采取有针对性的措施，提升维修工作的质量，避免后续更大问题的发生。本文对钻井机械设备故障分析与养护措施进行探讨。 关键词：钻井设备；运行故障；设备养护

一、钻井机械设备常见故障

大量工程经验表明，钻井机械设备出现故障的部分较多，其中又以钻机设备最为常见，因此将钻机作为重点分析对象。在重型矿业机械群中，钻机不可缺少的设备，钻机内部涉及多种机组，彼此之间具有高度联动关系，见图1。在所有故障类型中，隐蔽性故障造成的后果最为严重，是一种典型的灾难性故障。即便如此，工程人员对其重视程度依然不足。安全性后果指工程中可能出现的各类安全事故，往往会伴有人员伤亡。环境性后果对环境的破坏较大，通常与不遵循相关行业标准有关。使用性后果建立在设备故障基础上，对正常安全生产造成影响。

图1 钻机设备系统组成 二、钻机设备故障分析 1、设备因素

总结各类钻井机械设备故障案例可知，当设备自身存在缺陷往往会引发故障问题，可以总结为两方面原因。其一，设备质量不达标，可能在前期的采购环节便出现了问题，设备质量没有得到全面保障，在后续运行中必然会受到影响；此外，所在工程的周边环境也会对其造成影响。其二，设备设置不完善，问题集中在设备备件上，备件缺乏会对日常维修造成影响，致使相关的维护工作无法顺利展开，伴随着投入使用时间的增加，设备性能出现大幅下降，甚至造成报废，不仅浪费工程成本，还会对工程质量造成影响。 2、人为因素

多数情况下，人为因素也会引发钻井设备故障。具体体现在3个方面：①设备操作人员综合素质低，实际设备操作过程中未依据指定规则，对设备性能等方面的内容均未给予高度重视，设备经长时间非常规使用后对设备性能造成影响；②工作人员对于自身工作的重视程度不足，在工作中存在明显的疏忽现象；③企业为落实管理制度，在缺乏约束的背景下，员工的思想存在一定的偏差，其在工作中积极性较差，影响工程的顺利进行。 3、磨损故障

设备在长时间运行后，受磨损的影响将会引发故障。对此，一方面需要引入高质量的材料，提升设备的耐久性；另一方面需要做好机械结构的优化工作，诸如润滑等措施更是必不可少。 4、润滑油问题

在整个钻井机械设备故障诱发因素中，因润滑不良所引发的问题占据其中1/2甚至更多，这与各个零件间的配合不良有着密切关联。在设备持续运行背景下，为缓解零件之间的摩擦、避免灰尘等杂质进入设备内部，必须采取科学的润滑措施，需要做好两方面工作：①以设备型号为基础，挑选合适的润滑油，同时考虑环境等外部因素的影响；②在实际工作中做好对润滑剂的检查工作，确保数量充足，质量达标。若二者存在不足时应及时采取措施。

三、钻井设备的维修保养

1、提升机械设备维修保养技术，做好日常保养维护工作

在进行维修保养工作时，应确保设备具有足够的洁净度。在长期使用下，设备会残留一定量的杂物，因此日常检查工作至关重要。检查过程中，应对急剧摩擦的部位进行重点检查，注重液压油箱的变化情况。以检查结果为基准，当设备温度＞70℃时，应立即停机，经冷却处理且稳定在70℃以下时方可继续作业。在整个保养与维护工作中，一级、二级保养是重要环节，二者之间应达到良好衔接的状态。观察设备的运转状况，累积达到600h后需展开一次一级保养作业，集中体现在定期维护层面，主要涉及到配件的检查与清洗，油路的疏通以及密封件的更换等。此外，如果设备间隙过大也需要进行适度调整，安排专门的电工完成电气部分的维护工作。当设备累积运行时间达到3000h后需展开一次二级维护保养，对局部进行重点维护，做好设备清理工作，对出现精度偏差的部分进行调整，确保精度达到工程标准；对已经受损或是面临受损的配件进行换新，对润滑系统进行深度清理，注重电气系统的检查；当部分配件出现轻微的磨损后，需要采取刮研处理。专人维护保养工作是整个二级保养工作的重点。中修作业是确保钻井设备正常运行的保障，每隔1至3年需要展开一次中修作业；大修作业需要每隔几年进行一次。

2、改善设备润滑条件，科用维修方法

机械设备的润滑保养，需要确定合理的操作方法。具体来说，可以采用研磨或是焊接等工艺，同时进行润滑处理。润滑剂的选择应满足设备的结构特点，同时考虑季节变化带来的影响，频繁检验润滑剂质量。 3、实行强制保养

有必要采取强制保养措施，制定硬性指标，在此基础上安排人员进行维护。因此需要增强管理意识，明确设备保养的基本目标，从根本上降低内部磨损。建立健全强制保养制度，是设备管理的重点内容。 4、建立健全维修保养制度

应将预防作为基本原则，深度落实维修保养制度。难度较低的保养工作，应由操作人员完成；难度较高的高级维护工作，应由专业维修人员完成。注重观察设备运行状况，做好记录工作，引入概率统计法，对设备故障情况作规律性分析，由此得出合理的维修保养周期。 5、合理选择维修方式

设备故障规律主要集中在两方面：①规律性磨损故障。往往发生在老旧设备之中，由于设备经过了长期使用，磨损程度逐步加剧，并进一步引发老化问题；对此，应对其磨损以及老化状况进行记录，明确其中的规律，在此基础上采取针对性预防措施；②偶发性随机故障。主要受各类突发因素的影响，与设备的运行时间不存在直接关系，通常发生在各类重点零部件上。对此，需要深入了解设备特性及使用期限，在此基础上展开日常维护工作，以降低此类故障的发生概率。6、提高设备保养技术

要想有效的避免钻井机械设备在施工过程中发生磨损，就必须在对设备进行日常的保养与维护的同时达到技术标准，这需要工作人员拥有较高的技术水平，同时态度上要提高警惕，用心对待，避免使日常的保养与维护失去了实际的意义，没有减少设备发生故障的几率。同时，对钻井机械设备进行异常（改为：正常）的保养与维护，才能够使钻井机械设备发生故障的几率大大降低，提高石油钻井施工现场的工作效率。

7、加强设备生产的监督力度

要想大大降低钻井机械设备在施工过程中发生故障的几率，就必须在钻井机械设备的生产过程中加强监管力度，避免生产出质量不合格的设备，同时对于钻井机械设备的日常保养与维护，也要达到技术要求，需要对钻井机械设备进行全面的保养与维修。这也是为了使设备在石油钻井施工的现场保证长时间的良好的工作状态，提升工作效率。需要用多种检查手段来检查钻井机械设备的故障，使工作人员具有较强的技术，掌握对战警（改为：钻井）机械设备的各种保养与维修手段。 结束语

综上所述，在行业技术的发展下，钻井设备已具有较高的运行水平，但在实际运行过程中会出现各类故障，相关人员应充分认识到设备维护工作的重要性，注重现场设备的管理工作，采取可行的技术手段，为钻井设备的稳定运行营造稳定的作业环境。 参考文献:

［1］雷宇.石油钻井机械设备管理和维护浅谈［J］.化学工程与装备，2019（2）：158-159. ［2］孔祥伟.石油钻井作业中钻修井机械设备问题探究［J］.设备管理与维修，2018（24）：68-69. ［3］郑茂华.石油钻井机械设备管理与保养维护［J］.石化技术，2018，25（11）：318-319. ［4］魏志，刘鹏.浅谈石油钻井机械设备保养维修 [J].石化技术，2016，2（7）：229.

［5］肖立平，佘金虎.关于降低机械制造成本的方法分析[J].中国科技投资，2017，（4）. 作者简介：邓铁山(1973.10-),男,汉族,湖南祁阳,大学本科,中级工程师,研究方向：矿场机械。