毕业论文_钻井机械故障诊断技术探讨.doc文档31页推荐下载 ㊣ 精品文档 值得下载

石油钻井机械设备是构成石油钻井生产的重要因素机械设备在使用过程中，由于材料工艺环境条件和人为因素的影响，其零部件会逐渐地被磨损变形断裂蚀损等。

随着零部件磨损程度的逐渐增大，设备的技术状态将会产生劣化，不可避免地将出现各种各样的故障，设备的功能和精度降低，甚至整机丧失使用价值。

保持现场机械设备经常处于良好的状态，提高利用率，延长使用寿命，是机械设备管理者追求的目标，也是企业提高经济效益的需要。

随着现代科技的不断发展，石油钻井机械设备中存在的问题都会得到的解决，不管是起升循环还是旋转系统中的各个部件出现的故障都会得到很好的维护。

为将来我国的石油开采提供最好的钻井质量，争取减少钻井的成本，避免在钻井过程中不必要的钻井事故，石油钻井机械设备对于石油工业的发展有着决定性的作用本论文主要钻井机械的故障进行了探讨，钻井机械的研究范围相对而言比较的宽，所以，我主要研究的是钻机的故障诊断以及处理的些措施。

石油钻机则是石油工业重要的机械设备。

对提高生产质量竞争力生产效率和可靠性有重要的意义。

开展钻机的故障诊断，对隐含的故障进行正确的早期诊断，并提出解决措施，对于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。

关键词钻井故障诊断故障排除管理方法，钻井机械设备使用中出现的故障种类及后果钻机是钻井机械设备中所占的比例最大的，也是必不可少的。

而钻井机械设备的故障大部分就出现在钻机的设备中，所以钻机是我们的主要研究对象，机械设备常见故障损坏型故障如断裂开裂点蚀烧蚀变形拉伤龟裂压痕等退化型故障如老化变质剥落异常磨损等松脱型故障如松动脱落等失调型故障如压力过高或过低行程失调间隙过大或过小干涉等堵塞与渗漏型故障如堵塞漏水漏气渗油等性能衰退或功能失效型故障如功能失效性能衰退过热等。

以上是故障类型，由于钻井机械的研究范围比较的大，下面我们就以钻机为标准，仔细的研究，首先我们研究的是钻机的组成和作用。

钻机属于重型矿业机械，是有多种机器设备组成的具有多种联合工作的机组。

为了满足钻井工艺要求，整套钻机必须具备下列八大系统旋转系统循环系统设备起升系统设备动力驱动系统设备传动系统设备控制系统和监测显示仪表钻机机座辅助设备。

旋转系统主要有常规钻机配备有转盘和水龙头，顶驱动钻机配备有顶驱钻井装置。

旋转设备的作用带动钻具旋转，并带动钻头破碎岩屑。

钻机配备有全套钻井液的循环设备，循环系统设备主要有如钻井泵地面高压管汇钻井液净化及调配装置固控设备等。

循环系统的作用及时清洗井底携带岩屑保护井壁。

当采用井下动力钻具钻进时，该系统提供高压钻井液，以驱动井下涡轮钻具或螺杆钻具。

起升系统设备有钻井绞车辅助刹车游动系统钢丝绳天车游车大钩和井架成。

另外还有用于起下操作的井口工具及机械化设备，如吊环吊卡卡瓦动力大钳或铁钳工立根移动机构等。

起升系统设备作用起下钻具下套管，控制钻压及钻头等。

动力驱动系统设备可是内燃机，也可是交流直流电动机。

动力驱动系统设备作用为钻井设备的各个工作机组及其它辅助机组如空气压缩机提供动力。

对于内燃机驱动的传动系统设备主要由减速机构，并车机构，转向倒转及变速机构，以及液力传动装置组成。

传动系统设备作用连接动力机和工作机，实现驱动设备到工作机组的能量传递分配及运动方式的转换。

控制系统是钻机自动化程度高低的个重要标志，整套钻机配备有各种控制装置，常用的有机械控制气控电控液控和电液气混合控制。

现代钻机还配备有各种钻井仪表及随钻测量系统。

控制系统作用指挥各机组协调的进行工作。

钻机机座是钻机组成部分之，包括钻台底座和机房底座。

钻机机座作用用于安装设备，方便钻井设备的移动。

成套钻机必须具有供气设备辅助发电设备井口防喷设备钻鼠洞设备与辅助起重设备，在寒冷的地带钻井时还应必须配备保温设备。

辅助设备作用保证选景工作的顺利进行。

造成的故障后果隐蔽性故障后果隐蔽性故障没有直接的影响，但它有可能导致严重的经常是灾难性的多重故障后果安全性和环境性后果如果故障会造员伤亡，就具有安全性后果如果由于故障导致企业违反了行业地方国家或国际的环境标准，则故障具有环境性后果使用性后果如果故障影响生产，就认为具有使用性后果非使用性后果划分到这类里的是明显功能故障，它们既不影响安全也不影响生产，它只涉及直接维修费用。

机械设备故障的排除及维修机械设备故障的排除对于机械设备，要尽可能减少零部件的磨损，预防故障的产生二要灵活运用修理方法，不断探索和研究新的维修方法。

石油钻井机械设备维修，由于有配件材料吊装设备等的困难，要求维修人员充分发挥聪明才智来尽快解除故障。

例传动系统的故障排除以阿里森传动箱为例首先工作前的检查检查有无漏油，观察所有油管塞子软管及变速箱和冷却器上的管接头。

油管接头漏油可能是由于固定螺栓松动或垫片失效，紧固所有漏油的螺栓塞子和接头。

用油尺检查传动箱，油面高度是否满足要求检查控制拉杆和拉线的状况。

上述工作完成后，进行空运转试验，切正常后，方可进行正常工作。

其次挂合装置的操作挂合或脱开挂合系统，应在发动机置空挡或熄火后，进行挂合和脱开后把定位销插好，用弹簧卡将定位销卡牢固。

然后是观察观察变速箱油压表指示是否正常最后是故障排除运转以前。

排除故障是必须把发动机和变速箱看作个整体，仔细研究各部件和液压系统的说明和工作原理将有助于判断故障原因。

在运转过程中检查。

如果上述检查没有发现故障原因，而且设备可以运转，则必须进步检查故障。

为了彻底试验车装变速箱，不许确认发动机运转正常，变速箱油位正确。

从设备上卸下以后。

在从设备上卸下以前如不能查出变速箱的故障，可将变速箱从设备上卸下装在试验台上检查。

在各种变速箱试验时，应特别注意正确的油平面和正确调整连杆。

障障排除表故障排除表故障现象故障原因排除方法变速箱过热油面过高或过低加油或放油使油面至正常油挂的档位太高设备超载发动机冷却液过热漏油冷却水水面低面提前换人抵挡减载排除发动机过热检查变速箱和外部油管，排除漏油补充水检查漏水油中冒气油的型号不正确油面过低或过高油泵吸入空气油中有水换正确型号的油加油或放油使油面至正常油面检查油泵螺栓和垫子检查水的来源，清洗油污染油中有冷却液检查，更换新油离合器接合慢油面低油产生泡沫活塞密封环磨损油温低加油至正确油面见油中冒气排除大修变速箱使用推荐用油，必要时预热油设备动力和加速不足变矩器有故障发动机有故障油中有气体液力减速器部分气作用手动换挡阀位置不正确大修变矩器检查发动机见油中冒气排除检查连杆检查连杆变矩器失速时发动机转速高油平面低离合器打滑，而主压力正常油产生泡沫加油至正确油面大修变速箱，更换离合器活塞密封环或离合器片见油中冒气排除变矩器失速时发动机转速低发动机输出扭矩低变矩器的元件发生干扰变速箱的油温未达到工作温度调控发动机，检查输出扭矩失速时检查噪声必要时大修变矩器预热变速箱至摄氏度变矩器出口压力低油平面低油管漏油吸油滤网堵塞油泵有故障油中产生泡沫加油至正确油面检查漏油，排除漏油清洗滤网堵塞修理或更换油泵总成见油中冒气排除主压力低油面低液压系统漏油主调压阀油故障输入油泵磨损吸油滤网堵塞油泵吸油端进入空气加油至正确油面检查外部漏油处检查各档位确定内部漏油处大修阀总成修理或更换油泵总成清洗吸油滤网检查油泵，排除漏气机械设备故障的维修零件修理法采用机械加工焊接研磨等方法快速修复损坏的零件。

例如台输送泵，料斗的搅拌轴因磨损严重突然不能工作，配件时又难以买来。

这种情况下，可将搅拌轴拆下，采用堆焊及车床加工的方法，迅速恢复机械的作业，同时也节省了资金零件换用或替代修理法用完好备件替换已经损坏的配件，在大修及现场维修时均可采用。

同时可以充分利用身边材料，替代机械设备已经损坏的零部件。

如用普通钢板制作的垫片代替缺损的垫圈，用塑料布代替水泵中密封的石棉绳等，可临时解决应急维修的需要零件弃置法对已经产生故障的零部件，将管路或电路连接起来，快速恢复机械设备作业。

例石油钻井泥浆泵的维修方法图石油钻井泥浆泵示意图首先介绍的是泥浆泵的工作原理泥浆泵是石油钻井过程中，向钻孔输送泥浆或水等冲洗液的机械。

它的作用是钻井时将泥浆随着钻头的钻进注入井下，起着冷却钻头清洗钻具固着井壁驱动钻进，并将打钻后的岩屑带回地面的作用。

在常用的正循环钻探中，泥浆泵将地表冲洗介质清水泥浆或聚合物冲洗液在定的压力下，经过高压软管﹑水龙头及钻杆柱中心孔直送钻头的底端，以达到冷却钻头将切削下来的岩屑清除并输送到地表的目的。

常用的泥浆泵是活塞式或柱式的，由动力机带动泵的曲轴回转，曲轴通过十字头再带动活塞或柱塞在泵缸中做往复运动。

在吸入和排出阀的交替作用下，实现压送与循环冲洗的目的。

其次是泥浆泵常见故障分析与维护叶轮与口环。

泥浆泵叶轮的叶片大多因为气蚀或吸入固体物金属杂质等受到损坏。

口环又称密封环的磨损般是因为安装中穿量不当造成，也有因叶轮背帽松动而造成的。

若口环磨损重，应更换叶轮若口环磨损较轻，可进行修复。

平衡装置。

平衡盘与平衡环磨损过多般为超过或凸凹不平时，先补焊或研磨泵壳上的凹槽，并在平衡环与泵壳结合面处加块厚的聚四氟乙烯垫片。

这样，既消除了补焊后手工研磨造成的平面板凹凸不平，垫片材料又软硬适中。

磨损过多时应更换新的平衡环和平衡盘。

机械密封。

机械密封有对垂直于旋转轴线的端面，该端面在流体压力及补偿机械外弹力的作用下，依赖辅助密封的配合与另端保持贴合，并相对滑动，从而防止流体泄漏。

机械密封渗漏的比例占全部维修泵渗漏的以上，机械密封的运行好坏直接影响到泵的正常运行。

机械密封渗漏会导致泵转子轴向窜动量大，辅助密封与轴的过盈量增大，动环不能在轴上灵活移动。

在泵翻转，动静环磨损后得不到补偿位移。

在装配机械密封时，轴的轴向窜动量应当小于，辅助密封与轴的过盈量应适中