鉆井柴油機(jī)故障原因與合理使用探究

王金廣 王福忠 王寶忠 張燕 白承斌(大港油田渤海鉆探第三鉆井公司， 天津 300280)

鉆井柴油機(jī)故障原因與合理使用探究

王金廣 王福忠 王寶忠 張燕 白承斌(大港油田渤海鉆探第三鉆井公司， 天津 300280)

鉆井柴油機(jī)在當(dāng)前石油鉆探工作中屬于常用的一種機(jī)械設(shè)備，保證鉆井柴油機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)具有十分重要的作用及意義。在鉆井柴油機(jī)實(shí)際工作過(guò)程中會(huì)有一定故障出現(xiàn)，應(yīng)當(dāng)對(duì)其故障原因進(jìn)行充分分析，及時(shí)有效的解決故障同時(shí)應(yīng)注意對(duì)鉆井柴油機(jī)的合理利用，保證設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，節(jié)能降耗。

鉆井柴油機(jī)；故障原因；合理使用

當(dāng)今社會(huì)對(duì)石油需求量不斷增加，對(duì)石油鉆井工作有著越來(lái)越高的要求。在石油鉆井過(guò)程中，為使其工作效率得到進(jìn)一步提升，應(yīng)保證石油鉆井相關(guān)設(shè)備正常運(yùn)行，其中鉆井柴油機(jī)作為動(dòng)力源在鉆井作業(yè)中起著至關(guān)重要的作用。在鉆井柴油機(jī)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)對(duì)其常見(jiàn)故障原因進(jìn)行合理分析、判斷、處理，做到合理應(yīng)用，保證設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

1 鉆井柴油機(jī)常見(jiàn)故障原因分析

(1)工作機(jī)構(gòu)故障 在鉆井柴油機(jī)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，超載運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)造成一些零部件出現(xiàn)早期損壞。通常情況下，超載運(yùn)轉(zhuǎn)是柴油機(jī)在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中曲軸載荷超出其最大限度，即便曲軸載荷能夠保持正常，就應(yīng)力角度而言，也可能會(huì)導(dǎo)致發(fā)生嚴(yán)重超載情況。比如，主軸承磨損不均勻，其同軸性將會(huì)受到破壞，這將會(huì)導(dǎo)致曲軸有附加彎曲應(yīng)力產(chǎn)生，這主要是由于軸承在出現(xiàn)磨損情況下會(huì)有較大彎曲變形產(chǎn)生，最終導(dǎo)致附加彎曲應(yīng)力幅度大于正常工作狀態(tài)下應(yīng)力，因此主軸承磨損在超出一定限度之后，則曲軸經(jīng)常會(huì)呈現(xiàn)出超載狀態(tài)。由上述內(nèi)容可知，工作機(jī)構(gòu)中有故障發(fā)生的根本因素為配合間隙出現(xiàn)變化。

(2)潤(rùn)滑系統(tǒng)故障 潤(rùn)滑系統(tǒng)的功能是讓活塞、活塞環(huán)與氣缸套，活塞銷、銷座與連桿兩端襯套，齒輪、各軸與軸承等部位形成一層有效的油膜，實(shí)現(xiàn)液體摩擦，達(dá)到減少機(jī)器零部件之間的摩擦力。潤(rùn)滑系統(tǒng)的故障一般表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：①機(jī)油牌號(hào)、質(zhì)量不符合規(guī)定要求；②潤(rùn)滑系統(tǒng)泄漏；③油底殼油量不足；④機(jī)油稀釋；⑤調(diào)壓閥卡死或控制壓力調(diào)整不當(dāng)；⑥機(jī)油泵磨損嚴(yán)重或損壞。

(3)燃料系統(tǒng)故障 如果燃料系統(tǒng)工作異常，將直接造成柴油機(jī)功率及熱效率降低。功率下降之后，必須增加供油量來(lái)滿足增大功率的需要，熱效率降低則使廢熱大量增加，而這些增加的廢熱往往會(huì)導(dǎo)致很多故障出現(xiàn)。

(4)冷卻系統(tǒng)故障 若柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)未能夠正常工作，將導(dǎo)致柴油機(jī)出現(xiàn)過(guò)熱故障，其常見(jiàn)原因?yàn)殚L(zhǎng)期使用非標(biāo)準(zhǔn)冷卻液，柴油機(jī)內(nèi)水套以及散熱器內(nèi)部出現(xiàn)結(jié)垢情況。在粉塵較嚴(yán)重地區(qū)，可觀察到散熱器外部積累大量污物，如不及時(shí)處理，氣缸活塞等摩擦副會(huì)因溫度過(guò)高導(dǎo)致配合間隙過(guò)小而加劇磨損，缸蓋產(chǎn)生裂紋等。

2 鉆井柴油機(jī)合理使用分析

(1)科學(xué)合理使用潤(rùn)滑油 潤(rùn)滑油能夠?qū)C(jī)械部件進(jìn)行潤(rùn)滑、冷卻及清洗，并且還能夠起到密封、防銹、緩沖的作用，但其主要作用就是潤(rùn)滑。在鉆井柴油機(jī)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，可利用管道及油泵通過(guò)飛濺以及壓力等相關(guān)方法使?jié)櫥湍軌蜻_(dá)到不同摩擦部位，從而可使機(jī)械內(nèi)不同金屬器件之間所存在干摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w摩擦，使機(jī)件之間存在磨損得以明顯減少。不但能夠節(jié)約燃料，還能夠使機(jī)械有效功率得以充分發(fā)揮。在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)潤(rùn)滑油正確選擇并做到及時(shí)更換。

(2)合理控制加速加載及停車 通常情況下，鉆井柴油機(jī)在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中不可過(guò)快加速加載，一旦加速加載過(guò)快，機(jī)械負(fù)荷以及熱負(fù)荷均出現(xiàn)較快變化，機(jī)器振動(dòng)加劇，最終導(dǎo)致?lián)p壞機(jī)器內(nèi)零件，柴油冒煙量增大，對(duì)環(huán)境加重污染。因此，在加載時(shí)應(yīng)當(dāng)注意速度緩慢，柴油機(jī)啟動(dòng)之后應(yīng)先進(jìn)行預(yù)熱，在潤(rùn)滑油溫度上升至70℃以上時(shí)才能全負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，在停車時(shí)應(yīng)先使柴油機(jī)卸載，使其速度逐漸降低，進(jìn)行一段時(shí)間怠速運(yùn)轉(zhuǎn)，在油溫及水溫降低至60℃之下時(shí)才能夠完全停車。

(3)利用余熱利用裝置，節(jié)能降耗 用管路將多臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)水套的進(jìn)出水口分別相連，并在管路上用管道泵使其強(qiáng)制循環(huán)，用工作柴油機(jī)的多余熱量來(lái)加熱不工作的柴油機(jī)使其預(yù)熱，并且在此系統(tǒng)中加入一個(gè)電加熱裝置，在所有車未啟動(dòng)時(shí)為系統(tǒng)加熱。

利用工作中的柴油機(jī)的余熱為沒(méi)有啟動(dòng)的柴油機(jī)進(jìn)行預(yù)熱，減少預(yù)啟動(dòng)柴油機(jī)的啟動(dòng)時(shí)間，達(dá)到降低能耗的目的，同時(shí)也可以在所有車未啟動(dòng)時(shí)為系統(tǒng)加熱(尤其室外溫度低時(shí))縮短柴油機(jī)的啟動(dòng)及跑溫(暖車)時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。

3 結(jié)語(yǔ)

鉆井柴油機(jī)使用的有效性、合理性、機(jī)修時(shí)率及使用壽命等因素直接制約著鉆井生產(chǎn)的連續(xù)性。鉆井柴油機(jī)的正常使用可以通過(guò)及時(shí)保養(yǎng)、定期檢查加以控制，而產(chǎn)生故障后，第一時(shí)間對(duì)故障機(jī)組進(jìn)行分析判斷是及時(shí)準(zhǔn)確恢復(fù)故障機(jī)組的基礎(chǔ)。同時(shí)做到科學(xué)使用，合理改造，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

[1]趙守山,劉勝男,樊林軍,吳茂安.鉆井柴油機(jī)故障分析與預(yù)防措施[J].科技致富向?qū)?2015，(17).

[2]王雷,許紅軍.鉆井用柴油機(jī)的幾種常見(jiàn)故障[J].科技與企業(yè),2012，(18).

[3]馬勇.鉆井用柴油機(jī)故障判斷解析[J].硅谷,2011，(1).

王金廣(1966- )，男，漢，江蘇贛榆人，中專，高級(jí)技師，研究方向：鉆井工程。