石油机械设备管理与保养维修
2020-03-03 18:39:27 来源：范文大全收藏下载本文
石油钻井机械设备管理和保养维修
摘要：石油钻井机械的维护保养包含机械、电气等方面的内容,对于提高石油钻井机械的生产效率、降低因石油钻井机械维护不当而导致的停机时间有着极为重要的意义。分析石油钻井机械维护保养中所出现的一些问题的基础上,提出如何从石油钻丼机械设备维护的方法、管理等方面更好的做好石油钻井机械设备的维护保养工作。 随着我国的经济快速发展，石油已经成为了我国经济快速发展中不可或缺的重要能源，做好石油钻井机械的维护和保养对于确保石油产量，保证:采油工作的顺利进行有着十分重要的意义。在石油的勘探开采过程中，石油钻井机械设备的配置是必不可少的，且由于石油钻井机械设备的结构较为复杂，对于石油钻井机械设备的操作及后期的维护保养提出了更高的要求。做好石油钻井机械设备的维护保养工作有利于提高石油钻井机械设备的开采利用率，使石油钻井机械设备长期处于可以工作的状态，避免因非工作停机所带来的损失，降低石油钻井机械设备的生产成本，提高石油钻井机械设备的使用寿命。在石油钻井机械设备的维护保养过程中总结其易发故障的部位及分析原因，为后续的石油钻井机械设备的维护保养提供有效地指导。
一、石油钻机管理与维护的意义
钻井机械维修是对钻井机械维护和修理的简称。维护是为了保持延长或改善提高钻井机械性能而实施的技术活动;修理则是为了恢复或改善提高钻井机械性能而实施的技术活动。维修的作用可以概括为“增加利润、节省原材料、优化投资回报、延长设备的使用寿命、减少生产费用、避免事故和技术性灾难”。维修为钻井机械在施工中有条不紊地高效工作做出了重要的前期保障，可以说，随着高科技产品的不断出现，先进的维修可以确保设备无故障运行，而且能使设备经常保持良好的状态。
就维修性质来讲，维修为将来投资。维修不只是排除故障，而是保证企业生存、发展，取得企业经济效益的一种长期连续的投资。做好这项工作，对保证企业正常生产，增加产量，改善产品质量，提高劳动生产率，降低成本和改善其它各项技术、经济指标都有着重要的意义。当前，钻井机械维修中还存在许多问题，应认真总结经验教训，深入研究搞好钻井机械维修的措施。未来的维修将是绿色的维修，先进的维修，再创造工程的维修。维修己不仅是恢复钻井机械原有性能的手段.而是要改善提高钻井机械性能，从而提高钻井速度和质量。维修也是一种投资，它是与固定资产同样重要的投资，没有维修投资，固定资产就难以保证回报，难以扩大。维修己不再是一种辅助手段和应急措施，而是生产力的组成部分，是关系到经济发展的一项重要任务。
二、石油钻机设备综述
钻机是一套由多台设备组成的大功率联合机组，包括以下八大系统:起升系统、旋转系统、循环系统、动力系统、传动系统、控制系统、底座、车甫助系统。起升系统、旋转系统和循环系统这三大系统设备是直接服务于钻井生产的，是钻机的三大工作机组。这个机组主要在起下钻作业中起下钻具;在完井作业中下套管;在正常钻进时控制压、送进钻具。由绞车、辅助刹车、游动系统(天车、游动滑车、大钩及钢丝绳)、井架、井口工具及机械化设备(吊卜、吊环、卜瓦、动力大钳、旋绳器、立根移运机构)等构成。可以驱动钻具旋转，带动钻头破碎岩石。
再就是循环系统，可以提供高压钻井液，清除井底己破碎的岩石，保证继续钻进，同时冷却钻头，防井喷、井塌，传递动力驱动井下动力钻具(涡轮、螺杆动力钻具)。由钻井泵、地面管汇、钻井液池和钻井液槽、钻井液净化设备和钻井液调配设备等组成;动力驱动设备，供给二大工作机组及其它辅助机组动力。由内燃机及其供油设备，或者交流、直流电动机及其供电、保护、控制设备等组成;传动系统设备，连发动机与工作机，实现从驱动设备到工作机组的能量传递和分配及运动力一式的转换。减速、并车、倒车、变速及换向机构等，有机械传动、液力传动、液压传动、电传动等形式组成;控制系统用来指挥各机组协调地行工作;监测显不仪表用来测量井底参数、监测显不地而有关系统设备的工况。由控制系统有机械控制、气控、电控、液控和电、气、液混合控制组成;监测显不仪表有指重表、钻井泵压力表、钻井八参数仪(大钩负荷、钻进速率及井深、泵压、转盘扭矩、吊钳扭矩、转盘转送、泵冲次、泵出口排量)、随钻测量系统。
三、石油设备故障概论
1、石油钻井机械常见故障
(1)损坏型故障.如断裂、开裂、点蚀、烧蚀、变形、拉伤、龟裂、压痕等。
(2)退化型故障。如老化、变质、剥落、异常磨损等。 (3)松脱型故障。如松动、脱落等。
(4)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。
(5)堵塞与渗漏型故障。如堵塞、漏水、漏气、渗油等。 (6)性能衰退或功能失效型故障模式。如功能失效、性能衰退、过热等。
2、造成的故障后果有下列4类: (1)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。 (2)安全性和环境性后果
如果故障会造成人员伤亡，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、国内或国际的环境标准，则故障具有环境性后果。 (3)使用性后果
如果故障影响生产(产量、产品质量、售后服务或除直接维修费用以外的运行费用)，就认为具有使用性后果。 (4)非使用性后果
划分到这一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。
3、石油钻并机械设备故障的预防
为了更好的提高石油钻井机械设备的利用率，通过良好的维护保养来对石油钻井机械设备的故障进行预防是较为可靠的一种方式，其中预防措施主要集中在以下几点: 1)做好石油钻井机械设备的润滑工作，良好的润滑可以在相互摩擦的零部件之间形成一层较为良好的油膜，减少两者之间的摩擦力，延长零部件的使用寿命，通过对石油钻井机械设备所出现的机械故障进行调查后发现，有相当一部分是由于润滑不当所造成的，同时，确保通过润滑可以有效的确保各个零部件之间的空隙，可以有效的减缓因振动等原因所造成的石油钻井机械设备零部件之间的磨损，在减少零部件之间磨损的同时，良好的润滑还能够带走因摩擦所带来的多余热量。对于润滑剂的选择需要根据季节不同选用不同标号的润滑油。
2)在进行石油钻井机械设备操作时需要严格按照设备的操作规范进行，良好的操作可以有效地降低石油钻井机械设备的故障发生率。
4、故障原因分析及其步骤
故障分析的目的不仅在于判别故障的性质、查找故障原因，更重要的在于将故障机理识别清楚，提出有效的改进措施，以预防故障重复发生。通过故障分析，找到造成故障的真正原因，从设计、材料选择、加工制造、装配调整、使用与保养等方而采取措施，提高机械产品的可靠性。例如:轴塞泵(泥浆泵)在运转过程中，由于机械本身的原因、工艺操作或高温、高压、物料腐蚀等使用条件的原因，往往会造成各种故障如泵压降低、排量不足、有异常噪音等。通过对故障情况的具体分析，找出原因，采取措施，才能使设备正常运转，同时，也可以指导设计、加工、装配、使用与保养，提高机械产品的可靠性。
在分析故障时，一般是从故障的现象入手，通过故障现象找出原因和故障机理。由于受现场条件的限制，观察到或测量到的故障现象可能是系统的，如轴塞泵(泥浆泵)不吸液;也可能是某一零件的，如泥浆泵的凡尔密封不严;也可能是某一部件的，如拉杆活塞组及缸套损坏等。因此，针对产品结构的不同层次，其故障模式有互为因果的关系。如“活塞及缸套损坏”这一故障是它上一层次“缸体发热”的原因，又是它下一层次故障模式泥浆泵不能正常运转的结果。
故障原因分析是一门综合性学科，涉及系统分析、结构分析、测试分析，以及有关疲劳、断裂、磨损、腐蚀等各种学科的知识。对故障分析主要包括以下步骤: (1)现场调查。主要包括收集发生故障的时间、环境、顺序等背景数据和使用条件;故障现场摄像或照相;收集和整理故障件的主要历史资料如设计图样、操作规范、验收报告、故障情况记录和维修报告等;对故障件进行初步检查、鉴别、保存和清洗等。
(2)分析并确定故障原因和故障机理。主要包括对故障件的无损检验、性能试验、断口的宏观与微观检查等检查与分析;必要的理论分析和计算如强度、疲劳、断裂力学分析及计算等;初步确定故障原因和机理。
(3)分析结论。当每一件故障分析工作做到一定阶段或试验工作结束时，都要对所获得的全部资料、调查记录、证词和测试数据，按设计、材料、制造、使用四个方面是否有问题来进行集中归纳、综合分析和判断处理，提出一个结论明确、建议中肯的报告。一方面是为了改进工作、积累资料、交流经验:另一方面也是为索赔和法律仲裁提供依据。
四、石油设备的保养与维护
1、设备维护的基础
为做好对于石油钻井机械设备的维护与保养需要从以下几点人手: 1)加强对于石油钻井机械设备工作及维护保养人员的技能培训，不断提高人员素质与业务技能，以上这些是做好石油钻井机械设备维护保养的基础。同时应当根据需要以及岗位的设置进行多层次、多形式的知识和技能培训工作，积极引人专业技术人才，加强做好石油钻井机械设备维护保养工作中的技术指导。同时对于在岗人员进行定期的培训与提升，同时积极做好石油钻井机械设备维护保养人员的职业道德建设工作，在加强技能培训的同时狠抓精神文明建设工作，做好对于石油钻井机械设备的维护保养。同时建立起相应的石油钻井机械设备维修技术人员的技术培训档案做好记录工作，以此来提高石油钻井机械设备维护保养在人员方面的执行力度，做好石油钻井机械设备维保工作能够按时按量予以完成。
2)应当根据石油钻井机械设备故障发生的实际情况建立起合理规范的维保方法，石油钻井机械设备是一 整套的钻探设备，其中转盘钻机是石油钻井机械设备中最为常规的一种形式，同时，为适应不同地质条件及环境下的钻井需要，各国研制出了不同条件下的钻机，例如:针对沙漠环境下的沙漠钻机、小并眼钻机等。对于钻机的保养要确保钻机的表面处于清洁状态，不得在表面粘附有泥浆、污垢等。同时对于钻机的传动部分以及转动轴承部分需要引起足够的重视，做好相应的清洁及润滑工作，减少高速转动摩擦所带来的磨损，对于石油钻井机械设备中的温度较高的部分要做好冷却，并需要确保冷却能够按照需要进行工作，减少因石油钻井机械设备中部分过热而引起的设备机械损伤。对于石油钻井机械设备中的各个管路需要检查是否有裂缝、渗漏等现象的发生，对于一些软管则需要重点检查其表面是否有干裂、鼓包、老化等问题，对于各个连接部件检查其密封圈是否良好，对于一些过滤的滤芯需要定期进行检查更换。
2、设备保养与维修的具体措施
（1）保养与强制保养相结合
在日常保养中，根据石油机械设备维修保养制度或者规定，维护人员一般来说能够坚守岗位，除了对温度、湿度、功率差压等进行常规的检查外，对日常维护中造成的沉淀物清理、因为温度过高造成的潜在磨损进行加润等，还要对设备漏油的密封记录和检查新问题记录进行定期抽查和检查，除此之外还要对容易软化的软管干裂现象进行更换或者保养，对经常更换的软管部位要分析液压系统是否正常，是否需要添加液压油等，检查滤芯是否偏离，如有偏离表明滤芯己经被堵塞，要及时进行停机更换滤芯，以免造成油泵或者马达损坏，如果压力表失效就要进行及时更换。
石油机械除了日常保养以外，还有一项比较重要的就是强制保养，强制保养就是-些大型的机械设备，专门依靠日常保养是不够的，一些零部件的运行是有时间限制的，也就是说维持设备寿命长短不是日常保养所能维持的，必须进行大规模的拆卸保养，这些保养必须是强制的，是不能以某些人或者某个报告所能进行意志转移的，是必要要进行日常维护根木就达不到预期的要求，各个模块间的设备相互依存，一旦某一模块出现问题，将会导致其他系统无法正常运转，所以就要利用现代利一学技术，对这些设备进行预知性的故障维护，从而达到降低故障维修成本的目的。
（2）战胜海洋的不是机械而是人才
海洋战略，就是人才战略，石油海外采钻主要靠的是人才，所以人才是战备阶段的主要力量，石油钻井平台上日夜奋斗的是我们可爱的石油技术人员和石油工人，一是经过严格的政治审查、身体检验，水平测试，实际考验过后的佼佼者，他们经过学习其它优秀单位中的先进技术，通过传授、实践、培养一批又一批的年轻战友，迅速地打造出一批具有专业技能的高素质队伍;二是进行科研开发人才，不断开发机械设备操作人员的教育课程安排，加强训练，根据自身单位设备的特点制定出合理的教学计划，充分利用理论结合实践的办法，采取分散教学的办法，分层次地进行专业技术培训;二是开展一些岗位练兵与技术比武等活动，增强操作人员钻研技术的积极性，通过学习国外语言，学习国外风俗习惯，做好做强一方土地上的石油采钻工作;四是要抓好机械设备维修队伍的建设，通过单位自培、引进中等专业人才等办法，提高油田企业的维修技术力，通过较好的维护保养作业，提高机械设备的运行活力。
（3）安全管理，安全生产
安全是全社会追求的目标，为了安全考虑，我们是有钻井工程尤其要以安全为重，严格管理。安全管理的一个重要因素就是对于机械设备的管理，只有做好了这些机械设备的安全管理，刁一能保障其它环节的安全顺利的进行。机械设备的安全管理首先就是做好采购环节的安全考量;其次是企业内部要是想安全责任制，成立安全领导小组，运行安全工作会议和安全检查工作制;再次就是设备维修的安全材料采购环节的监督、检查制度，机械的安全故障往往不是机械本身出来多大问题，而是机械的配件出来问题，导致整个设备故障重重;最后就是编制安全操作手册，强化操作人员的安全操作意识，要求操作人员要熟悉所操作设备的技术性能以及结构原理，同时也要清楚设备的一些简单故障的处理方法。
五、结束语
总结经验，我们深刻体会到石油工程机械设备管理和维护是一个系统工程，需要全员参与，积极配合。要充分认识到工程机械设备管理和维护工作无论在任何情况下，都要以保证设备完好率，提高设备利用率，使设备安全稳定运行为根本目标。特别是要抓好设备的现场管理，严格落实好维护保养这个中心工作，重视各级管理人员、操作人员、维修人员素质的全面提升。同时，我们要以科学发展观为先导，积极研究，探索野外施工现场设备管理和维护的科学方法，逐步使设备管理和维护工作，走上科学化，规范化，制度化的轨道。
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