鉆井機械設備故障分析與養護措施

吳國平

（川西鉆探公司機電工程公司，四川遂寧 629001）

0 引言

鉆井機械設備運行過程中會出現一些故障，與之相關的故障分析以及維護保養工作具有重要的現實意義，應深入分析故障原因，采取有針對性的措施，提升維修工作的質量，避免后續更大問題的發生。

1 鉆井機械設備常見故障

大量工程經驗表明，鉆井機械設備出現故障的部分較多，其中又以鉆機設備最為常見，因此將鉆機作為重點分析對象。在重型礦業機械群中，鉆機不可缺少的設備，鉆機內部涉及多種機組，彼此之間具有高度聯動關系，見圖1。

在所有故障類型中，隱蔽性故障造成的后果最為嚴重，是一種典型的災難性故障。即便如此，工程人員對其重視程度依然不足。安全性后果指工程中可能出現的各類安全事故，往往會伴有人員傷亡。環境性后果對環境的破壞較大，通常與不遵循相關行業標準有關。使用性后果建立在設備故障基礎上，對正常安全生產造成影響。

圖1 鉆機設備系統組成

2 鉆機設備故障分析

2.1 設備因素

總結各類鉆井機械設備故障案例可知，當設備自身存在缺陷往往會引發故障問題，可以總結為兩方面原因。其一，設備質量不達標，可能在前期的采購環節便出現了問題，設備質量沒有得到全面保障，在后續運行中必然會受到影響；此外，所在工程的周邊環境也會對其造成影響。其二，設備設置不完善，問題集中在設備備件上，備件缺乏會對日常維修造成影響，致使相關的維護工作無法順利展開，伴隨著投入使用時間的增加，設備性能出現大幅下降，甚至造成報廢，不僅浪費工程成本，還會對工程質量造成影響。

2.2 人為因素

多數情況下，人為因素也會引發鉆井設備故障。具體體現在3 個方面：①設備操作人員綜合素質低，實際設備操作過程中未依據指定規則，對設備性能等方面的內容均未給予高度重視，設備經長時間非常規使用后對設備性能造成影響；②工作人員對于自身工作的重視程度不足，在工作中存在明顯的疏忽現象；③企業為落實管理制度，在缺乏約束的背景下，員工的思想存在一定的偏差，其在工作中積極性較差，影響工程的順利進行。

2.3 磨損故障

設備在長時間運行后，受磨損的影響將會引發故障。對此，一方面需要引入高質量的材料，提升設備的耐久性；另一方面需要做好機械結構的優化工作，諸如潤滑等措施更是必不可少。

2.4 潤滑油問題

在整個鉆井機械設備故障誘發因素中，因潤滑不良所引發的問題占據其中1/2 甚至更多，這與各個零件間的配合不良有著密切關聯。在設備持續運行背景下，為緩解零件之間的摩擦、避免灰塵等雜質進入設備內部，必須采取科學的潤滑措施，需要做好兩方面工作：①以設備型號為基礎，挑選合適的潤滑油，同時考慮環境等外部因素的影響；②在實際工作中做好對潤滑劑的檢查工作，確保數量充足，質量達標。若二者存在不足時應及時采取措施。

3 鉆井設備的維修保養

3.1 提升機械設備維修保養技術，做好日常保養維護工作

在進行維修保養工作時，應確保設備具有足夠的潔凈度。在長期使用下，設備會殘留一定量的雜物，因此日常檢查工作至關重要。檢查過程中，應對急劇摩擦的部位進行重點檢查，注重液壓油箱的變化情況。以檢查結果為基準，當設備溫度＞70 ℃時，應立即停機，經冷卻處理且穩定在70 ℃以下時方可繼續作業。在整個保養與維護工作中，一級、二級保養是重要環節，二者之間應達到良好銜接的狀態。觀察設備的運轉狀況，累積達到600 h 后需展開一次一級保養作業，集中體現在定期維護層面，主要涉及到配件的檢查與清洗，油路的疏通以及密封件的更換等。此外，如果設備間隙過大也需要進行適度調整，安排專門的電工完成電氣部分的維護工作。當設備累積運行時間達到3000 h 后需展開一次二級維護保養，對局部進行重點維護，做好設備清理工作，對出現精度偏差的部分進行調整，確保精度達到工程標準；對已經受損或是面臨受損的配件進行換新，對潤滑系統進行深度清理，注重電氣系統的檢查；當部分配件出現輕微的磨損后，需要采取刮研處理。專人維護保養工作是整個二級保養工作的重點。中修作業是確保鉆井設備正常運行的保障，每隔1 至3 年需要展開一次中修作業；大修作業需要每隔幾年進行一次。

3.2 改善設備潤滑條件，科學運用維修方法

機械設備的潤滑保養，需要確定合理的操作方法。具體來說，可以采用研磨或是焊接等工藝，同時進行潤滑處理。潤滑劑的選擇應滿足設備的結構特點，同時考慮季節變化帶來的影響，頻繁檢驗潤滑劑質量。

3.3 實行強制保養

有必要采取強制保養措施，制定硬性指標，在此基礎上安排人員進行維護。因此需要增強管理意識，明確設備保養的基本目標，從根本上降低內部磨損。建立健全強制保養制度，是設備管理的重點內容。

3.4 建立健全維修保養制度

應將預防作為基本原則，深度落實維修保養制度。難度較低的保養工作，應由操作人員完成；難度較高的高級維護工作，應由專業維修人員完成。注重觀察設備運行狀況，做好記錄工作，引入概率統計法，對設備故障情況作規律性分析，由此得出合理的維修保養周期。

3.5 合理選擇維修方式

設備故障規律主要集中在兩方面：①規律性磨損故障。往往發生在老舊設備之中，由于設備經過了長期使用，磨損程度逐步加劇，并進一步引發老化問題；對此，應對其磨損以及老化狀況進行記錄，明確其中的規律，在此基礎上采取針對性預防措施；②偶發性隨機故障。主要受各類突發因素的影響，與設備的運行時間不存在直接關系，通常發生在各類重點零部件上。對此，需要深入了解設備特性及使用期限，在此基礎上展開日常維護工作，以降低此類故障的發生概率。

4 結語

綜上所述，在行業技術的發展下，鉆井設備已具有較高的運行水平，但在實際運行過程中會出現各類故障，相關人員應充分認識到設備維護工作的重要性，注重現場設備的管理工作，采取可行的技術手段，為鉆井設備的穩定運行營造穩定的作業環境。