鉆井機械設備故障成因及維修保養措施

陳 鵬

（大慶鉆探工程公司機械修理廠研發中心，黑龍江大慶 163000）

0 引言

鉆井機械設備故障問題一直都在石油企業的生產經營管理工作中處于重要位置，不僅關系到企業石油開發效率與質量，而且機械設備的故障問題也會造成生產安全、投資費用增加以及其他各類風險事故，使石油企業經濟效益難以得到保障。在加強鉆井機械設備維修保養的管理工作中，需要結合常見故障問題深入探究發生原因，通過預防監測多方面的管理工作增進機械設備質量的有效控制。所以，維修人員需要重視設備檢測與保養工作，提高自身職業素養，結合先進技術與管理方法，降低設備故障問題對企業經濟建設造成的損害。

1 鉆井機械設備維修保養的重要性

鉆井機械設備的維修保養工作包括維護與檢修2 大部分，作為石油企業生產中尤為重要的工作環節，對企業安全穩定生產提供必要的保障。維修保養管理工作主要有2 方面內容：①保證鉆井機械設備的使用壽命，石油開發中環境復雜，鉆井機械受各種因素的影響，各種故障問題層出不窮，花費大量企業資金投入，所以加強維修保養工作能有效降低故障問題發生，控制設備維護資金合理性，延長使用壽命，提高設備的運行效率，使石油生產工作順利進行；②細化規范維修保養工作，能及時發現故障問題并進行解決，使設備盡快恢復到良好使用狀態，保證工作安全、正常進行。

隨著當下技術革新以及施工環境，鉆井機械設備越發復雜多樣化，維修保養工作也隨之更為重要。各類精密化、聯動式機械結構設備在使用中一旦某一環節出現問題，就很容易導致大范圍內的生產影響，對石油開發工作造成嚴重阻礙，所以更需要重視鉆井機械維修保養工作的完善與加強。

2 鉆井機械設備常見故障分析

鉆井機械設備常見故障問題主要分為4 類：①損壞型故障問題，主要指機械設備在使用過程中由于各種原因導致的機械結構發生變形，機械零部件出現拉傷、龜裂、壓痕、斷裂、燒蝕等狀況，從而影響到資源勘測與開發生產工作；②退化型故障問題，主要指長時間高強度使用下沒有進行良好保修維護工作而出現的機械設備零部件老化、嚴重磨損，導致使用效果大受影響；③松脫型故障問題，主要指受零部件拆解、裝配和日常搬運動作等因素影響而產生的零部件老化松動；④失調型故障問題，主要發生于設備行程失調、預留間隙存在不合理因素的機械設備。

這些故障是石油開發機械運行中最常見的問題，不僅和機械設備本身結構、施工環境有關，而且因為日常維護管理工作上的失誤和操作過程不合理，都會導致故障發生。此外，設備運用中還會出現如堵塞、滲油、漏氣、漏水等類問題以及各種原因導致的機械性能衰退、設備過熱等故障。此類問題若在輕微時及時發現，支出一定費用就能控制并解決；較嚴重、危害性較大的問題，則對企業生產工作安全以及效率會有嚴重影響。所以更需要對設備故障問題全面分析，探究故障成因，以實現針對性維修保養工作的推進[1]。

3 鉆井機械設備故障成因

鉆井機械設備故障問題常是多方因素共同導致的，在進行故障成因分析時需系統化進行，將機械結構、人為操作等整合起來，結合故障類型進行全面分析。

3.1 鉆井機械設備自身因素

機械設備自身結構、材料、性能等方面的影響造成的問題是比較常見的故障誘發原因，主要誘發因素在于2 點：①機械設備采購環節沒有嚴格控制質量，設備存在質量問題不僅會導致工作中功能發揮受到影響、無法保證生產效率，還會因為環境變化和具體操作發生故障，設備質量不僅在于機械參數未能達到生產所需標準，也同時與鉆井環境及實際要求有關，若結構及性能上契合度不夠，都會受設備質量限制，所以在進行機械設備采購時，需要結合生產環境以及具體設備要求嚴格把控各類規格與型號，確保機械設備在質量上滿足需要；②機械設備相關設施不夠完善，尤其是設備備用件缺少，導致設備處于長期磨損狀態，即便進行完善的檢修維護，但設備零部件也會逐漸老化、性能降低，甚至造成設備損壞[2]。

3.2 人為設備操作因素

設備操作有其必要的規范要求：①由于很多操作人員對規范了解不夠全面，不懂得對各類設備如何進行合理操作，再加上目前機械設備更加精密復雜，相關知識以及使用方法知悉不清楚，容易導致各類故障問題頻發；②沒有進行規范化生產、機械設備操作規范重視不夠、工作中出現疏忽，都會影響機械設備的使用壽命；③包括鉆井機械設備的運行管理制度不夠合理，管理層在操作中的監管力度不夠，對員工的思想教育、制度規范以及操作能力培養上都有不足，也會導致生產中工作人員積極性不高、安全生產意識不足等問題出現。

3.3 設備管理不當因素

鉆井機械設備中約有八成的故障問題都與機械的磨損有關，長期磨損下容易造成機械設備零部件性能失效，逐漸發展為機械故障問題，從而影響鉆井工作效率。磨損多與潤滑油使用不規范、不合理有關，因為各機械零部件之間精密度不夠，出現配合差異，導致潤滑效果不佳，機械零部件摩擦嚴重，并且各種灰塵雜質侵入機械內部，進而導致設備故障問題。機械設備故障問題不僅是在故障發生時進行考慮，同樣需要將維修保養管理工作作為重要因素，大部分機械設備問題，如機械軸承磨損故障，就是對關鍵零部件位置潤滑工作未能有效進行或者潤滑油中摻著雜質而導致故障發生，所以設備管理工作中同樣需加強重視，規范進行，才能減少故障問題。

4 鉆井機械設備維修保養措施

鉆井機械設備維修保養工作需要立足于石油鉆井生產的實際情況，結合設備故障問題進行針對性分析，從制度到特殊問題的針對性強化管理，實現對機械設備完整的維修保養機制，才能盡可能減少故障問題的發生。

4.1 加強機械設備的強制性保養工作

機械設備強制性保養工作有其必須性，尤其是結合目前鉆井開發環境更加復雜、機械構件精密化程度提升的背景，更需要將保養工作進行硬化指標的規范，以專人、專項管理制度為基礎，按時按標準進行設備的定期檢查保養工作。建立強制性保養計劃需要對各項機械設備進行全面整合以及區劃，安排經歷過專業保養培訓教育以及具備嚴謹認真態度的工作人員參與，結合信息管控設備，不僅要定期進行設備的保養，如油路疏通、潤滑系統清洗等，同時也要對不同級別設備進行差別化保養管理，使用超過600 h 的機械設備應加強保養頻次，劃分一級保養工作中，以提高對設備狀態的及時更新[3]。

4.2 結合特種設備增進安全檢測

鉆井機械特種設備是指具有一定生產危險性的接卸設備，在使用中如果出現故障問題會對操作人員和機械本身造成嚴重傷害，其危害性更高，如各工作項目中應用到的承壓類以及機電類特種設備，都需要結合更加全面系統化的安全檢測機制加強管理：①在設備引進前，需要結合第三方無損檢測機構進行全面化檢測，確保設備結構以及各零部件正常；②使用中建立定期及巡回檢查機制，結合更完善的人才管理培養計劃推進技術人員具備故障問題事前檢查的基本能力，及時發現可能出現的故障問題；③制定緊急風險預制機制，對于特種設備故障問題危害性，制定完善的預防以及應對方法，將危害程度降到最低。

4.3 完善油品及配件管理

油品及配件管理工作同樣是機械設備維修保養流程中的重要環節，潤滑油使用效果直接影響到設備零部件結構摩擦程度，與設備磨損問題關聯密切，而配件是設備進行維修時必要材料，配件不足或者質量、型號等方面不規范，將會嚴重拖滯設備維修進度或者可使用性：①嚴格控制潤滑油流入，目前市場上出現的價格低廉、適用短期的類型要注意甄別，其使用中因為耐久性不佳、強度不夠，潤滑效果常無法達到預期效果，容易在機械設備使用中無法和維護檢修標準對接，出現各種故障問題，所以要對油品購進加強管控；②在潤滑油使用時要注意結合機械設備的結構特征，并結合生產環境一同考慮，對潤滑油使用量、使用方法等進行合理調整，以滿足設備需要。對于機械配件的管理，與油品管理內容趨同，需結合設備使用類型，妥善考慮機械設備使用類型，對配件材料、型號等多方面管控，以增進零部件之間的契合度，保證機械正常運轉[4]。

4.4 結合信息技術應用提升維修保養制度合理性

信息技術廣泛應用在管理工作中，如機械設備等復雜化、精密化管理流程中，更需要結合信息技術提高管理有效性：①結合信息技術建立系統化的維修保養機制，信息技術具有數據信息高效便捷傳遞的功能，同時也具有強大的數據處理分析能力，結合信息技術建立完善的數據處理分析機制，將保養工作與維修工作結合，加強對故障常發位置、故障多發成因進行高頻檢測，實現更加準確化的保養管控系統，對高危問題及時提醒工作人員，并結合相關數據信息與分析為維修人員提供更多維修方案與依據，以便盡早發現潛在問題，并及時解決故障，增進機械生產快速恢復正常；②對相關維護保養制度監督管理，及時提醒工作人員工作內容或者維修工作規范，減少因為疏忽大意等原因造成的故障檢修不徹底等問題；③結合信息系統促進維修技能培訓以及工作思想加強工作，增進企業機械設備維修管理隊伍高素質化，結合信息管理系統增進對各工作人員績效、激勵等各項管理制度的系統化進行，實現管理有效落實，以管理制度實際應用效果加強增進對維修保養工作規范化進行。

5 結語

鉆井機械設備故障問題發生受多種因素的影響，不僅包括因機械設備本身結構等方面導致的問題，也包括在設備使用中因人為操作不當以及管理不合理造成的零部件磨損等故障，所以在機械設備的維修保養工作中應建立強制性保養機制，結合特種設備以及油品、配件管控，構建系統化信息管理機制，增進工作人員的配合，采取合理的維修保養方法，才能提升對機械設備的優化管理，保證鉆井生產順利進行，實現石油企業的可持續發展。