钻井平台液压升降系统主油泵压力调整方法
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摘要：在自升式钻井平台在压桩、拔桩作业时，液压油温度达到55℃使用极限，不得不倒换桩腿进行压桩或拔桩作业。为消除这一现象，提高工作时效和设备的利用率，通过研究和试验，合理调节主油泵最高工作压力和主油路溢流阀压力设定值，在保证完成压桩、拔桩作业的同时，使液压系统能耗降低，发热量减少，降低了液压系统在压桩或拔桩作业时液压油的温度，提高了工作时效和设备的利用率。
关键词：钻井平台液压升降系统 压桩 拔桩 压力调整 液压油温度
1、引言
2002年3月，渤海五号对液压升降系统进行了升级改造，更新后的升降系统在“压桩”工况时，经常出现“压桩”作业还没有完成，液压油温度已达到55℃使用极限，不得不倒换桩腿“压桩”。等待油温降到55℃以下，再继续“压桩”或“拔桩”。这样一来，液压系统长时间工作在高温状态，极易造成橡胶密封件提前老化失效，存在很大的安全隐患。后来，更换了较大面积的热交换器，冷却海水管线通径由2英寸更换为3英寸管线，液压油温升过快的现象没有明显的改善。既然加大热交换器、增加冷却水流量还不能使油温降下来，说明液压系统在“压桩”或“拔桩”工况时，发热量很大，要想把油温尽快地降下来，无限制地增大“冷却量”即不现实也不科学，必须从降低系统发热量上下功夫。
2、储压系统发热量大的原因
正常工况下，液压系统的能量通过液压系统的执行元件对外部机构做功，有一部分能量在液压系统工作过程中，转化为热量，也就是液压系统必须设置冷却系统的原因。为什么在“压桩”或“拔桩”工况时液压油温升非常快呢？“压桩”或“拔桩”工况区别于正常工况在于此时的液压系统执行元件液压缸动作非常缓慢，液压系统对外部是“不”做功的，液压泵的能量几乎全部消耗在液压系统内部转化为热量，所以，此工况下，液压系统的发热量特别大，事实上也证明了这一点。
通过以上分析可知，“压桩”或“拔桩”工况下液压油温升过快的原因是由于15#安全阀动作引起的，从液压系统原理图（图1-1）可知，15#阀在液压系统中起着安全阀的作用，在液压系统产生异常高压时，通过15#安全阀将异常高压卸掉，保护液压系统的安全。在液压系统中，不可或缺；再通过查看主油泵资料：该主油泵属于“限压式定量泵”，泵头上设有最高工作压力调整阀，泵在工作过程中，泵压与排量与各种工况有关，在液压系统的工作压力没有达到油泵的设定压力值前，油泵以定排量方式工作，泵压随负荷变化而变化；当泵压达到设定值时，油泵内部的溢流阀动作，泵压信号推动轴向柱塞泵的配流盘，使油泵的排出流量向降低方向运动，随工况的需要，直至排出流量降到零（“压桩”或“拔桩”工况），此时泵压会一直保持主油泵最高工作压力的设定值。因为此时只是保持泵压，没有流量输出（或流量很小），所以，油泵的工作负荷很小。实测的油泵工作电流值约为50A，相比油泵满负荷工作电流130A，降了80A。
依据此原理，只要把主油泵最高工作压力调整到“压桩” 或“拔桩”工况要求的210bar的压力，把15#安全阀的压力调整到230bar。就能满足“压桩”或“拔桩”工况对压力需求，又不至于使液压系统温升过快。
4、系统15#安全阀与主油泵最高工作压力调整
具体调整方法操作如下：准备8〞活口扳手一把，4mm内六角扳手一把。
4.1 15#安全阀压力调整方法
5、结论
通过重新调整使液压系统15#安全阀的压力为230bar，主油泵的最大工作压力为210bar后，实际运行证明，在液压系统所有工况运行过程中，再也没有出现液压油温升过快的现象，液压油温始终控制在正常范围内。在没有增加任何投入的情况下，较好地解决了因液压油温过高，影响“压桩”或“拔桩”工况正常进行的矛盾。