井下作业动力设备故障的主要原因分析

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摘　要：动力设备在油田井下作业施工中是必不可少的提升设备，包括修井机和通井机。文中作者根据工作实际，分析得出井下作业动力设备故障产生的原因主要有两大类。一是人为故障：包括安全管理环节不全，制度不严，安全意识薄弱，习惯性违章等。二是设备故障：包括离合器总成故障；绞车制动挡位及变速箱故障；发动机故障等。并提出了解决办法，希望能为井下作业安全及发挥设备的最大价值提供参考。

关键词：井下作业　动力设备　故障　分析

一、人为故障

操作设备的水平和对设备的检查与维护，直接影响设备的使用寿命。如果思想上足够重视，对设备又熟悉，技术又过硬，就有可能把事故消灭在萌芽状态，或把事故损失降到最低，从而发挥设备的最大效益。相反，如果思想麻痹，缺乏责任感，安全意识差，操作水平低，甚至误操作，就难以及时发现事故隐患，以至造成大的事故。例如最基础的检查保养，不只是起动前检查，在使用过程中，司钻（又称机手或作业机司机）的巡回检查也很重要，如果这一环节没有做好就会导致很多故障的发生。

二、设备故障

设备故障产生原因主要有：设计上的缺陷；制造、工艺流程上的缺陷；使用上的缺陷；作业场所环境上的缺陷等等。这里主要分析司钻因缺乏对设备专业理论知识的了解和操作经验，在设备使用上造成的故障。

1.对发动机认识不足导致的故障

发动机好比是设备的心脏，直接影响着整台设备的运转。要保证发动机良好的工作状态，就必须了解其结构、工作原理，并注重日常维护及保养。然而在实际使用中，很多操作人员并未按要求去做。从不对空气滤清器进行检查，造成阻塞，进气不畅，或进入粉尘砂砾，活塞环磨损过度或被粘住，气缸套过度磨损使机油窜入燃烧室，导致动力不足。冬季柴油机刚起动，机油还未到达各个点时，不管有无负荷，就把油门一脚踩到底让发动机高速运转，从而增加了各轴承处的磨损，增加了燃油消耗。发动机长时间高速运转，会让冷却系统的水温升高；系机油变稀，效果减弱；同时油门踩到底，还会带来安全隐患，如果高压油泵齿条或油门连杆机构卡死，遇紧急情况，油门降不下来，操作人员会惊慌误判，引发人身安全或设备事故。

2.对离合器总成工作原理不熟悉导致的故障

离合器主要承载发动机的动力输出，其故障主要分两类：

一是超负荷使用导致的损坏。主要是起钻时没有选择合适的档位，重负荷用高档起钻，造成离合器中盘钢板和摩擦片温度升高，摩擦片被烧蚀，使得离合器过早损坏。另外，连接带作为发动机动力输出到离合器的传递纽带，主要保护发动机免受冲击载荷，如果长时间超负荷使用就会破损、断裂，早期发现就应及时更换，并且几个连接带必须同时更换，否则受力不一很快还会损坏。

二是违反操作规程使用离合器。主要是用主离合器带重负荷和长时间半联动使用离合器。为追求速度，很多司钻在现场井内管柱负荷10 吨左右时，会先合上滚筒离合器再用主离合器带负荷起钻，这样做改变了动力传递方式，属于违章操作。正确动力传递方式应该是发动机至主离合器——绞车变速箱——滚筒大齿轮——滚筒离合器——滚筒。重载时，为保护变速箱及发动机冲击载荷主要由滚筒离合器承担。用主离合器起钻后，因滚筒离合器一直处于结合状态，冲击载荷全部都转嫁到主离合器和变速箱上。由静止到运转，巨大的惯性力，会对发动机造成很大地阻力矩，造成超过其承载能力的载荷，而使机件损坏（包括变速箱内的齿轮、靠背齿轮、传动轴和链条）。使用主离合器带负荷起钻，要使发动机不被憋熄火，离合器就必然要半联动。还有长时间工作停机后，应合上设备的总离合器，防止离合器变形，如果总离合器操纵杆的行程不对，分离杠杆与分离轴承相碰，离合器会处于半结合、半分离状态。长期使用半联动，会加速离合器摩擦片的磨损，时间长了，铆钉会松动折断，致使摩擦片脱落，离合器无法使用。

3.对绞车制动挡位及变速箱结构缺乏了解导致的故障

首先是绞车刹车故障：刹车不当，会让刹车机构和提升系统的寿命缩短。很多司钻为了抢时间或是显示自己的操作水平，往往在下重钻时等到游动滑车快要撞到井口了才一把刹住，这样做不仅有撞井口伤人的危险，瞬间的巨大拉力会让提升大绳随时都有被拉断的危险，而且还会造成刹带不能均匀磨损甚至断裂。正确的做法应是提前慢刹或点刹制动，以提高刹车的可靠性和延长刹车机构的使用寿命。此外，由于井下负荷及刹带磨损随时都在变化，所以司钻除绞车操作外还必须对刹车机构进行检查，调整到合格状态。

其次是在档位出现的故障：很多司钻在换挡的时候，很少正确利用油门和离合器的配合来进行，而是常常在总离合器摘挡后没有完全推到位就强行换挡。通井机的挡杆是一个省力杠杆机构，施加到档杆上的力被放大后传递到换挡拨叉和连杆机构上，会导致变速连杆折断，变速箱内拨叉螺钉断裂等各种故障。所以司钻在换挡之前应先松开油门来降低发动机及变速箱输入轴转速，然后再将离合器分离，切断动力，继续将离合器操纵杆往前推，解除档位锁并使离合器止动摩擦片接合，使传动轴转速进一步降低。待主动齿轮转速降至最低，及时换挡。有时滚筒在高速运转后，虽然滚筒离合器及总离合器都已摘除，但由于惯性，大齿轮带动小齿轮及变速箱齿轮还在高速运转，如果此时挂挡必然打齿。所以要等到猫头静止或即将停止时才能换挡。

综上所述，我们只有不断学习设备专业知识，提高操作技能，严格执行操作规程和技术标准，加强责任心，正确的使用和维护设备，才能让设备发挥出最佳效果，取得更好的效益。