鉆井泵液力端的維護(hù)保養(yǎng)與焊接修理技術(shù)

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（中海油能源發(fā)展股份有限公司，北京100010）

液力端是鉆井泵的重要組成部分。以前一直以為液力端是一個(gè)非損耗件，因?yàn)樗幌衿渌慵?huì)被液體沖刷“刺”壞。如今，由于鉆井壓力不斷提高，造成鉆井泵液力端損壞現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。因此，要經(jīng)常對(duì)液力端各零部件進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，對(duì)損壞的進(jìn)行焊接修理，以延長(zhǎng)液力端的使用壽命，保證鉆井泵的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

1 維護(hù)保養(yǎng)

三缸鉆井泵液力端總成包括3個(gè)鍛造的泵頭、缸套、閥蓋及缸蓋、吸入管及排出管。其維護(hù)保養(yǎng)技術(shù)要求如下。

圖1 泵頭構(gòu)造圖

1.1 泵頭（液缸體）

泵頭的構(gòu)造如圖1所示，尺寸數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。3個(gè)獨(dú)立的泵頭通過(guò)雙頭螺栓與動(dòng)力端機(jī)架作金屬對(duì)金屬的連接，通過(guò)動(dòng)力端機(jī)架的孔和位于泵頭上的“導(dǎo)向”凸臺(tái)來(lái)保證動(dòng)力端及泵頭的對(duì)中。然而，為了獲得精確的對(duì)中，機(jī)架孔及泵頭“導(dǎo)向”凸臺(tái)上的結(jié)合面的溝痕、毛刺、臟物必須清除，否則兩者聯(lián)接后會(huì)產(chǎn)生“翹曲”或歪斜。

表1 泵頭構(gòu)造尺寸數(shù)據(jù)

1.2 吸入管

吸入管用螺栓與每個(gè)泵頭連接，并用O形圈密封法蘭的結(jié)合面。要徹底清潔O形圈的槽內(nèi)及泵頭底部O形圈密封面，在安裝吸入管前把O形圈放入，法蘭必須是金屬對(duì)金屬連接，以保證O形圈的密封。因此，在密封表面上的任何刻痕、溝槽或刺壞處，在安裝前必須予以修理。

在上緊吸入管螺栓以前，要先把3個(gè)泵頭上的螺栓旋好（松動(dòng)，勿上緊），最后才用扭矩扳手上到表2所示的扭矩值。

表2 螺栓扭矩扳手

1.3 排出管

排出管螺栓上緊在每一個(gè)泵頭上，并在接合法蘭上用O形圈進(jìn)行密封。在上緊排出管前，要徹底清潔泵頭上O形圈密封表面。必須形成金屬對(duì)金屬的連接以壓住O形圈。因此，在安裝前密封面上的任何刻痕、溝槽或刺壞都要修。

在上緊排出管螺栓以前，要先把3個(gè)泵頭上的螺栓旋好（松動(dòng)，勿上緊），然后用扭矩扳手按表2所給定的扭矩值上緊泵頭與機(jī)架連接螺母。

1.4 缸蓋法蘭

可更換的缸蓋法蘭用螺栓上緊在泵頭面上，缸蓋法蘭須形成金屬對(duì)金屬的連接，以保證其端面和泵頭上的軸線垂直。因此，要確保在安裝前清除接合面上的毛刺、凸點(diǎn)和異物。

注意：在安裝缸蓋法蘭時(shí)，要使其“泄漏孔”在下面。缸蓋法蘭螺栓的上緊扭矩見(jiàn)表2。

2 焊接修理

當(dāng)需要對(duì)正常磨損或刺壞的液力端孔部進(jìn)行修理時(shí)，必須嚴(yán)格按下述焊接規(guī)程進(jìn)行補(bǔ)焊，然后將補(bǔ)焊好的孔進(jìn)行機(jī)械加工，加工后使孔的所有尺寸符合表1中規(guī)定的數(shù)據(jù)。而且，在所有情況下都要保持孔臺(tái)肩（安裝缸套、蓋等等）與孔的軸線成90°。

2.1 焊接規(guī)程

按30號(hào)碳鋼的焊接方法進(jìn)行：①用氣刨或磨削方法清理焊區(qū)；②在焊接前要確認(rèn)焊條是干燥的，如認(rèn)為有必要，應(yīng)放入烘干箱內(nèi)烘烤除潮；③局部加熱焊區(qū)，在各方向其范圍至少為75 mm，加熱溫度為：120～180℃；④用A WS－AST M E－60－7018低氫焊條（例如：ADA M－Arc7018牌號(hào)）；⑤每焊完一道后要使溫度降回120～180℃后，再焊一道；當(dāng)完全焊好后清理焊區(qū)，加熱至120～180℃，然后才允許自然冷卻。

2.2 修理

液力端修理通常分成2種類(lèi)型：裂紋；刺壞。

1）裂紋的修理 ①磨除全部裂紋。若企圖用氣割的方法除去裂紋，只能造成裂紋發(fā)展速度大于金屬燒蝕速度，因此，不宜用這個(gè)辦法。②預(yù)熱。預(yù)熱的目的是使待補(bǔ)焊區(qū)擴(kuò)大，這樣在冷卻過(guò)程中，預(yù)熱區(qū)和焊修區(qū)的冷卻較為一致。③消除焊接時(shí)出現(xiàn)熱裂，可防止在焊肉和基本金屬之間形成硬點(diǎn)，顯然，這種硬點(diǎn)是易產(chǎn)生疲勞裂紋的部位。裂紋的補(bǔ)焊按上述焊接規(guī)程進(jìn)行。

2）刺壞的修理 當(dāng)修理沖蝕（刺壞）的閥蓋孔時(shí)，最重要的是在車(chē)削或磨削時(shí)保持閥蓋座完全平整，并與螺紋軸線成90°。如圖2所示。閥蓋墊圈①裝在閥蓋孔頂部的沉孔內(nèi)，構(gòu)成金屬對(duì)金屬的貼合，墊圈被密封在磨削形成的低點(diǎn)，否則將會(huì)在閥蓋底端和閥蓋座座頂端間形成間隙，在壓力作用墊圈時(shí)擠出刺壞閥腔蓋。高點(diǎn)或低點(diǎn)同樣會(huì)使閥蓋位置形成“翹起”，由于2個(gè)配合的螺紋軸線不垂直，其后果是導(dǎo)致絲扣嚴(yán)重?fù)p傷。

圖2 修理沖蝕（刺壞）的閥蓋孔