鉆井柴油機(jī)使用故障分析及預(yù)防

摘 要：柴油機(jī)是石油鉆井工作中使用的關(guān)鍵設(shè)備，為鉆井工作提供了強(qiáng)大動(dòng)力。但隨著鉆井工作規(guī)模的日趨擴(kuò)大，柴油機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備的使用頻率不斷增多，因而柴油機(jī)使用的高效性、壽命周期的長(zhǎng)短等，對(duì)于鉆井工作進(jìn)度產(chǎn)生巨大影響。現(xiàn)階段，由于操作不當(dāng)、鉆井工作環(huán)境復(fù)雜以及柴油機(jī)自身結(jié)構(gòu)特殊等原因，使得鉆井柴油機(jī)故障的發(fā)生不可避免，本文從當(dāng)前產(chǎn)生的主要故障展開分析，探究其具體原因，并提出針對(duì)性的預(yù)防對(duì)策，為今后鉆井柴油機(jī)的可靠、高效運(yùn)轉(zhuǎn)提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：鉆井柴油機(jī)；故障；預(yù)防對(duì)策；

中圖分類號(hào)：TV 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-3520（2015）-03-00-01

一、鉆井柴油機(jī)使用故障分析

（一）工作機(jī)構(gòu)發(fā)生故障。鉆井柴油機(jī)工作機(jī)構(gòu)故障主要表現(xiàn)在曲柄連桿機(jī)構(gòu)的故障，其原因多是配合間隙變化造成的，柴油機(jī)間隙變化在于裝配或調(diào)整錯(cuò)誤引起的配合間隙與標(biāo)準(zhǔn)要求不符。在鉆井工作中，人們通常將曲軸上的載荷超過允許限度這一現(xiàn)象稱為超載，其實(shí)不然，從應(yīng)力角度分析，即便曲軸載荷符合常規(guī)要求，也可能已經(jīng)出現(xiàn)超載。舉例來說，若主軸承和連桿軸承配合間隙或扭緊力未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，那么柴油機(jī)主軸承會(huì)磨損，同時(shí)產(chǎn)生彎曲變形，那么則會(huì)對(duì)曲軸造成影響，使其產(chǎn)生附加彎曲應(yīng)力，長(zhǎng)此以往，主軸磨損情況嚴(yán)重，就會(huì)將曲軸置于超載狀態(tài)，情況嚴(yán)重則會(huì)產(chǎn)生“燒瓦抱軸”，例如鉆井施工中，卡鉆、頓鉆事故就是因?yàn)椴裼蜋C(jī)突然失去動(dòng)力造成的。

（二）潤(rùn)滑系統(tǒng)發(fā)生故障。鉆井柴油機(jī)的潤(rùn)滑系統(tǒng)與柴油機(jī)使用壽命有著緊密聯(lián)系，它的作用是將充足的機(jī)油傳輸?shù)絺鲃?dòng)件摩擦表面，減少了摩擦力，對(duì)于柴油機(jī)使用壽命的延長(zhǎng)起著至關(guān)重要的作用。若潤(rùn)滑系統(tǒng)出現(xiàn)故障，則會(huì)增加鉆井柴油機(jī)零部件的磨損，嚴(yán)重情況下可能造成抱瓦、燒瓦。例如，機(jī)油壓力過高或過低，機(jī)油溫度異常、消耗量變大等，都是潤(rùn)滑系統(tǒng)故障的表現(xiàn)。對(duì)于鉆井柴油機(jī)而言，機(jī)油壓力過低，可能是主油道油量供給減少或漏油造成的。而壓力過高，則可能表明主油道堵塞。其次，正常機(jī)油溫度在80℃——95℃，若機(jī)油溫度不屬于這一范圍，則會(huì)造成軸承損傷，也會(huì)使?jié)櫥脱趸冑|(zhì)，造成不必要的損失。機(jī)油消耗量變大，問題可能出在活塞與缸壁之間，例如：軸頸、活塞表面的劃痕可能使密封裝置失效，使得機(jī)油消耗量增多。

（三）燃料系統(tǒng)發(fā)生故障。鉆井柴油機(jī)燃料系統(tǒng)不斷的提供燃料和空氣，使設(shè)備處于持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，若燃料系統(tǒng)發(fā)生故障，會(huì)直接導(dǎo)致功率和熱效率的降低。比如柴油機(jī)無法啟動(dòng)或啟動(dòng)困難，排氣煙色異常等，都是燃料系統(tǒng)故障的外在表現(xiàn)。在鉆井工作過程中，鉆井柴油機(jī)時(shí)有發(fā)生發(fā)動(dòng)不著或發(fā)動(dòng)后又熄火的現(xiàn)象，這可能是油路堵塞、輸油泵故障等多種因素造成的。另外，燃料系統(tǒng)發(fā)生故障，還會(huì)存在柴油機(jī)冒黑煙、白煙、藍(lán)煙等外觀異常等現(xiàn)象，這是由于供油提前角不正確造成的。從以往經(jīng)驗(yàn)總結(jié)得出，柴油機(jī)冒白煙是由于水溫過低（<67℃），加上供油提前角過小，導(dǎo)致柴油燃燒不充分，最終以白色霧滴狀排出，形成白色煙霧。相反，若供油提前角過大，也會(huì)影響燃燒效率，使得燃油過早燃燒，消耗量不斷增加，最終導(dǎo)致爆燃，產(chǎn)生黑煙。而冒藍(lán)煙的原因是由于機(jī)油誤入了燃燒腔，例如油底殼機(jī)油過多、活塞、渦輪增壓器等處的機(jī)油竄入，都是使柴油機(jī)冒藍(lán)煙的主要因素。

（四）冷卻系發(fā)生故障。冷卻系統(tǒng)工作異常會(huì)使柴油機(jī)過熱，功率極大降低，還會(huì)對(duì)活塞、氣缸套等零部件造成損傷。由于柴油機(jī)在鉆井工作過程中，燃燒溫度高達(dá)1800——2000℃，若不對(duì)其冷卻，則會(huì)造成零部件的膨脹，破壞其間隙，此時(shí)的潤(rùn)滑油會(huì)在高溫下迅速氧化變質(zhì)，嚴(yán)重情況下會(huì)造成卡死。而過度冷卻也是不利于鉆井柴油機(jī)工作的，溫度低零部件間隙變大，潤(rùn)滑油粘度增加，摩擦受阻，也會(huì)降低鉆井柴油機(jī)的功率。

二、鉆井柴油機(jī)故障排除及預(yù)防論述

（一）增強(qiáng)鉆井柴油機(jī)的日常維護(hù)。在長(zhǎng)時(shí)間鉆井工作后，應(yīng)對(duì)柴油機(jī)進(jìn)行維護(hù)和檢修。保證柴油機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間。同時(shí)避免柴油機(jī)的裝配與調(diào)整錯(cuò)誤，將主軸承與連桿軸承按照標(biāo)準(zhǔn)要求安裝，使其間隙符合規(guī)定，才能避免嚴(yán)重磨損，能極大提升柴油機(jī)的使用壽命。在對(duì)鉆井柴油機(jī)的使用中，做到對(duì)輔助裝置的日常巡檢，看有無螺絲松動(dòng)、機(jī)油泄漏、油路堵塞等現(xiàn)象，柴油機(jī)有異常應(yīng)立即停止鉆井工作進(jìn)行檢查維護(hù)。

（二）做到對(duì)潤(rùn)滑油的正確使用。潤(rùn)滑系統(tǒng)對(duì)于鉆井柴油機(jī)的作用顯而易見，因此對(duì)于柴油機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)故障應(yīng)及時(shí)排除，并做好預(yù)防。首先正確做好潤(rùn)滑油的選擇與使用，定期更換機(jī)油，由于鉆井工作開展所處的地區(qū)環(huán)境不同，溫度氣候也不相同，因此潤(rùn)滑油的使用應(yīng)結(jié)合氣溫來及時(shí)更換，選用適合的牌號(hào)。其次，潤(rùn)滑油應(yīng)避免水分、柴油混入，目的是防止?jié)櫥妥冑|(zhì)。最后還要避免沙塵雜質(zhì)的進(jìn)入，在進(jìn)行鉆井工作時(shí)，對(duì)柴油機(jī)做好防護(hù)措施，鉆井產(chǎn)生較多的沙塵，混入潤(rùn)滑油內(nèi)，會(huì)加速運(yùn)動(dòng)件的磨損，也會(huì)使?jié)櫥蛯?shí)效，因此應(yīng)做好濾清器的保護(hù)工作。

（三）做好燃料系統(tǒng)的故障排除及預(yù)防。燃料系統(tǒng)是鉆井柴油機(jī)的主要?jiǎng)恿碓矗瑧?yīng)做好日常部件的維護(hù)，對(duì)供油管路、輸油泵等及時(shí)清洗、更換，如因雜質(zhì)堵塞造成柴油機(jī)無法啟動(dòng)，可以采取排出空氣和水分或更換燃油濾清器，同時(shí)清理堵塞物，這樣能使燃油系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。此外，針對(duì)噴油霧化不良、排煙異常等，可以通過調(diào)節(jié)供油提前角和維修解決。最后，對(duì)于柴油機(jī)做好季節(jié)性故障預(yù)防，如冬季或者鉆井工作溫度較低時(shí)，必須選用冬季適用的燃油和機(jī)油，避免結(jié)凍現(xiàn)象。

（四）加強(qiáng)冷卻系統(tǒng)的合理控制。在鉆井柴油機(jī)使用中，要將冷卻水溫保持在75——85℃。這樣不會(huì)出現(xiàn)水溫過低，冷卻效果達(dá)不到，且套缸穴蝕嚴(yán)重，造成其他部件的燒蝕等現(xiàn)象。也不會(huì)因水溫過低，導(dǎo)致水液化流入油底殼混入潤(rùn)滑油內(nèi)。此外，工作人員應(yīng)保證水溫在合理范圍內(nèi)，這樣能避免冷卻不良導(dǎo)致的拉缸等嚴(yán)重事故。因此在鉆井工作中，柴油機(jī)的加速應(yīng)盡量緩慢，這樣能減少柴油機(jī)的震動(dòng)，也不會(huì)產(chǎn)生較大煙霧。同樣，停車過程也要慢，經(jīng)由卸載——怠速運(yùn)轉(zhuǎn)——停車一系列過程，才能減輕柴油機(jī)的磨損，確保柴油機(jī)使用壽命。

三、結(jié)束語

對(duì)于鉆井柴油機(jī)故障的分析，目的是實(shí)現(xiàn)對(duì)柴油機(jī)科學(xué)、合理的運(yùn)用，為鉆井工作的進(jìn)度提升和成本節(jié)約打下基礎(chǔ)，實(shí)際鉆井工作中面臨的故障各種各樣，本文尚不能詳盡闡述，但是通過實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，及時(shí)做好故障排除和預(yù)防工作，定能使鉆井柴油機(jī)的使用處于高效、節(jié)能狀態(tài)中，為鉆井工作的安全及質(zhì)量保駕護(hù)航。

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