淺析修井機氣路系統(tǒng)的研制與應用

李德剛 馬吉江 武國斌

摘要：修井機氣路系統(tǒng)在工作中存在的問題是影響修井作業(yè)的重要因素，解決這些問題的方法，一是加強對打氣泵、干燥器、儲氣筒的維護和保養(yǎng)，二是加裝一套《組合式空氣濾汽器》系統(tǒng)，對臺上修井部分氣路系統(tǒng)進行空氣凈化。三是要改進與完善修井機氣路控制系統(tǒng)，還要提高操作人員技術(shù)素質(zhì)，以實現(xiàn)修井作業(yè)的本質(zhì)安全操作。

關(guān)鍵詞：氣路控制系統(tǒng)；空氣凈化；空氣濾汽器系統(tǒng)

實現(xiàn)修井機安全生產(chǎn)是企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營所追求的核心目標之一，也是企業(yè)管理水平和技術(shù)實力的具體體現(xiàn)。目前，影響石油企業(yè)安全生產(chǎn)的因素很多，主要有人為因素，即操作者的工作意識、實際操作技能、相關(guān)的知識儲備、個人心理品質(zhì)（精細或粗枝大葉、遇事冷靜或慌亂等）、身體狀況等；設(shè)施、設(shè)備因素，包括動力設(shè)備、井口設(shè)備、井場設(shè)施的技術(shù)狀況，常用工具的技術(shù)狀況和安全隱患、設(shè)備設(shè)計缺陷，還有組織因素、環(huán)境因素等。由于油田在生產(chǎn)經(jīng)營中要使用大量的機器設(shè)備，對設(shè)備性能認識不清，維護不夠，設(shè)備操作人員技術(shù)素質(zhì)不高，不能及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的問題，都會釀成事故，因此，機的安全在油田的安全生產(chǎn)中具有非常突出的地位。要實現(xiàn)修井作業(yè)系統(tǒng)的安全生產(chǎn)，也要把機的安全放在第一位。其中修井機氣路系統(tǒng)的改進與完善，就是我們要做的重要工作。

修井機是修井作業(yè)最基本的動力設(shè)備，其技術(shù)狀況既關(guān)系到修井作業(yè)的效率、質(zhì)量，又直接影響著修井作業(yè)單位的安全生產(chǎn)的水平。以目前油田廣泛使用的XJ250、XJ350、XJ450、XJ550、XJ650、XJ750、XJ1000修井機為例，技術(shù)成熟，性能優(yōu)良，本質(zhì)安全水平也比較高，但也存在著一些缺陷和不足，其中氣路系統(tǒng)在工作中存在的問題便是其中之一。

氣路系統(tǒng)是修井機在修井作業(yè)方面的重要一部分。氣路傳動系統(tǒng)是以氣體為介質(zhì)使作業(yè)機械傳動結(jié)合和分離，它由四個部分構(gòu)成，即氣源輸出部份（打氣泵）、執(zhí)行機構(gòu)部分（氣路系統(tǒng)各分路、氣動掛檔閥系統(tǒng)、氣動離合器、氣動掛檔閥、氣動剎車系統(tǒng)等）、控制部分（限壓閥、調(diào)壓閥、控制閥、繼氣閥、多連閥、梭閥等）、輔助部分（干燥器、管路、儲氣筒等），只有這些部分都具有良好的技術(shù)狀況，確保持續(xù)穩(wěn)定的氣路暢通和工作壓力，修井機的本質(zhì)安全運行才能有保證。這四個部分中對安全生產(chǎn)具有最直接影響的，就是控制部分，即控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)通過各種不同的控制閥，用來控制和調(diào)節(jié)氣壓系統(tǒng)中氣體的壓力和方向，從而保證機械的各項動作正確、協(xié)調(diào)和達到一定要求。這些閥門通常分為三類，即方向控制閥、壓力控制閥、他們通過閥門的開閉，來限制、改變氣體的流向，各種壓力控制閥能使系統(tǒng)保持額定的壓力，克服壓力過高或過低引起的安全問題。

氣路系統(tǒng)安全保護，也是通過限壓閥、調(diào)壓閥、控制閥等完成的。當該系統(tǒng)的液壓壓力超過額定壓力時，這些閥門通過限壓閥將氣路氣體控制在額定的壓力下。它解決了壓力過高帶來的安全隱患，只要我們經(jīng)常檢測、維護好這些閥門，及時更換不合格部件，使之靈活好用，能正常工作，我們就不必擔心壓力過高帶來的危害。我們需要擔心的是由于目前現(xiàn)場使用的修井機氣路問題，它的危害也是非常嚴重的，具體地說，它能造成工作中冬天壓縮機打出帶有蒸汽的空氣易結(jié)冰堵塞氣路管線，氣路各閥件因結(jié)冰易損壞，嚴重的影響了現(xiàn)場設(shè)備安全運行。我們需要通過設(shè)備的檢修、改造從根本上解決這個問題，但在設(shè)備使用時能及時發(fā)現(xiàn)氣體壓力下降并采取緊急措施避免這些不良后果，也是非常必要的，根據(jù)現(xiàn)場設(shè)備存在的問題，加裝一套組合式空氣濾汽器，改造氣路系統(tǒng)，完善氣路系統(tǒng)各閥件工作環(huán)境，對保證設(shè)備正常安全運行是完全必要的。

目前，我們使用修井設(shè)備的氣路系統(tǒng)主要存在以下問題：

1、原來的修井機氣路系統(tǒng)是由空氣壓縮機（打氣泵）打出的氣體經(jīng)干燥器進入儲氣筒再分配到各閥件，存在的問題是壓縮機使用老化時易排出積碳和廢油等雜質(zhì)，嚴重的污染了氣體，增加了氣路各閥件的早期磨損損壞。

2、冬天壓縮機打出的帶有熱蒸汽的空氣易結(jié)冰，氣路管線、氣路閥件易堵塞損壞、設(shè)備不能正常運行等原因。

3、修井機現(xiàn)有干燥器夏天短期內(nèi)使用排污有一定效果，冬天因結(jié)冰使用不能正常排污，無法保證氣體質(zhì)量，特別是到了冬天經(jīng)常凍管線和損壞氣路閥件影響設(shè)備正常運行，修井機氣路系統(tǒng)需要進一步改進完善。

鑒于以上三種情況，改進與完善修井機氣路系統(tǒng)，首先要在干燥器氣路后面加裝一套組合式空氣濾汽器其次要改造修井機氣路，使其管路分布維護更合理。

《組合式空氣濾汽器》工作原理。1、是從干燥器輸出的氣體進入組合式空氣濾汽器的第一級空氣粗濾清器進行氣體凈化，使氣體攜帶的廢油、碳離子、水分子等雜質(zhì)進行初級凈化，因空氣粗濾器底部帶有感應電磁閥，隨時把粗濾器內(nèi)的油污、水等雜質(zhì)經(jīng)排污閥排出。

2、從粗濾器輸出的初級凈化氣體進入第二級酒精濾汽器對氣體進行酒精脫水、分離雜質(zhì)進一步凈化使其達到純凈的氣體。

3、從酒精濾汽器輸出的純凈氣體進入到氣體油浴器內(nèi)進行油浴，因氣體控制閥件摩擦表面沒有潤滑，干燥的氣體會加快閥件的磨損，所以：必須使其干燥的帶有酒精分子的氣體經(jīng)機油分離轉(zhuǎn)換后使氣體攜帶油離子輸出到氣路系統(tǒng)分配到各氣路閥件潤滑摩擦表面。（見圖）

改進氣路系統(tǒng)，主要就是加裝空氣濾汽器，使濾汽器凈化氣體達到各閥件使用標準，保證設(shè)備正常的運行，以適應野外作業(yè)環(huán)境的需要。保持修井機氣路系統(tǒng)良好的工作狀態(tài)，是保證修井機正常運行，確保修井作業(yè)安全的重要措施。加強對該系統(tǒng)的維護與保養(yǎng)，并結(jié)合工作中遇到的實際問題，加強技術(shù)攻關(guān)，在現(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上，不斷優(yōu)化其功能，就可以實現(xiàn)更好的效果，提高設(shè)備的工作效率和安全性能。為此，我們一方面要加強設(shè)備管理工作，嚴格按規(guī)定對設(shè)備進行維護與保養(yǎng)，避免因維護不當造成濾汽器失靈、管線破損等情況，還要從實際出發(fā)，對設(shè)備進行必要的完善與改進，提高其性能。同時，要加強操作人員和設(shè)備管理人員的學習，不斷提高他們的技術(shù)素質(zhì)，使他們能夠發(fā)現(xiàn)問題，并提出解決問題的辦法。

參考文獻：

[1]孫桓 付則紹 《機械原理》 高等教育出版社1989年3月

[2]《機械工程手冊》 機械工業(yè)出版社 1978年5月