鉆井柴油機故障診斷及解決措施

韓青桂 李新躍

摘要：當今社會對石油需求量不斷增加，對石油鉆井工作有著越來越高的要求。在石油鉆井過程中，為使其工作效率得到進一步提升，應保證石油鉆井相關設備正常運行，其中鉆井柴油機作為動力源在鉆井作業(yè)中起著至關重要的作用。鉆井柴油機是以往復運動機構(gòu)利用熱能

做功的動力機械，其主要零件，如活塞、連桿、曲軸及其軸承等的受力和運動情況極其復雜，其正常工作條件不僅依靠零件本身的優(yōu)良質(zhì)量和合理配合來保證，還需要配氣、潤滑、燃料、冷卻等系統(tǒng)的協(xié)調(diào)來保證，外載和各系統(tǒng)任一環(huán)節(jié)離開正常狀態(tài)，柴油機都會發(fā)生故障。本文分析了常見的柴油機故障原因和預防措施，具有一定的工程價值。

關鍵詞：石油鉆井;鉆井柴油機;動力機械;故障原因;預防措施

鉆井柴油機在當前石油鉆探工作中屬于常用的一種機械設備，保證鉆井柴油機正常運轉(zhuǎn)具有十分重要的作用及意義。在鉆井柴油機實際工作過程中會有一定故障出現(xiàn)，應當對其故障原因進行充分分析，及時有效的解決故障同時應注意對鉆井柴油機的合理利用，保證設備正常運轉(zhuǎn)，節(jié)能降耗。在鉆井柴油機實際運行過程中，相關工作人員應當對其常見故障原因進行合理分析、判斷、處理，做到合理應用，保證設備正常運轉(zhuǎn)。

1 鉆井柴油機常見故障原因分析

（1）工作機構(gòu)故障

在鉆井柴油機實際運行過程中，超載運轉(zhuǎn)會造成一些零部件出現(xiàn)早期損壞。通常情況下，超載運轉(zhuǎn)是柴油機在實際運轉(zhuǎn)過程中曲軸載荷超出其最大限度，即便曲軸載荷能夠保持正常，就應力角度而言，也可能會導致發(fā)生嚴重超載情況。比如，主軸承磨損不均勻，其同軸性將會受到破壞，這將會導致曲軸有附加彎曲應力產(chǎn)生，這主要是由于軸承在出現(xiàn)磨損情況下會有較大彎曲變形產(chǎn)生，最終導致附加彎曲應力幅度大于正常工作狀態(tài)下應力，因此主軸承磨損在超出一定限度之后，則曲軸經(jīng)常會呈現(xiàn)出超載狀態(tài)。由上述內(nèi)容可知，工作機構(gòu)中有故障發(fā)生的根本因素為配合間隙出現(xiàn)變化。

（2）潤滑系統(tǒng)故障

潤滑系統(tǒng)的功能是讓活塞、活塞環(huán)與氣缸套，活塞銷、銷座與連桿兩端襯套，齒輪、各軸與軸承等部位形成一層有效的油膜，實現(xiàn)液體摩擦，達到減少機器零部件之間的摩擦力。潤滑系統(tǒng)的故障一般表現(xiàn)為以下幾個方面：①機油牌號、質(zhì)量不符合規(guī)定要求;②潤滑系統(tǒng)泄漏;③油底殼油量不足;④機油稀釋;⑤調(diào)壓閥卡死或控制壓力調(diào)整不當;⑥機油泵磨損嚴重或損壞。

（3）燃料系統(tǒng)故障

如果燃料系統(tǒng)工作異常，將直接造成柴油機功率及熱效率降低。功率下降之后，必須增加供油量來滿足增大功率的需要，熱效率降低則使廢熱大量增加，而這些增加的廢熱往往會導致很多故障出現(xiàn)。

（4）冷卻系統(tǒng)故障

若柴油機冷卻系統(tǒng)未能夠正常工作，將導致柴油機出現(xiàn)過熱故障，其常見原因為長期使用非標準冷卻液，柴油機內(nèi)水套以及散熱器內(nèi)部出現(xiàn)結(jié)垢情況。在粉塵較嚴重地區(qū)，可觀察到散熱器外部積累大量污物，如不及時處理，氣缸活塞等摩擦副會因溫度過高導致配合間隙過小而加劇磨損，缸蓋產(chǎn)生裂紋等。

2 鉆井柴油機合理使用分析

（1）科學合理使用潤滑油

潤滑油能夠?qū)C械部件進行潤滑、冷卻及清洗，并且還能夠起到密封、防銹、緩沖的作用，但其主要作用就是潤滑。在鉆井柴油機實際運行過程中，可利用管道及油泵通過飛濺以及壓力等相關方法使?jié)櫥湍軌蜻_到不同摩擦部位，從而可使機械內(nèi)不同金屬器件之間所存在干摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w摩擦，使機件之間存在磨損得以明顯減少。不但能夠節(jié)約燃料，還能夠使機械有效功率得以充分發(fā)揮。在實際運用過程中，應當對潤滑油正確選擇并做到及時更換。

（2）合理控制加速加載及停車

通常情況下，鉆井柴油機在實際運轉(zhuǎn)過程中不可過快加速加載，一旦加速加載過快，機械負荷以及熱負荷均出現(xiàn)較快變化，機器振動加劇，最終導致?lián)p壞機器內(nèi)零件，柴油冒煙量增大，對環(huán)境加重污染。因此，在加載時應當注意速度緩慢，柴油機啟動之后應先進行預熱，在潤滑油溫度上升至70℃以上時才能全負荷運轉(zhuǎn)。另外，在停車時應先使柴油機卸載，使其速度逐漸降低，進行一段時間怠速運轉(zhuǎn)，在油溫及水溫降低至60℃之下時才能完全停車。

（3）利用余熱利用裝置，節(jié)能降耗

用管路將多臺發(fā)動機水套的進出水口分別相連，并在管路上用管道泵使其強制循環(huán)，用工作柴油機的多余熱量來加熱不工作的柴油機使其預熱，并且在此系統(tǒng)中加入一個電加熱裝置，在所有車未啟動時為系統(tǒng)加熱。

利用工作中的柴油機的余熱為沒有啟動的柴油機進行預熱，減少預啟動柴油機的啟動時間，達到降低能耗的目的，同時也可以在所有車未啟動時為系統(tǒng)加熱（尤其室外溫度低時）縮短柴油機的啟動及跑溫（暖車） 時間，提高生產(chǎn)效率。

3 結(jié)語

鉆井柴油機使用的有效性、合理性、機修時率及使用壽命等因素直接制約著鉆井生產(chǎn)的連續(xù)性。鉆井柴油機的正常使用可以通過及時保養(yǎng)、定期檢查加以控制，而產(chǎn)生故障后，第一時間對故障機組進行分析判斷是及時準確恢復故障機組的基礎。同時做到科學使用，合理改造，達到節(jié)能降耗的目的。

參考文獻：

[1]趙守山，劉勝男，樊林軍，吳茂安.鉆井柴油機故障分析與預防措施[J].科技致富向?qū)В?015，（17）.