抽油機(jī)故障種類分析與維護(hù)對(duì)策

馬 克

（遼河油田歡喜嶺采油廠，遼寧盤(pán)錦 124010）

0 引言

在我國(guó)當(dāng)前的原油開(kāi)采工作中，游梁式抽油機(jī)最為常見(jiàn)，它依賴曲柄連桿機(jī)構(gòu)，將動(dòng)力供應(yīng)裝置所提供的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)槌橛瓦^(guò)程的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，隨后抽油桿將帶動(dòng)深井泵的活塞裝置完成原油的抽取?，F(xiàn)在抽油機(jī)設(shè)備故障也十分常見(jiàn)，如果不能針對(duì)其問(wèn)題來(lái)源進(jìn)行全面、細(xì)致的分析，并落實(shí)相應(yīng)的問(wèn)題防范策略，將會(huì)直接干擾企業(yè)的正常生產(chǎn)流程，降低企業(yè)整體經(jīng)濟(jì)效益。

1 抽油機(jī)常見(jiàn)故障原因分析

1.1 驢頭、工字鋼或支架出現(xiàn)裂縫

如果在原油開(kāi)采過(guò)程中出現(xiàn)開(kāi)采井基礎(chǔ)下沉、基礎(chǔ)縱向水平度超出正常范圍、抽油機(jī)安裝過(guò)程未能嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范、開(kāi)采井作業(yè)施工工藝不良等現(xiàn)象，那么抽油機(jī)的驢頭、工字鋼與支架位置很容易偏斜或開(kāi)裂，油井負(fù)荷也會(huì)發(fā)生重大變化，進(jìn)而嚴(yán)重影響采油作業(yè)。

1.2 中軸承、尾軸承故障

中軸承與尾軸承也很容易出現(xiàn)故障或問(wèn)題，原因主要有兩個(gè)：一個(gè)與設(shè)備的安裝工藝直接相關(guān)，在游梁式抽油機(jī)安裝過(guò)程，如果游梁安裝未處于設(shè)計(jì)與規(guī)范范圍之內(nèi)，則它與其他設(shè)備之間的剪力差過(guò)大，這將嚴(yán)重影響中軸承與尾軸承的正常工作；二是工作人員未能對(duì)游梁式抽油機(jī)進(jìn)行及時(shí)、有效的維護(hù)與保養(yǎng)。

1.3 曲柄銷子退扣故障問(wèn)題

抽油機(jī)曲柄裝置承擔(dān)著力傳導(dǎo)與轉(zhuǎn)換的作用，一旦出現(xiàn)問(wèn)題采油裝置將會(huì)直接停止工作。引發(fā)曲柄銷退扣現(xiàn)象的因素有很多，如保養(yǎng)不到位、曲柄臺(tái)肩磨損、襯套磨損等。另外，如果未嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范安裝游梁，也會(huì)導(dǎo)致游梁與曲柄之間出現(xiàn)較大的剪力差，很容易引發(fā)曲柄銷退扣問(wèn)題。

1.4 減速箱竄軸現(xiàn)象

減速箱竄軸現(xiàn)象也是當(dāng)前原油開(kāi)采過(guò)程中一種比較常見(jiàn)的故障，原因主要有抽油機(jī)剪力差超標(biāo)、抽油機(jī)基礎(chǔ)橫向水平度失衡、減速箱內(nèi)部油質(zhì)變壞引發(fā)磨損、中間軸啃齒、輸入輸出軸啃齒、軸承損壞等。抽油機(jī)出現(xiàn)減速箱竄軸問(wèn)題后，主要有以下3 種表現(xiàn)。

（1）減速箱的大皮帶輪竄動(dòng)，且竄動(dòng)周期與抽油機(jī)活塞運(yùn)動(dòng)基本一致，每次的竄動(dòng)量大約15～25 mm。

（2）減速箱內(nèi)部出現(xiàn)明顯的撞擊聲。減速箱發(fā)生竄軸現(xiàn)象后通常會(huì)發(fā)出撞擊聲，但是有撞擊聲并不意味著減速箱竄軸，也有可能是減速箱齒輪出現(xiàn)了錯(cuò)位。

（3）根據(jù)當(dāng)前維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，減速箱的竄軸現(xiàn)象時(shí)一般發(fā)生在其內(nèi)部高速軸，而低速軸不會(huì)。

因此，如果抽油機(jī)日常管理與維護(hù)工作不到位，或者抽油機(jī)安裝工作不合理，那么減速箱裝置很容易出現(xiàn)各種異?，F(xiàn)象。

2 減速設(shè)備油箱滲漏故障分析以及對(duì)應(yīng)的處理策略

2.1 故障原因分析

抽油機(jī)減速設(shè)備油箱滲漏故障比較常見(jiàn)，為解決這一故障，首先需要明確油箱為什么會(huì)出現(xiàn)滲漏。當(dāng)前，減速箱是抽油機(jī)工作過(guò)程的主要傳動(dòng)裝置，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間很長(zhǎng)，系統(tǒng)所承受的負(fù)荷很大，而減速設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中齒輪與齒輪之間會(huì)因?yàn)橄嗷ツΣ炼a(chǎn)生大量的熱量，而減速箱的密封性能良好，這會(huì)導(dǎo)致其散熱效果很差，箱內(nèi)溫度將在很短的時(shí)間內(nèi)快速上升。減速箱溫度升高后，箱內(nèi)的潤(rùn)滑油體積將會(huì)膨脹、使箱內(nèi)壓力升高，此時(shí)一旦其內(nèi)部透氣孔道因機(jī)械原因出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，那么內(nèi)部壓力將無(wú)法有效釋放，最終引發(fā)油箱潤(rùn)滑油泄漏現(xiàn)象。

2.2 故障處理策略

為了減少減速設(shè)備滲漏現(xiàn)象的負(fù)面影響，維護(hù)人員首先要明確抽油機(jī)減速設(shè)備可能出現(xiàn)的滲漏位置，并針對(duì)滲漏位置選擇不同的處理方式：如果減速箱端部后蓋與外殼之間的連接處出現(xiàn)松動(dòng)，密封材料失效，那么軸承端部與外殼之間將會(huì)出現(xiàn)明顯的潤(rùn)滑油漏出事件，此時(shí)工作人員可用石棉等高效密封材料（在使用過(guò)程注重對(duì)石棉材料毛刺的處理），及時(shí)清理泄漏位置的油污與雜質(zhì)，確保密封材料與減速箱殼體的接觸位置干凈平整，提高密封效能；如果減速箱殼體密封失效、回油孔道出現(xiàn)堵塞，那么減速箱軸承套筒與軸承端蓋位置將會(huì)出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象，這就需要維護(hù)人員全面、細(xì)致地檢查回油孔道，及時(shí)清理其內(nèi)部雜質(zhì)，確?；赜涂椎罆惩o(wú)阻，并更換殼體的密封材料。

3 石油抽油設(shè)備曲柄連桿故障原因分析以及對(duì)應(yīng)的處理策略

3.1 故障原因分析

當(dāng)前的抽油作業(yè)中，抽油設(shè)備的曲柄連桿裝置可分為曲柄結(jié)構(gòu)與連桿結(jié)構(gòu)，這兩種結(jié)構(gòu)的有效聯(lián)動(dòng)可滿足抽油設(shè)備動(dòng)力傳動(dòng)需求。從功效角度分析，曲柄連桿裝置需要持續(xù)完成動(dòng)力轉(zhuǎn)換與傳導(dǎo)行為，那么就需要長(zhǎng)時(shí)間承受較大的荷載，如果運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程曲柄軸承承擔(dān)的作用力過(guò)大，銷子結(jié)構(gòu)將會(huì)在曲柄套與連桿的雙重作用下出現(xiàn)異常，如斷裂、脫扣及磨損等。曲柄銷子的錐面受力最大，所以很容易出現(xiàn)斷裂。此外，曲柄銷與錐套需要一起運(yùn)轉(zhuǎn)，連桿對(duì)銷子所施加的作用力大小及方向一直在變化，所以曲柄裝置也經(jīng)常存在微小振動(dòng)現(xiàn)象，這對(duì)曲柄銷十分不利，很容易導(dǎo)致其出現(xiàn)過(guò)度磨損。

3.2 故障處理對(duì)策

如果抽油機(jī)曲柄銷子出現(xiàn)故障，設(shè)備維護(hù)人員需要首先將抽油機(jī)置于停止?fàn)顟B(tài)，并同步判斷故障來(lái)源，只有真正解除故障來(lái)源，才能最大限度減少曲柄銷子故障對(duì)采油作業(yè)所帶來(lái)的負(fù)面影響。檢修工作者需要依照特定的規(guī)范與維護(hù)說(shuō)明，對(duì)曲柄及游梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面檢查，并利用特定的檢測(cè)設(shè)備，獲取抽油機(jī)設(shè)備的剪力差值以及縱向水平度、橫向水平度，如果這些數(shù)據(jù)存在異常，需要及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。此外，檢修人員也要檢查連桿的有效長(zhǎng)度以及沖成孔，如果連桿的有效長(zhǎng)度超出規(guī)定范圍，或者是沖程孔內(nèi)存在雜質(zhì)，也需要進(jìn)行調(diào)整，如果相關(guān)設(shè)備裝置已無(wú)法滿足有效做工過(guò)程，必須對(duì)其進(jìn)行更換或改造。

4 抽油機(jī)設(shè)備管理工作的有效推進(jìn)及發(fā)展策略

4.1 全面落實(shí)機(jī)械保養(yǎng)制度，結(jié)合實(shí)際工作需要?jiǎng)?chuàng)新保養(yǎng)策略

檢修維護(hù)人員需要對(duì)采油區(qū)域內(nèi)所有的機(jī)械設(shè)備建立實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)檔案，依照不同抽油機(jī)設(shè)備投產(chǎn)日期以及設(shè)備類型的不同，完善對(duì)應(yīng)的檔案體系，并將這一資料共享至各個(gè)維護(hù)班組，讓每一位檢修維護(hù)人員能隨時(shí)獲取到設(shè)備的具體信息。此外，抽油機(jī)機(jī)械保養(yǎng)制度需考量季節(jié)變化因素，尤其是在我國(guó)北方地區(qū)，夏季抽油機(jī)的工作溫度可達(dá)40 ℃，而冬季可能會(huì)將至-20 ℃，這種巨大的工作溫度差很容易讓抽油機(jī)不同機(jī)械構(gòu)件之間出現(xiàn)磨損。因此，為減少溫度變化對(duì)抽油機(jī)工作的影響，工作人員不僅要執(zhí)行一保與二保工序，還要在夏季或冬季來(lái)臨之前對(duì)抽油機(jī)各個(gè)機(jī)械構(gòu)件進(jìn)行全面保養(yǎng)，依照溫度的不同及時(shí)調(diào)整機(jī)械構(gòu)件之間的間隙，最大限度減少設(shè)備發(fā)生故障的可能，提高設(shè)備保養(yǎng)水平和采油工作質(zhì)量。

此外，企業(yè)要不斷強(qiáng)化對(duì)檢修維護(hù)團(tuán)隊(duì)的培訓(xùn)，并落實(shí)監(jiān)督機(jī)制，全面考核工作人員的檢修維護(hù)行為，建立崗位責(zé)任制，將檢修維護(hù)效能與工作人員的經(jīng)濟(jì)效益掛鉤，提高檢修工作人員的責(zé)任態(tài)度。企業(yè)內(nèi)部還要定期具備經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)交流會(huì)，針對(duì)各類常見(jiàn)的設(shè)備故障來(lái)源以及故障現(xiàn)象，實(shí)施更為科學(xué)的維護(hù)策略優(yōu)化，不斷改進(jìn)維護(hù)手段，提高檢修維護(hù)工作對(duì)開(kāi)采工作的積極作用。

4.2 結(jié)合工作實(shí)際需求，不斷優(yōu)化維護(hù)技術(shù)和設(shè)備管理手段

抽油機(jī)故障現(xiàn)象十分常見(jiàn)，為了降低其對(duì)采油工作的不良影響，需要依照現(xiàn)場(chǎng)具體問(wèn)題與工作狀況，實(shí)施全方位分析與探究，結(jié)合工作需求來(lái)完善維護(hù)技術(shù)體系，優(yōu)化設(shè)備管理手段。

針對(duì)抽油機(jī)安裝不正現(xiàn)象，工程團(tuán)隊(duì)需要在抽油機(jī)安裝現(xiàn)場(chǎng)落實(shí)更為嚴(yán)苛的管理與監(jiān)督制度，改善安裝工藝手段，深入到設(shè)備安裝現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)容易出現(xiàn)問(wèn)題的工藝流程進(jìn)行全面監(jiān)督，確保每一作業(yè)環(huán)節(jié)的平穩(wěn)，此外，安裝人員也要對(duì)驢頭裝置進(jìn)行加固，如增加雙頂絲。

針對(duì)抽油機(jī)做功過(guò)程所常見(jiàn)的曲柄銷退扣或磨損問(wèn)題，設(shè)備管理者需要明確游梁不正現(xiàn)象對(duì)于曲柄銷所帶來(lái)的影響力，并在抽油機(jī)安裝時(shí)，嚴(yán)格監(jiān)督各個(gè)環(huán)節(jié)，確保游梁裝置處于規(guī)定范圍之內(nèi)?，F(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管執(zhí)行人員也要檢查抽油機(jī)剪力差是否標(biāo)準(zhǔn)、連桿長(zhǎng)度是否一致以及曲柄孔位置是否對(duì)稱，以此來(lái)保證曲柄裝置受力均勻。此外，抽油機(jī)設(shè)備安裝完成后，也要對(duì)曲柄銷及軸套的配合狀況進(jìn)行試驗(yàn)性分析，如果裝置不合格，需及時(shí)執(zhí)行更換流程，并保證日常檢修維護(hù)過(guò)程對(duì)曲柄銷的保養(yǎng)可靠且有效。

故障維護(hù)過(guò)程中，曲柄更換作業(yè)也需要嚴(yán)格遵守相關(guān)操作章程與技術(shù)要求。檢修維護(hù)人員在執(zhí)行設(shè)備日常維護(hù)與管理工作時(shí)，也要加強(qiáng)對(duì)曲柄銷軸承的檢查，確保其潤(rùn)滑度。根據(jù)當(dāng)前設(shè)備維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，工作人員家主在曲柄銷軸承內(nèi)的潤(rùn)滑脂，大多數(shù)只留存于曲柄銷蓋板之中，只有部分潤(rùn)滑脂會(huì)進(jìn)入軸承內(nèi)部。此外，軸承工作過(guò)程也會(huì)將部分潤(rùn)滑脂從其內(nèi)部擠出，導(dǎo)致滾珠結(jié)構(gòu)出現(xiàn)過(guò)度摩擦現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致軸承溫度上升，這種現(xiàn)象在高溫天氣更為常見(jiàn)。為減少這種現(xiàn)象對(duì)曲柄軸承、曲柄銷結(jié)構(gòu)的影響，檢修維護(hù)人員需縮短曲柄軸承潤(rùn)滑脂加注周期，避免因曲柄軸承磨損而出現(xiàn)曲柄銷外殼脫出問(wèn)題，并及時(shí)更換已經(jīng)出現(xiàn)磨損的軸承。盡量避免更換曲柄銷，因?yàn)榍N更換工作極為繁雜，需要消耗大量的時(shí)間與人力、物力，并且更換過(guò)程需要中止采油作業(yè)，降低企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，提高企業(yè)設(shè)備管理難度。

此外，針對(duì)抽油機(jī)配套設(shè)備，采油企業(yè)也要建立對(duì)應(yīng)的維護(hù)機(jī)制，并重點(diǎn)關(guān)注電機(jī)與皮帶輪裝置，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需求改用變頻柜，方便生產(chǎn)操作人員及時(shí)調(diào)整參數(shù)，減少電機(jī)與皮帶輪的磨損。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，采油工作過(guò)程中，為提高抽油機(jī)檢修工作質(zhì)量，工作人員需依照具體問(wèn)題以及故障來(lái)源進(jìn)行全面分析，結(jié)合采油現(xiàn)場(chǎng)需求，設(shè)立更為完善的檢修方案與問(wèn)題防治策略，以防范為主，通過(guò)合理的技術(shù)手段，降低抽油機(jī)故障可能性，進(jìn)而保障企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，提高我國(guó)原油開(kāi)采企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。