山西LX-4井旋轉(zhuǎn)井壁取芯（ERSC）作業(yè)設(shè)備質(zhì)量故障案例分析

王明軍

摘要：ERSC（旋轉(zhuǎn)井壁取芯）設(shè)備在山西LX-4井作業(yè)時(shí)出現(xiàn)故障?，F(xiàn)對(duì)出現(xiàn)故障的兩支ERSC61MA儀器進(jìn)行分析，找出引起故障的原因及相應(yīng)解決辦法，以便降低此類故障發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。

關(guān)鍵詞：質(zhì)量故障;案例分析;解決方案

一、現(xiàn)場情況

現(xiàn)場工程師提供作業(yè)情況如下：

第一趟下井作業(yè)情況：（下井設(shè)備：ERSC61EA 281399+ERSC61MA 291849）

下井取芯3顆后，操作面板上，芯長顯示值不再變化。起出儀器后，發(fā)現(xiàn)儀器機(jī)械節(jié)開孔部位塞滿碎屑?jí)K，仔細(xì)觀察，發(fā)現(xiàn)芯長十字桿已斷裂。

第二趟下井作業(yè)情況：（下井設(shè)備：ERSC61EA 281399+ERSC61MA 281395）

下井后，溫度達(dá)到30度時(shí)開啟電機(jī)，運(yùn)轉(zhuǎn)正常。溫度達(dá)到70度開啟馬達(dá)，瞬時(shí)電流變大，關(guān)閉總電源，起出儀器后，發(fā)現(xiàn)儀器機(jī)械節(jié)馬達(dá)軟管爆裂，液壓油泄露嚴(yán)重。

第三趟下井作業(yè)情況：（下井設(shè)備：ERSC61EA 281399+ERSC61MA 291849）

將ERSC61MA 281395儀器芯長十字桿拆卸下來更換到ERSC61MA 291849儀器上，并對(duì)ERSCMA（291849）儀器馬達(dá)密封件進(jìn)行保養(yǎng)，更換動(dòng)密封環(huán)及O圈后補(bǔ)油，地面檢查馬達(dá)微滲，但是可以達(dá)到下井要求即下井;成功取芯21顆。

第四趟下井作業(yè)情況：（下井設(shè)備：ERSC61EA 281399+ERSC61MA 291849）

由于甲方要求，必須連續(xù)作業(yè)，因此起出儀器后，對(duì)ERSCMA（291849）地面檢查一切正常后，將儀器進(jìn)行補(bǔ)油、下井（應(yīng)待儀器溫度降低時(shí)，先進(jìn)行補(bǔ)油作業(yè)，而后在對(duì)設(shè)備進(jìn)行上電檢查）。成功取芯4顆后，鉆進(jìn)過程中電流突然變大，關(guān)閉馬達(dá)，在馬達(dá)鉆退狀態(tài)下，電流仍未減小，因此關(guān)閉總電源，依靠儀器內(nèi)部蓄能器能量將馬達(dá)鉆退，而后起出儀器，發(fā)現(xiàn)平衡節(jié)皮囊萎縮。

第五趟下井作業(yè)情況：（下井設(shè)備：ERSC61EA 281399+ERSC61MA 202017）

作業(yè)情況：成功取芯18顆。（注：由于設(shè)備出現(xiàn)故障，重新調(diào)配一支ERSC61MA設(shè)備進(jìn)行作業(yè)）

針對(duì)現(xiàn)場工程師提供的作業(yè)情況，初步判定為ERSC61MA 291849和ERSC61MA 281395這兩支儀器出現(xiàn)故障，于是該設(shè)備返回塘沽基地后，對(duì)這兩支儀器進(jìn)行故障排查、維修。

二、質(zhì)量問題：

1、馬達(dá)軟管質(zhì)量問題

1）故障類型：加工工藝和材質(zhì)問題

2）問題或故障的描述、提出

近期在儀修車間和現(xiàn)場作業(yè)時(shí)，多次發(fā)現(xiàn)ERSC61MA設(shè)備馬達(dá)軟管爆裂或者泄露現(xiàn)象，導(dǎo)致儀器出現(xiàn)漏油甚至灌漿故障的發(fā)生。結(jié)合多次出現(xiàn)馬達(dá)軟管出現(xiàn)的漏油現(xiàn)象，我們發(fā)現(xiàn)主要原因?yàn)轳R達(dá)軟管制造工藝疏漏造成的。

3）問題或故障的分析

案例a：馬達(dá)軟管壓制不嚴(yán)導(dǎo)致儀器灌漿

山西作業(yè)設(shè)備ERSC61MA 281395儀器返回塘沽基地后，發(fā)現(xiàn)儀器存在嚴(yán)重漏油現(xiàn)象。觀察儀器內(nèi)部液壓油，發(fā)現(xiàn)油質(zhì)較為渾濁，判斷該儀器出現(xiàn)灌漿現(xiàn)象。通過與作業(yè)工程師溝通及排查工作找到漏油點(diǎn)為馬達(dá)軟管處。

我們對(duì)出現(xiàn)漏油現(xiàn)象的馬達(dá)軟管進(jìn)行加壓試驗(yàn)。將馬達(dá)軟管與手壓泵相連，打壓后觀察其是否存在漏油現(xiàn)象。通過實(shí)驗(yàn)我們確定了具體漏油點(diǎn)為馬達(dá)軟管的軟管接頭處。

案例b：馬達(dá)軟管接頭未壓制，導(dǎo)致軟管爆裂

在塘沽基地維保ERSC設(shè)備時(shí)，曾出現(xiàn)過馬達(dá)軟管漏油現(xiàn)象。當(dāng)時(shí)在加溫測試過程中，馬達(dá)軟管出現(xiàn)爆裂現(xiàn)象，爆裂位置也是軟管接頭處。

4）問題或故障的解決方法或方案

我們對(duì)馬達(dá)軟管的制作過程進(jìn)行了了解與分析，馬達(dá)軟管接頭處的制作工藝可簡單解釋為：通過特制的鋼制套箍，將制作好的鋼絲軟管和鋼制接頭進(jìn)行連接。并通過壓制工藝，適度擠壓鋼制套箍，從而達(dá)到接頭處承壓和密封的效果。而鋼制套箍是否進(jìn)行壓制;壓制過程是否滿足工藝要求便成為制約馬達(dá)軟管接頭處是否符合承壓密封效果的關(guān)鍵。

檢查馬達(dá)軟管質(zhì)量時(shí)，首先應(yīng)觀察馬達(dá)軟管接頭處，鋼制套箍是否有壓制痕跡。如出現(xiàn)無壓制痕跡現(xiàn)象，應(yīng)立即停止使用。

現(xiàn)階段馬達(dá)軟管承壓監(jiān)測方法為：將馬達(dá)軟管連接于手壓泵，施加一定壓力（一般為10-15兆帕），觀察馬達(dá)軟管是否漏油。而實(shí)際作業(yè)中，馬達(dá)軟管往往是在自身扭曲的情況下，多次承受瞬間壓力的沖擊。根據(jù)現(xiàn)場使用情況匯總與反饋，在馬達(dá)軟管的檢查中，需要針對(duì)馬達(dá)軟管的扭曲及瞬間壓力沖擊情況進(jìn)行相應(yīng)的檢測。

2、液壓節(jié)前端插頭質(zhì)量問題---燒損

1）故障類型：設(shè)計(jì)類

2）問題或故障的描述、提出

作業(yè)中，出現(xiàn)ERSC61MA設(shè)備電流劇增（電機(jī)工作電流超過4A）現(xiàn)象，針對(duì)此現(xiàn)象對(duì)設(shè)備進(jìn)行了排查與分析，發(fā)現(xiàn)除設(shè)備灌漿之外，液壓節(jié)前端母插頭與雙工插頭之間存在縫隙也是導(dǎo)致問題的一個(gè)重要原因。

3）問題或故障的分析

案例a：ERSC61MA 291849前端母插頭與雙工插頭被燒毀

對(duì)該儀器進(jìn)行直觀排查，未發(fā)現(xiàn)明顯漏油點(diǎn)及機(jī)械節(jié)損壞情況。觀察儀器內(nèi)部液壓油，液壓油較清，判定為設(shè)備并未出現(xiàn)灌漿現(xiàn)象。

FIT檢查時(shí)，發(fā)現(xiàn)儀器電機(jī)與外殼存在100歐姆左右電阻（應(yīng)為絕緣），初步判斷為電機(jī)線與外殼短接。

FIT檢查后，將儀器放油，準(zhǔn)備拆出內(nèi)部液壓系統(tǒng)，進(jìn)行詳細(xì)排查。在拆卸過程中，發(fā)現(xiàn)儀器前端的雙公插頭與內(nèi)部接頭連接處出現(xiàn)燒焦現(xiàn)象。

拔下插頭后，更換雙公插頭與儀器內(nèi)部的母插頭，再次做Fit檢查，一切正常。而在對(duì)液壓節(jié)內(nèi)部的各零件進(jìn)行排查和清洗過程中，并未發(fā)現(xiàn)異常，故判斷為：插頭燒焦后影響電機(jī)供電線絕緣情況，從而影響設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

首先，懷疑由于插針?biāo)蓜?dòng)造成電打火現(xiàn)象。而在排查中并未發(fā)現(xiàn)接觸不良現(xiàn)象，且57系列儀器均使用此種插頭，并未出現(xiàn)過類似現(xiàn)象，故排除此種設(shè)想。

其次，懷疑由于油污導(dǎo)致短路所知。但排查中，液壓油較清，并無沉淀物，故排除此種設(shè)想。

我們發(fā)現(xiàn)，雙公插頭與對(duì)應(yīng)母插頭之間存在一定縫隙（如下圖），由于ERSC61MA設(shè)備作業(yè)時(shí)電流較大，經(jīng)常可達(dá)到3-4A，如產(chǎn)生電弧現(xiàn)象，極易燒毀插頭。

4）問題或故障的解決方法或方案

我們建議在插頭之間安裝適當(dāng)厚度的絕緣層，防止電弧現(xiàn)象的發(fā)生?？蓪?duì)此進(jìn)行相關(guān)測試與實(shí)驗(yàn)，降低插頭出現(xiàn)燒焦現(xiàn)象的風(fēng)險(xiǎn)。

3、平衡節(jié)皮囊質(zhì)量--萎縮

1）故障類型：操作不當(dāng)

2）問題或故障的描述、提出

在儀修車間維保ERSC61MA設(shè)備時(shí)，出現(xiàn)平衡節(jié)皮囊萎縮嚴(yán)重現(xiàn)象，經(jīng)過排查與分析，皮囊萎縮嚴(yán)重現(xiàn)象多發(fā)生于井溫較高或者同一支儀器需要連續(xù)作業(yè)的情況下。連續(xù)作業(yè)時(shí)，作業(yè)間隙補(bǔ)油時(shí)機(jī)的選擇不當(dāng)容易造成皮囊萎縮嚴(yán)重現(xiàn)象的發(fā)生。

3）問題或故障的分析

案例a：補(bǔ)油時(shí)機(jī)不當(dāng)，導(dǎo)致皮囊變形嚴(yán)重

在對(duì)山西返回設(shè)備ERSC61MA 291849設(shè)備進(jìn)行檢查中發(fā)現(xiàn)：平衡節(jié)皮囊萎縮情況較為嚴(yán)重，判定為由于連續(xù)作業(yè)，造成儀器缺油導(dǎo)致的。

4）問題或故障的解決方法或方案

在進(jìn)行多次作業(yè)后，皮囊萎縮現(xiàn)象為正常損耗，維保時(shí)應(yīng)時(shí)常關(guān)注活塞位置。如皮囊萎縮嚴(yán)重應(yīng)立即更換。此外，如遇到一支儀器需要連續(xù)作業(yè)的情況，作業(yè)間隙的補(bǔ)油環(huán)節(jié)便尤為重要。建議在油溫較低時(shí)進(jìn)行補(bǔ)油操作，切忌溫度較高時(shí)進(jìn)行補(bǔ)油作業(yè)，因?yàn)榇藭r(shí)液壓油膨脹較少，可進(jìn)行充足補(bǔ)油。避免由于液壓油過度缺失造成的皮囊萎縮現(xiàn)象的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)：

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