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发布时间:2020-10-08 21:33:13

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作者:李开连

出版社:石油工业出版社

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油气田设备润滑管理及油液监测技术

油气田设备润滑管理及油液监测技术试读:

前言

笔者从事油气田设备管理工作已30年,在长期的设备管理工作实践中发现,生产企业对设备润滑管理工作重视程度不够、认识不高、工作不到位等现象普遍,影响了企业和设备整体管理水平的提高,有的问题甚至给企业造成了较大的经济损失。从机械设备的摩擦、磨损和润滑的产、学、研、用四个环节来讲,我国的产、学、研水平已经不低,有些研究课题甚至处于国际领先水平,但企业“应用”环节上的问题很多,如何做好机械设备的摩擦、磨损和润滑应用这篇文章,对油气田企业来讲是一个重要课题。

作为机械设备的管理和使用者,不能简单地把机器看成是无生命的物体,运转中的机器实际上是有灵动和感知的,当你呵护它时,它就会欢畅的运转,能很好地为你工作服务;当你忽视它时,它就会生病甚至停机,故善待机器就如同善待一个生命体。因此,对油田设备管理和使用者来讲,要正确把握合理润滑的主要环节,正确掌握设备用油的基础知识,准确理解按期换油和按质换油的实质。通过开展油液监测工作,知道所管设备油液阶段性指标处在什么状态,油液异常是什么原因造成的,从而知道怎样去判断、处理和采取措施。油田设备管理工作者要针对出现的新情况、新问题及时进行梳理,开展好设备合理润滑及对策分析研究,通过全面加强润滑管理,让设备管理趋于“可靠性维护”和“以维代修”的境况,促进设备管理工作上水平、上台阶。

油气田开发生产一般地域辽阔、点多面广、运行环境恶劣,同时设备种类繁多,生产工艺复杂,管理幅度和难度都较大,故对设备润滑管理有着更严格的要求。本书是实用性的技术与管理类书籍,编写过程中立足油田,立足实用,辅助部分基础理论,目的是满足油气田广大基层设备管理工作者学习的需要,同时期望为油气田设备同行提供一些经验借鉴。霍丙新、贺建国、许丽等参与了本书第一章的编写工作,同时本书编写过程中得到了长庆油田公司设备管理处郑生宏、胜利油田设备管理处刘炜光的大力支持,长庆油田采气一厂、采气三厂、采气四厂、采油一厂、采油二厂、采油三厂、采油五厂和采油十厂的同行也给予了很多支持和帮助,在此一并表示感谢。

由于学识及实践水平有限,书中难免存在认识上的偏颇和不足,敬请广大读者批评指正。第一章 油气田设备及其润滑第一节 油气田设备管理特点及面临的问题与挑战一、油气田设备管理特点

设备是油气田企业的重要资产,是获取地下油气资源的关键手段,其使用和管理水平直接影响油气勘探与开发的综合效益。根据国内油田开发的特点,油层的能量不足是普遍现象,则必须人为地从地面补充能量,才能把原油举升出井口。如果补充能量的方式是用机械能量把油采出地面,就称为机械采油。目前,国内外机械采油装置主要分有杆泵和无杆泵两大类,各油田大量使用的是有杆泵采油的游梁式抽油机。分散的油井所生产的石油、伴生天然气和其他产品集中起来,经过必要的处理、初加工,合格的原油(天然气)作为商品外输到炼油企业和天然气用户,相应配套的设备主要有储存装置、分离装置、加热炉及输油泵等。注水是油田开发的主要手段,对低渗透油田来讲超前注水是油田开发的重要手段,相应配套的设备主要有水处理装置及往复式柱塞泵或离心式泵等。另外,要保证井筒、地面流程的正常运行,相应配套的还有各类用于辅助生产保障的特种作业车辆。除加热设备和各种装置外,抽油机、输油(水)泵、注水泵及特种作业车辆构成了油田地面开发(动)设备的主体。

为了满足低压生产的需要,天然气开采、集输与处理对压缩机组有很高的依赖性,在集输系统采用二级增压模式的工艺中,天然气压缩机组是整个集输系统的动力源,天然气压缩机组的有效利用率直接影响到天然气产量的完成和对外集输。近年来随着我国对天然气需求规模的不断扩大,天然气处理量在逐年增加,天然气压缩机组数量也在不断增加,可以说固定式天然气压缩机组构成了气田地面开发(动)设备的主体。总之,油气田动设备管理具有以下特点:(1)数量庞大、类型多。随着油气田开发步入中后期,低产多井(井组)是油气田开发的特点,相应设备配套数量也庞大。如长庆油田区域内的油、气、水井达数万口,目前配套设备近10万余台套,设备原值170余亿元,装机总功率1000多万千瓦;设备年度维修费用近5亿元,润滑剂采购费用1亿元以上。(2)工作环境恶劣。油气田设备绝大部分属于野外安装使用,且露天安装较多,从长庆油田地理环境特点可以看出,设备容易受到风沙、严寒、酷暑的侵袭,润滑油品的污染控制难度极大。产出介质的各种污染、泄漏、结垢及腐蚀伴随着从井口到产品处理和净化的全过程,输送介质的高温、高压及高腐蚀性,容易导致密封元件失效、漏失,发生润滑油变质乳化等现象。苛刻而又复杂的工作环境就要求设备有良好的合理润滑管理措施,优良的润滑剂品质和污染控制方法。(3)装备具有连续化、多样化、大型化、自动化的特点。油气田生产为连续性生产,设备资产规模大、分布广、增加快、变化频。不间断长周期运行设备多,且设备大多为低速重载运行状态,具有较强的冲击载荷,设备停机维修对生产的影响较大,设备可靠运行和安全环保生产的要求越来越高。对气田生产来讲还具有工艺条件要求苛刻,且面对高温、高压、易燃、易爆、易中毒的运行环境,设备一旦发生问题,将产生一系列严重后果。(4)油气田设备管理涉及多学科领域,具有技术密集、资产密集、特种设备密集、运行风险高等特点。随着油气田开发的深入,设备向数字化、集成化方向发展,设备管理所涉及的学科已不仅仅局限于机械本身的相关内容,通过与生产工艺、数字化的结合已形成多种学科相互关联交叉的局面,涉及机电一体及计算机、信息化等综合学科,与工艺相关的工作范围扩展到压力容器、管道探测、电器仪表、化学化工、腐蚀与结垢防治、材料加工与应用等各领域。(5)设备维修管理面临考验。一方面设备维修策略发生重要变化,需要应用现代状态监测技术提高设备维护水平;另一方面设备新度系数的降低和维修经验的缺乏使管理工作难度开始凸显,设备使用年限越来越长,老化程度越来越严重,维护费用越来越高,设备故障率逐年增加。高资产值对应高运行风险,如果对设备运行维护不好将引起较大的经济损失和安全环保事件。长庆气田管理的各类天然气压缩机组有400多台(套),占气田全部设备资产量的50%以上。某采气厂2012压缩机组材料消耗费用为8500余万元,维修保运费用5000余万元,给采气厂生产成本控制带来很大的压力。二、油气田设备管理面临的问题与挑战

1.面临的问题

油气田开发是一项庞大而复杂的系统工程,包括油层物理、油藏工程、采油(气)工程及地面工程等。其中,采油(气)工程是其重要的组成部分和实施的核心,井底、井筒、井口装置、采油(气)设备、注水(气)设备以及地面集输、分离和储存设备等组成了油气田开发系统。就国内油气田开发而言,常规油气田和低渗透油气田在油藏地质条件、特色工艺技术等方面是有所区别的,但油气田开发的工作对象都是采、注井,采油(气)方式大同小异,也决定了地面工程设备的类似性,地面工程设备要满足油气田开发生产的需要。长庆油田属于典型的低渗透油气藏,油气田开发技术及地理环境具有特殊的代表性。(1)涉及技术面广,综合性强而又复杂。

无论低渗透油气田还是常规油气田,其涉及的技术面广、综合性强。低渗透油气田是指油层储层渗透率低、丰度低、单井产能低的油气田,油气层连通性差,压力下降快,单井产量低,单井控制储量小;按常规开发方式,地面建设投资巨大,开发难度极大。目前,世界范围内的低渗透油气藏开发均没有取得突破性进展,低渗透储量的动用程度很低,只有储层条件好、埋藏浅的低渗透油藏才得到开发。长庆油田破解了低渗透油气田开发难题,形成了一套具有我国特色的低渗透油气藏开发技术,在国内低渗透油气田开发方面做出了重大的贡献。

长庆油田通过超前注水保持较高的地层压力,建立较高的驱替压力系统,从而降低了因地层压力下降造成的渗透率伤害,提高最终采收率。此外,长庆油田还创造了以“滚动勘探开发技术、早期油藏描述技术、井网优化技术、储层压裂改造技术、丛式井钻配套技术、地面优化简化技术”为主要内容的特低渗透油气藏配套开发技术。设备始终伴随着油气田开发发展的进程,解决好油气田设备技术配套和优化管理具有重要的作用。(2)工作难度增大,涉及油气田开发的决策和经济效益。

随着油气田开发时间的延长,普遍出现油气产量下降,综合含水上升,地面集输、注水系统不匹配,井筒问题复杂,稳产难度大等问题;设备设施腐蚀老化、可靠性降低、维修改造难度大,需更新的设备设施、装置管线日益增多,导致生产运行、维修维护和管理费用逐年增高,不仅加大了设备管理难度,影响了油田的安全环保生产,同时影响了油田开发的经济效益。(3)地理环境特殊,油气田开发和设备管理面临考验。

认识清楚油气田的地理环境特点对做好设备润滑管理是十分重要的。长庆低渗透油气田地理环境是很有代表性的,该区域幅员辽阔,点多、面广、线长,分布在鄂尔多斯盆地的广袤区域,勘探总面积达4237×10km。北部为沙漠、草原及丘陵区,地势相对平坦,属于温带大陆性季风气候区,春季干旱少雨、多大风;夏季短促,温热,雨水集中;秋季秋高气爽,雨水减少;冬季漫长而寒冷,风速增大,最低气温可降至-35℃。南部为黄土高原区域,侵蚀作用强烈,地表沟壑纵横、梁峁交错;气候干旱,降水集中,植被稀疏,水土流失严重,给油气田开发和设备管理带来相当大的难度。

2.对传统设备润滑管理工作的挑战

1)传统设备润滑管理面临的问题

随着数字化油气田的发展,设备逐渐向“自动化、集成化、橇装化、标准化、网络化、智能化”的“设备数字化”方向发展。这一变化加大了设备管理的难度,对设备管理精细化、专业化的要求不断提高,实施设备寿命周期费用管理、完整性管理、精细化管理、综合绩效管理的要求日益迫切,设备润滑管理的方法和手段也需要不断地创新和进步。传统的设备润滑管理在不同程度上存在一些问题,主要表现为:(1)偏重“后半生”管理,忽视设备全过程的管理,尤其是全寿命周期的合理润滑;(2)偏重设备及润滑的技术管理,对设备润滑的综合绩效管理考虑不够;(3)没有基于风险的分析来合理使用有限的检维修和润滑剂资源;(4)依靠经验决定润滑检维修作业的内容;(5)对“高、大、精、稀”设备缺乏油液状态监测条件下的预知性维修;(6)对数字化设备自动采集的数据没有进行有效的分析利用,并指导润滑管理决策;(7)没有处理好传统和现代设备润滑管理的关系,不能一说现代设备润滑管理就丢弃传统,传统设备润滑管理的许多模式和方法是人们长期实践经验的积累,应该在传承的基础上加以改进和提高。

2)设备数字化条件下的设备润滑管理挑战(1)伴随着信息技术、自动化技术和物联网技术的应用,对传统设备润滑管理提出了新的要求和挑战。油田设备管理模式也在悄然发生变化,大量数字化设备、仪器的引进应用,实现了设备运行参数自动调节、异常状况远程控制、相关数据自动采集的新模式。即先进的设备必须有与之相适应的合理润滑管理模式和技术方法。(2)随着设备性能老化等问题的日益突出,维修成本和停机损失不断增加,对生产运行可靠性和经济性的要求极为迫切,这使得管理者提出了以预防为主、依靠设备状态监测技术来提高设备运行安全性和可靠性的新措施。(3)需要建立一套适应油气田设备全生命周期合理润滑管理的新体系。建立起从设备选型、设计、制造、购置、验收、安装、调试、使用、维护、改造、更新直至报废的全寿命周期合理润滑管理体系,充分利用现有数字化建设成果,实现数据共享,并融合科学先进的管理理念,将风险管理、分类管理、分级负责、预防性维护的管理思想融入到润滑管理体系建设中,达到创新传统设备润滑管理的目的。为此,迫切需要建立一套数据齐全、功能有效的信息平台,对设备合理润滑进行全方位、全系统、全过程的管控,以降低设备生命周期费用成本,提升设备资产安全效能和综合管理绩效。第二节 地面运输、内燃机类设备及其润滑

地面运输及内燃机类设备是油气田交通运输、特车作业及工程施工必不可少的重要工具,加强地面运输及内燃机类设备润滑管理和维护,开展好合理润滑及油液监测工作是非常必要的。

底盘是汽车及工程机械的基础支撑,内燃机是动力源,本书所说内燃机都是指陆地油气田企业所使用的内燃机(发动机)。自行走底盘车及内燃机作为动力机械广泛应用于油气田生产各领域,配套使用在特车运输、工程施工、电源保障、天然气增压等各种生产设备中。了解地面运输及内燃机类设备的工作特点,掌握底盘车及内燃机润滑系统的使用特性是十分重要的。由于常规运输车辆使用通用类汽车底盘,其分车型的性能及结构特点不一一介绍,对其润滑管理只做一般性说明和要求。一、内燃机

1.内燃机的工作特点

内燃机是将燃料的化学能转化为机械能的装置,被称为运输、特种作业车辆等机械设备的心脏。其功能就是将燃料(具有化学能)在汽缸内燃烧所产生的热能转化为机械能,从而输出动力。上述能量的转换是通过不断反复地进行“进气—压缩—做功—排气”4个连续过程实现的,每进行一次这样的连续过程就叫一个工作循环。活塞在汽缸内往复4个冲程完成一个工作循环的,称为四冲程发动机;往复两个冲程完成一个工作循环的,称为二冲程发动机。特种作业车、分体式天然气压缩机组、大型柴油发电机组及小轿车(不论是汽油车还是柴油车)一般为四冲程发动机,整体式天然气压缩机组、大功率矿山运输车、公交客车及摩托车则有部分使用二冲程发动机。现代发动机有一套完整的润滑系统,它是由油底壳、润滑油泵、粗滤器和细滤器等组成;润滑油通过管路、油泵的强制循环或通过飞溅等方式被送到各个摩擦部位,以保证发动机的正常润滑和运转。四冲程发动机主要采用飞溅润滑和压力式润滑方式,二冲程发动机则采用混合润滑方式。

2.内燃机的定义与分类(1)内燃机的定义:燃料在机器内部燃烧而将能量释放并对外做功的机械设备。工质燃烧前为燃料与空气的混合物,燃烧后为燃烧产物。

广义上的内燃机不仅包括往复活塞式发动机、旋转活塞式发动机和自由活塞式发动机,也包括旋转叶轮式的燃气轮机、喷气式发动机等,但油气田通常所说的内燃机是指活塞式内燃机。活塞式内燃机以往复活塞式最为普遍,活塞式内燃机将燃料和空气混合,在其汽缸内燃烧,释放出的热能使汽缸内产生高温高压的燃气。燃气膨胀推动活塞做功,再通过曲柄连杆机构或其他机构将机械功输出,驱动从动机械工作。(2)内燃机分类。油气田常用内燃机按其不同的特点可分为多种类型。

①使用燃料的不同。汽油机、柴油机、液化天然气(LNG)发动机、压缩天然气(CNG)发动机、液化石油气(LPG)发动机、双燃料多燃料发动机等。

②工作方式的不同。点火方式有压燃式和点烧式;工作循环有二冲程和四冲程;活塞运动方式有往复式和旋转式;冷却方式有液体冷却和空气冷却;汽缸数量有单缸机和多缸机;进气形式有非增压—自然吸气式和增压式;混合气形式有化油器式、缸内直喷式、进气管道内喷射和分层充气式;燃烧室形式有开式和分隔式燃烧室;气门形式与数量有二气门与多气门,顶置式气门与侧置式气门等。

③汽缸排列形式的不同。有直列式发动机、V形发动机、卧式发动机及对置式发动机等。

3.内燃机润滑系统及组成

无论往复活塞式内燃机有多少类型,其润滑系统组成及原理基本是一样的,图1-1为内燃机润滑系统的原理图,图1-2为V形发动机剖面示意图。润滑油泵从曲轴箱底部经过集油器的过滤器抽出,然后经过粗滤器(必要时还经过润滑油散热器)送入主油道,由主油道再沿许多沟槽送到各主要加压润滑点。在内燃机中,曲轴和凸轮轴的轴承、活塞销、推杆、配气机构的摇臂以及辅助机构的传动轴承全部都是加压润滑的,汽缸壁、阀杆、凸轮轴的凸轮则是机组所流出的润滑油喷溅润滑。在润滑油主油道上连接着压力表,以检查机油压力和精滤器的情况;用油标尺测量油面,润滑油最后从各润滑点和精滤器返回曲轴箱。图1-1 内燃机润滑系统原理图1—过滤器;2—润滑油泵;3—粗滤器;4—散热器;5—压力表;6—精滤器;7—加油口;8—曲轴箱通风口;9—油标尺;10—放油堵头;11—主油道图1-2 V形发动机剖面示意图二、汽车底盘

以前的旧分类中将汽车分为三大类,即载货汽车、客车和轿车。载货汽车按装载总质量进行细分,客车按车身长度进行细分,轿车按照排量进行细分;目前的分类有按乘用车和商用车进行分类的方法。

1.汽车底盘的定义

底盘的作用是支承与安装汽车各总成、部件,形成汽车的整体造型,并接受发动机的动力,使汽车产生运动,保证正常行驶。汽车底盘由传动系、行驶系、制动系和转向系4部分组成。(1)传动系一般由离合器、变速器、万向传动装置、主减速器、差速器和半轴等组成;(2)行驶系由车架、车桥、车轮和悬架等组成;(3)制动系统一般由供能装置、控制装置、制动操纵机构和制动器组成;(4)转向系分为机械式转向系和动力式转向系,机械式转向系由转向操纵机构、转向器和转向传动机构3部分组成。

2.汽车底盘的分类

由于汽车底盘分类没有统一的标准,就油气田企业通常的习惯将底盘车按以下两类分比较好理解。(1)按制造完整性分类。

①一类汽车(一类底盘):也就是通常意义上说的整车,包括了汽车的全部系统。

②二类汽车(二类底盘):二类底盘是指带有驾驶室的底盘,只缺少车厢系统总成的汽车,经生产厂家试验、调试合格发放底盘车合格证,并有国家公告的产品。二类底盘主要用于汽车改装厂,其广泛用于供改装油罐车、供液车、沙罐车、化工液体运输车、吸污车、冷藏车、载货车、自卸车、随车吊、消防车、液化气体车、高空作业车、牵引车等,油气田常规特车配置的底盘都采用二类汽车底盘。

③三类汽车(三类底盘):指不带驾驶室、不装车身而安装有发动机,以及传动装置、前后桥、转向器、悬架装置、车轮、制动系统等总成但不能行驶的叫三类底盘,三类底盘主要用于客车厂改装大中型客车。

④四类汽车(四类底盘):是指无车架的散装件和总成件,是汽车全部底盘系统的零部件,与三类底盘的区别是是否带发动机。(2)按用途属性分类。

①通用底盘:经汽车生产厂家发放底盘车合格证,并有国家公告的产品,上述按制造完整性分类中的底盘均属通用类汽车底盘,二类通用汽车底盘可以满足改装各类用途的专用车或特种车。

②特车底盘:在各行各业中专门用在特殊场合但不能作为通用类车辆使用的底盘,如各类起重吊车、大型消防车、运管车、自卸车、沙漠越野车、高空作业车及牵引车等,其中起重吊车属特种设备,管理上要执行《中华人民共和国特种设备安全法》,其他特车有相应特殊规定的按要求执行。

③特种专用底盘:为了满足油气田大功率、大载重量、高越野性及高可靠性的特种作业施工需要,通用类底盘车受到局限不能满足使用要求,如350以上大修修井机、连续油管车、车载钻机等。为此,要进行特殊、专门的设计,生产特种专用越野底盘。特种作业专用底盘虽满足了使用要求,但由于使用数量少,体积庞大、结构复杂、运行成本高、通用化程度低、专用零部件多,给运行、使用、维护、保养均带来一定的困难。

3.汽车底盘的润滑

汽车底盘的润滑主要是指变速箱(包括机械、自动液力)、取力箱、分动箱、差速器等总成的润滑,轴承、轴销及钢板弹簧的脂(黄油)润滑点,不同的底盘车类型其总成件用油和脂润滑点数量不同,相关润滑要求可参照使用说明书,图1-3为斯泰尔91型系列汽车底盘用油及润滑点示意图。图1-3 斯泰尔91型系列汽车底盘用油及润滑点示意图三、运输及内燃机类设备的润滑维护

在运输及内燃机类设备中,用量最大的润滑剂是内燃机润滑油,通常简称机油。内燃机油的消耗量约占润滑油总消耗量的50%,长庆油田内燃机油的消耗量约占润滑油总消耗量的60%。所以油气田设备润滑剂主要消耗使用的是内燃机油,其次是齿轮油、液压油、液力传动油、制动油、润滑脂等。润滑维护在运输及内燃机类设备维修保养中占有相当大的比例,一级维护中润滑的工作量约占30%,二级维护中润滑的工作量约占17%,良好的维护保养对设备的润滑状况起着决定性的作用。

1.运输及内燃机类设备润滑维护的内容

运输及内燃机类设备润滑维护内容包括内燃机、底盘车及平台上装所有部分,具体项目内容为例行保养时检查润滑油量、检测油品品质,必要时进行补充添加;一级、二级维护时放出箱体油池、滤清器内的沉积物,并定期或按质更换润滑油。在内燃机更换润滑油时还必须清洗油道,拆洗机油盘、机油泵滤网及机油滤清器,检查曲轴箱通风装置,视需要更换细滤清器滤芯;在换季保养时,按需要更换不同黏度等级的润滑油。底盘车最重要的机件是变速箱、车桥差速器等总成件,除按上述内容进行润滑维护外,底盘润滑维护还包括按各类型设备润滑图表中规定的润滑点和润滑时间进行注脂润滑。

正确选择和使用润滑油品是保证运输及内燃机类设备正常运行、减少机件磨损、延长使用寿命、降低油耗和费用的重要保证。运输及内燃机类设备对润滑油品种、品质有不同的要求,通常要根据结构类型、运行工况、工作条件及环境特点等来选用合适的润滑油,关于内燃机、底盘总成件的工作特点和选油、用油在润滑油章节有专门介绍。运输及内燃机类设备管理、操作使用、维护保养、油品供应等环节的工作人员,必须学习掌握润滑油品基本知识,做到科学管理、正确选择、合理使用,确保设备完好运转,为油气田生产创造效益。采用传统做法的润滑油选用表使润滑维护工作简单明了(表1-1~表1-3),目前在加以改进的基础上对润滑维护仍然有很好的指导作用。表1-1 汽油汽车润滑维护表表1-2 柴油汽车润滑维护表表1-3 油田特种作业汽车润滑油基本选用表表1-3 油田特种作业汽车润滑油基本选用表(续)-1

特别要注意的是冷却系统对发动机运行温度和润滑油的性能变化有直接的影响,冷却系统需经常监控和维护。发动机的用水应比传统的饮用水水质要求更高,因为饮用水里的矿物质(钙和镁)沉积于发动机汽缸头的高温区域,影响或阻碍热的传递。原先归因于机油引起的很多机械故障(如阀门黏结等),其根本原因在于冷却系统防冻液或蒸馏水的缺失。

发动机在冬季使用时不加防冻液是十分危险的,如果仅用水作为冷却液,在停机后应立即放水,而且必须放净,否则将会冻裂、冻破设备和管路。如果使用防冻液,在加入防冻液之前需要清除循环系统的油渍、锈皮及水垢,冲洗干净后,再按规定的要求加入防冻液。设备管理人员应尽量避免非计划停机和冷却系统临时的加水措施,保障冷却系统正常可靠地运行,杜绝由于冷却系统的损坏对设备润滑造成的不利影响。

2.运输及内燃机类设备润滑维护周期

影响润滑维护周期的因素很多,一般人们重视的是润滑油性能的变化,实际上操作使用、维护保养、选油用油等方面均有较大影响,运输及内燃机类设备换油周期是依据换油指标的技术要求和检测标准确定的。对于用脂润滑的机件,凭借润滑脂在使用中物理、化学性能指标的变化,确定加注或更换脂的期限是十分困难的,一般都是根据设备维护间隔周期与润滑部件的磨损程度,以及润滑脂消耗与工作量来确定。显然,缩短润滑维护间隔周期必然增加润滑剂的消耗量、机件维护工作量,费用也因润滑次数的增加而增加,但零件磨损率可因此降低,机件的修理费用因而下降。随着润滑技术的进步和按质换油理念的推进,影响润滑维护周期的因素也在发生重要变化,本书的后面章节将有详细阐述。

传统的汽车、自行走工程机械类设备润滑维护周期一般是参考设备制造厂使用说明书中的规定,并按照一定使用条件下润滑油损耗和变质的规律来确定。合理的润滑间隔里程,必须根据实际使用条件下,抽取油样检测的统计结果并根据润滑油使用的换油指标界限值来确定,下面是传统的运输车辆一般视情换油间隔里程实例(如:发动机润滑油)。正常行驶 汽油车:每行驶12000~16000km柴油车:每行驶14000~18000km磨 合 期 汽油车:每行驶1000~1500km柴油车:每行驶1500~2000km

总成件换油周期规定:汽车及工程机械变速齿轮油如采用定期换油,换油期要根据油品质量和使用条件而相应作出规定。初期磨合里程(按走合维护里程)要检查油质油量,并进行清洗更换。变速箱、差速器等新总成第一次换油一般在1500~2000km,以便及时放出初期磨损的金属微粒;第二次是3000km左右,以后为16000~24000km。

3.运输及内燃机类设备润滑管理事项

1)内燃机润滑的管理事项(1)内燃机油使用过程中,油品质量和黏度等级在满足使用要求的前提下,可以使用不同厂家生产的或者不同品牌的机油,但最好不要混用。(2)在内燃机运转时,应经常检查油底壳内机油的液面高度,以油面保持在标尺上下刻度线之间为宜。若油面过低,则由于油量不足而导致油温升高,甚至泵不上油;油面过高,易引起窜油,使机油耗量增加,这些状况都会影响内燃机的正常使用。(3)配备有预润滑装置的发动机,开机前应先用预润滑泵供油,在确信机油已到达各润滑点以后,方可启动发动机。(4)要按照发动机使用说明书的要求,定期对机油精滤器和离心滤清器进行清洗和保养,以确保进入机体主油道的机油清洁。(5)在对发动机进行清洁保养时,要严防燃油和水进入机油内。如果在发动机运转过程中,发现呼吸器处有水蒸气逸出,则表明发动机某部位可能有漏水现象,要及时停机查找原因,待故障排除后更换机油,方可以重新起机。(6)发动机油视情况按参考的间隔里程(新车按使用说明书规定)更换,开展油液检测工作后可延长或缩短换油周期。放油必须在设备走热后进行,换油前必须对润滑系统进行清洗。

2)其他总成件、机件润滑管理事项(1)变速箱、差速器、转向器等总成件二级维护换油时,放油必须在设备走热后进行,按要求清洗总成件内腔;应将磁性放油螺塞吸附的金属粉屑等污物全部清除干净,再按规定旋紧。(2)特种车辆、起重机、装载机等设备使用的液压油、液力传动油、制动液等按二级维护里程(或时间)换油,必要时可延长或缩短换油周期(但每年必须保证更换一次);换油前也应走热,油池、油道清洗合格方可更换。(3)应按设备各级强制维护保养级别进行润滑维护,各种润滑油每次更换后(包括小修、自修)必须记入润滑卡片,并在单机技术档案中做好记录。(4)旧油的过滤或沉淀。内燃机油、齿轮油、液压油等旧油必须经过适当时间沉淀或过滤后方可使用。(5)需要执行按季换油保养的按规定执行,新机及关键重点设备严格按使用说明书规定执行(各地区按照冬防保温规定执行)。第三节 井筒作业类设备及其润滑一、井筒维护作业类设备的作用及分类

1.井筒维护作业设备在油田开发中的作用

在油气田开发生产的各项施工作业中,井筒维护作业是一项重要环节。油(气、水)井在采油、采气或注水过程中,随时会发生各种故障,造成油(气、水)井减产或停产。如油井砂堵、井筒内严重结垢(结蜡或结盐)、油层伤害渗透率降低、油(气、水)层互相窜通、生产层枯竭等油(气、水)井本身故障;油(套)管断裂、套管挤扁和腐蚀渗漏等油井结构损坏故障;抽油管(杆)弯曲、断裂、脱扣,抽油泵工作不正常等井下采油设备故障等。出现这些故障后,只有通过井筒维护作业才能排除故障,恢复油(气、水)井的正常生产。

2.井筒维护作业设备的分类

井筒维护设备为车载上装平台作业机,主要包括提升设备、循环冲洗设备、酸化压裂设备、带压作业机、连续油管车、井下测试车、制氮车及各类供液(沙、水泥)罐车等。上述井筒维护作业设备都是按平台上装所实现的不同功能划分的,汽车底盘一般采用通用类汽车底盘,特殊要求情况下使用特种专用汽车底盘。(1)提升设备。

①小修作业机主要在油(气、水)井作业中用于起下油管、抽油杆、井下打捞及小型措施作业等施工。它行走方便,安装简单,适用于需快速搬迁的施工作业现场,小修作业机使用通用底盘车较多。各油气田常用国产小修机型包括:XJ20,XJ30,XJ40,XJ50和XJ60等。

②大修机是一种钻修两用的修井动力设备,它匹配功率大、自动化程度高。适用于负荷大、工艺复杂的油(气、水)井开展打捞、深钻、旋转磨钻、套管侧钻等大型复杂作业,目前国内外还广泛应用于欠平衡钻井、侧钻、小井眼钻井、完井、射孔、试油、测试、酸化、压裂等修井作业中。由于机型较大,大修机通常使用特种专用汽车底盘较多,故对井场道路条件要求也较高。国产大修机型号包括:XJ60,XJ80,XJ100,XJ120,XJ150和XJ180等,近年来进口机型使用较少,图1-4为井筒维护提升设备外观图。图1-4 井筒维护提升设备外观图

③长期以来通井机作为修井动力设备曾得到广泛使用,通井机适用于山区、沼泽等道路条件较差的井场环境,由于投资成本低、操作简单、耐用及可靠性高而得到较多使用,但由于移动速度慢、机动性能差、作业效率低,目前属于逐渐淘汰类设备,本节不再多介绍该类设备。

④带压作业修井机主要用于不压井作业,是在井筒内有较高压力的情况下用特殊的设备与常规修井车等设备配合强行进行起下管柱的一种作业机。国内主要用于注水井带压作业,现在油、气井带压作业也有应用。带压作业机常见的类型有分体式、车载式和车载一体化,目前还没有统一的型号规定。

⑤连续油管作业车用于油(水、气)井洗井、冲砂、清蜡、酸化、注氮排液、打捞等作业,适用1~2in直径油管。目前,连续油管车也在向钻井、修井、井下措施等作业领域探索迈进,整套作业设备由连续油管主车、连续油管辅车、配套辅助装置及井下工具等组成。(2)压裂设备。

油水井水力压裂是由高压泵将压裂液以超过地层吸收能力的排量注入井中,在储层中产生裂缝,在裂缝中填入一定量的支撑剂,形成高导流能力的流动通道,最终实现增产的目的。成套压裂机组一般有:压裂泵车若干台、混沙车、管汇车、储罐车、仪表车等。压裂泵车是车组的核心和关键,底盘车使用进口通用底盘较多,油气田常用的国内外机型有TYL70,YLC1050,W-1400和SS2000等系列。(3)循环冲洗(酸化)类设备。

在井筒维护作业过程中,循环冲洗设备的主要作用是向井内打入各种液体、化学剂,实现井内循环和洗井工艺,完成井筒维护作业施工中的压井、解堵、冲砂、洗井、挤注水泥、水力喷砂和挤压作业,措施作业中的向井内泵送酸液和压裂液等工作。另外还可以进行井筒热洗、疏通地面管线、管线试压、解冻等作业。循环冲洗设备功能包括热洗、冷洗、常规洗及带压洗井等,底盘车使用通用底盘较多,国产常规洗井设备主要规格型号有350型、400型和700型等系列。(4)热洗清蜡类设备。

热洗清蜡类设备是热载体循环洗井、提供高温水及蒸汽而使用的移动加热装置。可以用汽车底盘(或平台上)发动机动力驱动装置工作,具备深井清蜡、加热洗井、蒸汽清蜡等多种功能,也可配合修井及现场其他特种作业,广泛用于油田井筒清蜡、油管线清蜡、原油及其设施加温加热,对设备、储罐、井口装置及其他需要热源的场合提供解冻、清洗用热水和蒸汽。清蜡设备包括:蒸汽清蜡车、热洗清蜡车等,其平台部分主要是加热炉及其附属设备,底盘车使用通用底盘较多,润滑管理主要针对的是底盘车。(5)测试类设备及其他。

包括井下测试车、制氮增压车、地面施工作业车及供液罐车等。井下测试车结构形式有单滚筒、双滚筒及多滚筒;制氮增压车规格包333括:300m/h,600m/h,1200m/h等机型;其他地面施工作业车及形不成规模量的车型不一一介绍。二、提升设备的组成及润滑

1.提升设备的组成

提升类设备无论是小型修井机、大型修井机还是带压作业机,其基本配置都是由自走式底盘车和上装作业平台组成,只不过在提升质量(负荷)和特殊性功能配置上有所不同。自走式底盘车由驾驶室、发动机、液力变速箱、分动降距箱、底盘车架、前后桥、转向装置等构成。上装平台部分由角传动箱、链条盒、绞车机架、滚筒总成、刹车装置、转盘箱、传动轴、前后支架、井架总成、钻台总成、钻井液立管、钻台附件、水龙头、游车大钩、天车滑轮、气路系统、液路系统、照明系统等组成。

2.提升设备的润滑

自走式底盘车的润滑按运输及内燃机类设备执行,车台上装设备润滑维护见表1-4规定。表1-4 修井机上装设备润滑维护表三、压裂机组的组成及润滑

1.压裂车的组成

压裂车主要由装载底盘(带发动机驱动液压油泵)、上装平台发动机、液力传动箱、传动轴、压裂泵总成、排出管汇、吸入管汇、安全系统、液压系统、燃油系统、气路系统、润滑系统(包括压裂泵动力端和液力端润滑)、电路系统、仪表控制台、远程控制系统、预加热系统等部分组成。压裂底盘车一般以进口车型为主;平台发动机、传动箱也是以进口配套为主,如卡特彼勒、艾里逊等总成系列(发动机输出功率在3000hp以下);压裂泵通常为往复容积式柱塞泵。

2.压裂车润滑注意事项

压裂车上装平台需润滑设备包括:发动机、压裂泵、液力系统及液力传动箱等部件,发动机的润滑按内燃机相关要求执行。压裂泵是压裂车的核心部件,其额定输入功率高(最大额定输入功率达2800hp),工作压力高(最大工作压力可达130MPa),故压裂泵的润滑非常重要。在油井压裂过程中只有低速运行时压裂泵才能输出最高压力和最大负荷,压裂泵运行的这一特性必须要使用一台驱动润滑泵的动力装置;当发动机高速运行时不管压裂泵是否低速运行,润滑油泵均能正常输出润滑油。因此需要通过传动箱取力器驱动叶片泵作为润滑系统动力,润滑系统动力是保证压裂泵具有最佳工作性能和最长使用寿命的最重要因素之一。液压系统是压裂车启动系统(包括台上发动机、冷却风扇)及液力传动箱的重要组成部分,液压油的选用、清洁、定期更换非常重要,应严格执行说明书要求。压裂泵的润滑系统包括动力端和液力端润滑系统。

3.压裂泵润滑系统

1)动力端润滑系统

动力端采用连续式压力润滑。动力端润滑系统包括卸压阀、滤子、油压表、油泵、管路、润滑油冷却器及储油箱等。为了保证润滑系统在安全范围内工作,采用溢流阀与叶片泵直接安装。在润滑系统中安装有节温阀,使润滑油能够在一定温度范围下工作:当润滑油温超过一定的温度(71℃)时,节温阀打开,润滑油经过水箱冷却进入大泵动力端;润滑油温低于一定的温度(71℃)时,节温阀关闭,润滑油不经过水箱冷却直接进入大泵动力端。系统中设计了高油温、高油压和低油压报警装置,当油温或油压超过一定的值,或油压低于某一值时进行报警,表示润滑系统出现故障。在润滑系统进油管路上装有滤清器,这样保证了润滑油清洁,减少润滑系统故障;在油箱进油口装有球阀,更加方便对润滑系统进行维护。

2)液力端润滑系统

该系统包括所有为柱塞提供润滑的机油池和所必须的附件。液力端柱塞、密封采用气压式连续压力润滑,设备挂挡后可以自动启动密封润滑系统,当传动箱挂到刹车挡后会自动切断气源,润滑气泵停止工作。在液力端之下,装有回收润滑油液的滴液盘,通过一个带阀门的三通,可以使回收的润滑油流向油池或流向外接放油口。液力端润滑油箱内部通过隔板分为净油侧和污油侧两部分,隔板顶部开口,通过过滤网将净油侧和污油侧连通。气动润滑泵从净油侧吸油,回收的污油流回污油侧的底部,经沉淀过滤后从隔板顶部流向净油侧。净油侧底部有球阀,污油侧的底部有放污丝堵和球阀,侧面均有液位指示器,气动润滑泵可始终满足工况需要。

4.压裂车上装平台设备总成件润滑维护

压裂车上装平台设备主要总成件润滑维护见表1-5。表1-5 压裂车上装平台设备主要总成件润滑维护表四、循环冲洗(酸化)类设备的组成及润滑

1.设备的组成

循环冲洗(酸化)类设备主要以洗井(俗称水泥车、洗井车)设备为主,由底盘车、构架、分动箱、传动箱、柱塞泵、润滑系统、气路系统及电路系统所组成。其基本类型有以底盘车动力为主的单动力机型,还有上装平台也配置发动机的双动力(包括底盘动力)机型,双动力机型平台部分依次安装柴油机、传动装置、柱塞泵、水泵、计量罐及气电路系统,底盘车的润滑维护按运输及内燃机类设备执行。

2.设备的润滑

洗井类设备上装平台润滑部分包括柴油机、变速箱、液力机械传动箱、链条传动箱、柱塞泵等部件,其润滑维护见表1-6。油气田井筒作业其他设备由于使用数量有限,具体组成及润滑管理可参照相关使用说明书。表1-6 洗井类设备上装平台设备润滑维护表第四节 注采类设备及其润滑

油田注采类设备主要包括抽油机、输油泵和注塞泵,都为固定安装设备。输油泵的主要型式有离心泵、往复泵和螺杆泵,离心泵、螺杆泵其润滑维护主要是电动机和减速器,现场维护管理相对较简单,故本节不做重点介绍。一、抽油机及其润滑

1.抽油机的作用及其分类

抽油机是有杆泵抽油系统的驱动设备,对油田生产来讲是一种主要的采油方式。抽油机可分为游梁式抽油机和无游梁式抽油机。目前国内油气田生产基本上使用的是游梁式抽油机,而且使用数量庞大,本书主要介绍游梁式抽油机的润滑管理。

虽然游梁式抽油机有许多类型,但从力学结构来说均为四连杆机构,因而润滑点数及位置基本相同。抽油机润滑除4个轴承部位外,最主要的润滑部件就是减速箱,减速箱的清洁及润滑状态主导着抽油机的使用寿命,图1-5和图1-6为游梁式和数字化抽油机的润滑图。

2.游梁式抽油机轴承的润滑

1)传统的润滑方式(1)黄油枪加注法:维护保养时停机,维护人员手执灌好油脂的枪,身系安全带爬上抽油机对着轴承部位的黄油嘴加注。(2)涂抹法:维护人员上到游梁处拆开轴承座端盖,用手将脏脂挖出填入新脂后安装好端盖。

2)点对点的集中润滑方式

配备4根软管组成轴承点对点的润滑装置,该装置将原有的脂润滑点改用软管连接,并将注脂口延伸到机架下方距地面1m左右的位置,4根管线进油口装有按钮式平头油嘴,图1-7为点对点润滑装置和管线连接布置图。图1-5 游梁式抽油机润滑图图1-6 数字化抽油机润滑图图1-7 点对点润滑装置和管线连接布置图

配备点对点装置的抽油机轴承润滑较之传统方式有了较大改进,保养工作的安全性和便捷性有了很大提高,其优点如下:(1)不停机润滑。既提高了采油时率又可在不停机状态下进行轴承润滑,随着新脂的不断进入,旧脂被从滚道、滚珠中挤出,因而使润滑工作比较干净、彻底。(2)降低安全风险。因维护人员不用爬上支架进行轴承润滑作业,安全性大为提高,可杜绝维护人员空中坠落、挤压等事故的发生。(3)提高工作效率。维护人员只需将注脂点的平头油嘴在距离地面1m高度和按钮式枪头连上,即可开始注脂工作。一台抽油机4个轴承的润滑可在20~30min内完成,提高工效约4倍以上。

3)分配阀的集中润滑方式

分配阀的集中润滑方式是用专用的分配阀、充脂接头组件将4根上行管线改为一根,并经分配阀充脂到4个润滑点,以手动泵或电(气)动泵压送润滑脂。其优点是注脂点由4个减少到1个,一次连接即可完成整台抽油机的润滑维护。

4)抽油机润滑维护需注意的事项(1)集中润滑是抽油机润滑维护的发展方向。往黄油枪内灌脂操作麻烦且会弄得满手黄油,标准黄油枪容积仅400mL,注脂压力只有8~10MPa,人工灌脂、注脂慢且易污染并带入空气,一支灌满的黄油枪仅能满足轴承1/3量的需要(轴承内存脂量在800~1500mL)。要保证1台抽油机4个轴承加注量,装脂容量至少在2500mL以上;对于集中润滑维护最好配套使用移动式电动(气动)高压泵脂小车,以进一步提高存脂容量、泵送压力、充脂流量和运移灵活性。(2)防止管线系统压力过高注不进脂。如果每个点对点轴承连接后分别加注,以W8型机为例,两个曲柄销轴承管线长约15m,而脂在流动中其沿程阻力可达18~20MPa(工况条件:气温20℃、管外径9mm、壁厚2.5mm、用NLGI 0号脂);由于管线过长,因而无法克服阻力而完成注脂。所以泵送压力需大于30MPa,以便克服系统阻力。另外,所有连接接头、管路要密闭可靠,确保耐压30MPa不泄漏。(3)注脂点油嘴要密封可靠。平头油嘴进油孔孔径不大于2mm,当注脂流量过大时,会形成较大的节流阻力而使注脂压力过高(>30MPa),所以必须保证平头油嘴和按钮式枪头的耐压和密封性能。在必要的情况下将原平头油嘴更换为快换接头(额定工作压力30MPa);这样,不但拆卸方便快捷,也能确保注脂无泄漏,图1-8为充脂接头连接图。图1-8 充脂接头连接图

3.游梁式抽油机减速箱的润滑

1)减速箱的功能和分类

减速器的种类繁多,按照传动类型可分为齿轮减速器、蜗杆减速器和行星齿轮减速器;按照传动级数不同可分为单级和多级减速器;按照齿轮形状可分为圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器和圆锥—圆柱齿轮减速器;按照传动的布置形式又可分为展开式、分流式和同轴式减速器。

目前长庆油田抽油机减速器普遍采用JLH,JLHB和CJH/FSL等系列减速器,它是抽油机系统中最重要的一部分,其作用是将电动机的高速旋转通过三轴两级减速变为输出轴的低速转动,从而带动整个抽油机系统运转,增加扭矩和传递动力。一般油田抽油机专用减速箱为双圆弧圆柱人字齿轮,采用两级减速,为降低冲次也有采用三级减速的。双圆弧圆柱人字齿轮具有承载能力大、使用寿命长、工作平稳、噪声小、密封性能好、安全可靠及安装使用方便等特点,适用于抽油机类设备野外条件下的连续作业生产。

2)减速箱的工作特点

抽油机工作的力学特征为典型的交变载荷,处在这种工况下的减速箱常伴有较强的周期性负荷变化和由此引起的振动。目前低渗透油田对抽油机的冲次要求越来越低,需要满足1.5次/min的要求。由此,对减速器需要采用更好的材料,更合理的结构设计,更高的制造加工精度和轴承寿命;与此同时,对减速器的润滑也提出了挑战,齿轮和轴承需要更合理的结构设计来保证润滑,图1-9为游梁式抽油机减速箱结构示意图。图1-9 游梁式抽油机减速箱结构示意图1—从动齿轮;2—从动轴键;3—轴承;4—从动轴;5—从动轴端盖;6—从动轴挡油环;7—楔键;8—从动轴调整垫;9—中间轴端盖;10—中间轴键;11—轴承;12—皮带轮;13—主动轴键;14—轴承;15—主动轴;16—中间轴;17—刹车装置

3)减速箱的润滑

减速箱一般采用油浴飞溅润滑、自然冷却的方式,齿轮从油池浸油润滑,轴承靠飞溅润滑。在正常情况下,大齿轮的飞溅润滑就可满足需要;但在最低冲次的要求下,浸于油液的大齿轮转速较低,不能完全满足飞溅润滑的条件。目前,采用安装刮油(导流)板的集油方式,加强对减速器各轴承的润滑。为进一步提高润滑效果,也可采用增设甩油盘和舀油装置的方法,增加流入润滑油道的流量,润滑油通过油道流入轴承进行润滑和冷却。

减速箱油品的使用寿命与工况条件和润滑维护密切相关。传统的做法是由润滑油或减速器厂家根据经验规定减速箱的换油周期,一般推荐是减速箱正常运转2500h或6个月必须换油。也可以应用油品状态监测技术对使用中的油品定期抽样分析,掌握润滑油的质量变化情况,从而达到按质换油的目的,减速箱的正确用油、油液净化及泄漏防治对延长使用寿命非常关键,后面有关章节将进行详细的论述。油田减速箱最常用的润滑油品种有L-CKC系列齿轮油、J系列减速箱齿轮专用油、CD 15W-40柴机油等,其他品种如000号通用锂基脂、二硫化钼半流体脂也有使用,但使用的量较少。二、往复式柱塞泵及其润滑

1.往复式柱塞泵的作用及其分类

对油田生产来讲,往复式柱塞泵的应用领域是比较广泛的,例如,钻井配套、油田注水、气田注醇、特种车辆配置等。原油开采的主要方式为注水驱油,注塞泵是采油生产过程中保证原油正常生产、稳产的主要设备,而且数量较多。因此,保持往复式柱塞泵连续、正常、高效运行是完成原油、天然气生产任务重要手段。往复式柱塞泵属于容积式泵,原动机的机械能经泵直接转化为输送介质的压力能,按柱塞数量可分为三柱塞泵和五柱塞泵等。

2.往复式柱塞泵的组成及工作特点

往复式柱塞泵由动力端和液力端组成。动力端主要由机架、曲轴、连杆、十字头、十字头销套、中间杆及衬套等组成,液力端主要有泵头体、柱塞、密封函体、吸入阀及排出阀等组成。它的突出特点是:吸入性能好,效率高,可获得高的排压,在理论上与排出的压力无关,泵的性能不随压力和输送介质黏度的变化而变动,适应输送的介质十分广泛,常规结构如图1-10所示。图1-10 往复式柱塞泵结构示意图1—机身(曲轴箱);2—曲轴;3—连杆;4—十字头;5—中间杆;6—柱塞;7—耐震压力表;8—蓄能器;9—安全阀;10—泵头;11—排出阀总成;12—密封函总成;13—吸入阀总成;14—吸排管汇

目前常用的往复柱塞泵采用曲柄连杆机构为动力端,通过这一机构把原动机的旋转运动转化为柱塞的往复式运动。往复式柱塞泵和其他类型容积式泵的区别在于它实现工作腔容积变化的方式和结构不同,往复式柱塞泵是借助于柱塞(活塞)在液缸工作腔内的往复运动来使工作腔容积产生周期性变化的;泵的流量只取决于工作腔容积变化值及其在单位时间内的变化次数(频率)。在结构上,往复式柱塞泵工作腔是借助密封装置与外界隔开,通过泵阀(吸入阀和排出阀)与管路沟通或闭合。往复式柱塞泵这一实现工作腔容积变化的方式和结构,使此类泵的性能参数和总体结构具有一系列特点,同时也难免在运行中产生较强烈的振动。

3.往复式柱塞泵的润滑

柱塞泵动力端的润滑方式有飞溅润滑和强制润滑两种。(1)飞溅润滑适用于往复次数较低(150次/min<n<370次/min)、柱塞力较小、润滑油量需要不多的动力端(<400kW)。其特点是:

①飞溅润滑结构简单;②它不能有效地带走摩擦热,影响工作面散热;③要经常监视曲轴箱内油位;④润滑油必须定时更换。(2)强制润滑适用于压力高、功率大(>400kW)或往复次数n较低(n<150次/min)的动力端。其特点是:①性能可靠;②除主轴承获得足够润滑油量外,在连杆大小滑动轴承处还有利于形成油膜,形成半液体或液体摩擦,提高轴承的承载力,延长使用寿命;③可有效地带走摩擦热并兼有清洗轴承表面金属磨屑的作用;④润滑油可不断地被过滤、冷却,使润滑油衰变减缓,摩擦副寿命延长。

油田注水用往复式柱塞泵基本上采用的是飞溅润滑方式,随着油田开发进入中后期,注水强度越来越大、注水压力越来越高,对飞溅润滑的方式提出了挑战。某油田对2009—2011年两年间的往复式注水泵故障进行了统计,共发生严重故障68次,其中动力端故障55次,占80.9%,主要表现为曲轴抱瓦拉伤、曲轴断裂、中间杆断裂,十字头抱死,曲轴瓦片、销和铜套间隙超标及机身损坏等;液力端严重故障13次,占19.1%,主要表现为泵头开裂等。由此可以看出动力端发生严重故障的几率高,在飞溅润滑条件下如何确定最低或最高冲次,连杆受力与润滑条件应建立什么样的关系,对动力端故障发生的关联程度如何等,设备制造厂商及相关管理人员都没有相应地深入研究,致使往复式注塞泵的润滑管理一直处在一个较低的层面。目前注塞泵的维护换油周期都是执行传统规定的5000h,用油的品牌型号有15W-40CD柴机油、HM46抗磨液压油及注塞泵专用油等。

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