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摘 要:我们研制了一种绞车集中自动润滑装置,根据绞车的润滑点的保养周期和保养量进行集中控制自动润滑,确保了绞车的定时定量润滑,降低了绞车的故障率,减轻了职工的劳动强度,提高了钻井时效。
关键词:绞车;润滑;自动控制;递进式分配阀
目前石油钻井行业钻机基本上分为机械钻机、电动钻机、和液压钻机三种形式,电动钻机与机械钻机,只不过是驱动方式的不同,电动钻机简化了部分传动机构,电机直接驱动绞车、钻井泵运转,完成钻井施工过程。所以电动钻机和机械钻机中的绞车属于单一的重要设备,在整个钻井过程中绞车性能的好坏直接影响钻井安全生产,绞车主要由几大轴、链条、离合器、制动系统等部件组成,各部件的相对运转需要可靠的润滑来保障,目前国内绞车润滑主要依靠操作人工定期保养完成,由于保养绞车需要停止绞车运转,钻井生产是连续性的,有时几天绞车不能停,势必造成绞车的缺保漏保,人工保养缺保、漏保、超保情况也时有发生,导致绞车发生故障,影响钻井生产。
一、绞车润滑现状
目前石油钻机基本上分为机械钻机、电动钻机、和液压钻机三种形式,液压钻机由于造价高,使用量较少,不具有普遍性和代表性。机械钻机主要是以柴油机驱动传动箱及绞车系统完成钻井施工过程,电动钻机简化了传动机构大多是以电机直接驱动绞车、钻井泵完成钻井施工过程。机械钻机还是电动钻机都需要利用绞车完成钻井的施工。绞车在整个钻井过程中属于单一的重要设备,性能的好坏直接影响钻井安全生产,绞车主要由几大轴、链条、离合器、制动系统等部件组成,各部件的相对运转需要可靠的润滑来保障,目前国内绞车润滑主要依靠操作人工定期保养完成,由于保养绞车需要停止绞车运转,钻井生产是连续性的,有时几天绞车不能停,势必造成绞车的缺保漏保,人工保养缺保、漏保、超保情况也时有发生,导致绞车发生故障,影响钻井生产。
国内外自动润滑系统,目前在固定场所的设备有一定运用,在国内石油钻井装备中使用较少,国内主力钻机制造企业未在绞车上配备自动润滑系统。随着技术装备的升级,绞车及其它保养项点多的石油设备,都有配备集中自动润滑系统的趋势。为此我们根据现场使用最多的40LDB绞车为例,研发制作了一套绞车集中自动润滑装置,为绞车集中自动润滑做了先期尝试,通过使用性能可靠达到预期的效果。
二、绞车集中自动润滑装置的主要技术内容
2.1绞车集中自动润滑装置由自动控制系统、高压柱塞泵、储油器、防爆电机、自动加热装置、线路切换执行器、递进式分配阀等组成。根据石油钻井生产环境,加工制作了防爆自动控制柜、防爆减速电机,根据润滑点数量和注油量采用了注油量400ml/min,40MPa的高压柱塞泵,储油器可以容纳60升润滑脂,根据石油钻井野外冬季施工特点,装置设计了自动加热器系统,根据润滑点保养周期不同设计制作了两路线路切换执行器,线路切换执行器与递进式分配阀之间使用4′高压软管连接,递进式分配阀与各润滑点之间采用不锈钢管连接,系统设计了压力报警开关,当润滑点注不进润滑脂管路内压力升高时报警,机组停机保护,排除润滑点堵塞的故障后,装置可正常运转。
2.2绞车集中自动润滑装置的工作原理,首先根据绞车润滑点保养周期和保养量,在控制柜内设定两个时间控制器,分别设定保养间隔周期,和保养一次总用时,将1号锂基润滑脂装入储油器内,储油器内的螺旋压油板和刮油板顺时针旋转,搅动变软的润滑脂被压到柱塞泵吸油口周围。柱塞泵将润滑脂注入到主管线中,通过控制柜选择线路切换执行器,选择供油管路,通过单线递进式分配阀将润滑脂同时注到各润滑点,只要有一个润滑点不出油,所有的递进式分配阀都不再出油,系统压力便会升高,到报警上限时,系统报故障停止运行。图1所示。装置主机和控制柜安置在钻台偏房内,提高了可靠性。另外装置还单独设计了一根30m长的2′高压软管,安装有手持式计量黄油枪,可对绞车旋转部位的保养点停机后快速定量精准保养。
三、解决的主要问题
3.1绞车集中自动润滑装置由自动化控制系统,自动化程度高,性能稳定。解决了人工保养绞车出现缺保、漏保、保养不及时绞车发生故障。
3.2绞车集中自动润滑装置采用递进式分配阀,多点集中同时保养,解决了人工保养绞车费时费力的问题,工作时效得到大大提升。
3.3绞车集中自动润滑装置的自动预热装置,解决了冬季润滑脂稠,加注困难,保养不到位的问题。
3.4绞车集中自动润滑装置采用的递进式分配阀,多个保养点连续定量同时保养,通过分配阀工作循环计算保养量,当有保养点堵塞时,系统停止保养报警,显示分配阀哪一路保养点堵塞,确保每个润滑点得到保养。
3.5绞车集中自动润滑装置全封闭设计,将成桶的润滑脂装入储油桶内后,盖好上盖,整个润滑保养过程全封闭,无泄漏、清洁无污染,安全环保。解决了以往保养过程中润滑脂外溢污染环境。
3.6绞车集中自动润滑装置自动化控制,可实现不停机保养,解决了为了保养绞车停机,影响工作时效的问题。
四、效益分析
4.1从节约保养时间测算:以40LDB绞车为例,共27个保养点,17个固定保养点;10个旋转保养点。24小时保养一次的有8个固定保养点,一周保养一次的有12个保养点。绞车按平均每周保养一次用时2小时计算,一年需要用时96小时。而绞车集中自动润滑装置由于自动控制在线运转可以对固定点保养,每次停机保养只用手持高压黄油枪对10个旋转保养点进行保养,每次用上0.5小时,一年用时12小时,年节约84小时,40钻机日费是8万元,一套绞车集中自动润滑装置4万元,84/24*8-4=24万元。
4.2从提高保养质量避免绞车故障测算,绞车集中自动润滑装置提高保养质量,减少避免一次绞车轴承损坏故障,至少用3天时间修理,钻井队日费平均为8万元,日费节约24万元,更换轴承修理绞车一次在2万元左右。避免一次绞车故障至少节约26万元。
4.3从提高绞车使用寿命测算,一部绞车价值为100万元,使用年限为10年,每年相当于10万元价值。绞车集中自动润滑装置能延长绞车寿命一年,就相当于产生10万元的经济效益。24+26+10=60萬。一部绞车综合测算每年可以产生60万元的效益。
五、结论
绞车集中自动润滑装置经过一年的使用,性能可靠,达到了预期的效果,随着技术装备的升级,绞车及其它保养项点多、保养困难的石油设备,都有配备集中自动润滑系统的趋势。有较广的推广价值。
关键词:绞车;润滑;自动控制;递进式分配阀
目前石油钻井行业钻机基本上分为机械钻机、电动钻机、和液压钻机三种形式,电动钻机与机械钻机,只不过是驱动方式的不同,电动钻机简化了部分传动机构,电机直接驱动绞车、钻井泵运转,完成钻井施工过程。所以电动钻机和机械钻机中的绞车属于单一的重要设备,在整个钻井过程中绞车性能的好坏直接影响钻井安全生产,绞车主要由几大轴、链条、离合器、制动系统等部件组成,各部件的相对运转需要可靠的润滑来保障,目前国内绞车润滑主要依靠操作人工定期保养完成,由于保养绞车需要停止绞车运转,钻井生产是连续性的,有时几天绞车不能停,势必造成绞车的缺保漏保,人工保养缺保、漏保、超保情况也时有发生,导致绞车发生故障,影响钻井生产。
一、绞车润滑现状
目前石油钻机基本上分为机械钻机、电动钻机、和液压钻机三种形式,液压钻机由于造价高,使用量较少,不具有普遍性和代表性。机械钻机主要是以柴油机驱动传动箱及绞车系统完成钻井施工过程,电动钻机简化了传动机构大多是以电机直接驱动绞车、钻井泵完成钻井施工过程。机械钻机还是电动钻机都需要利用绞车完成钻井的施工。绞车在整个钻井过程中属于单一的重要设备,性能的好坏直接影响钻井安全生产,绞车主要由几大轴、链条、离合器、制动系统等部件组成,各部件的相对运转需要可靠的润滑来保障,目前国内绞车润滑主要依靠操作人工定期保养完成,由于保养绞车需要停止绞车运转,钻井生产是连续性的,有时几天绞车不能停,势必造成绞车的缺保漏保,人工保养缺保、漏保、超保情况也时有发生,导致绞车发生故障,影响钻井生产。
国内外自动润滑系统,目前在固定场所的设备有一定运用,在国内石油钻井装备中使用较少,国内主力钻机制造企业未在绞车上配备自动润滑系统。随着技术装备的升级,绞车及其它保养项点多的石油设备,都有配备集中自动润滑系统的趋势。为此我们根据现场使用最多的40LDB绞车为例,研发制作了一套绞车集中自动润滑装置,为绞车集中自动润滑做了先期尝试,通过使用性能可靠达到预期的效果。
二、绞车集中自动润滑装置的主要技术内容
2.1绞车集中自动润滑装置由自动控制系统、高压柱塞泵、储油器、防爆电机、自动加热装置、线路切换执行器、递进式分配阀等组成。根据石油钻井生产环境,加工制作了防爆自动控制柜、防爆减速电机,根据润滑点数量和注油量采用了注油量400ml/min,40MPa的高压柱塞泵,储油器可以容纳60升润滑脂,根据石油钻井野外冬季施工特点,装置设计了自动加热器系统,根据润滑点保养周期不同设计制作了两路线路切换执行器,线路切换执行器与递进式分配阀之间使用4′高压软管连接,递进式分配阀与各润滑点之间采用不锈钢管连接,系统设计了压力报警开关,当润滑点注不进润滑脂管路内压力升高时报警,机组停机保护,排除润滑点堵塞的故障后,装置可正常运转。
2.2绞车集中自动润滑装置的工作原理,首先根据绞车润滑点保养周期和保养量,在控制柜内设定两个时间控制器,分别设定保养间隔周期,和保养一次总用时,将1号锂基润滑脂装入储油器内,储油器内的螺旋压油板和刮油板顺时针旋转,搅动变软的润滑脂被压到柱塞泵吸油口周围。柱塞泵将润滑脂注入到主管线中,通过控制柜选择线路切换执行器,选择供油管路,通过单线递进式分配阀将润滑脂同时注到各润滑点,只要有一个润滑点不出油,所有的递进式分配阀都不再出油,系统压力便会升高,到报警上限时,系统报故障停止运行。图1所示。装置主机和控制柜安置在钻台偏房内,提高了可靠性。另外装置还单独设计了一根30m长的2′高压软管,安装有手持式计量黄油枪,可对绞车旋转部位的保养点停机后快速定量精准保养。
三、解决的主要问题
3.1绞车集中自动润滑装置由自动化控制系统,自动化程度高,性能稳定。解决了人工保养绞车出现缺保、漏保、保养不及时绞车发生故障。
3.2绞车集中自动润滑装置采用递进式分配阀,多点集中同时保养,解决了人工保养绞车费时费力的问题,工作时效得到大大提升。
3.3绞车集中自动润滑装置的自动预热装置,解决了冬季润滑脂稠,加注困难,保养不到位的问题。
3.4绞车集中自动润滑装置采用的递进式分配阀,多个保养点连续定量同时保养,通过分配阀工作循环计算保养量,当有保养点堵塞时,系统停止保养报警,显示分配阀哪一路保养点堵塞,确保每个润滑点得到保养。
3.5绞车集中自动润滑装置全封闭设计,将成桶的润滑脂装入储油桶内后,盖好上盖,整个润滑保养过程全封闭,无泄漏、清洁无污染,安全环保。解决了以往保养过程中润滑脂外溢污染环境。
3.6绞车集中自动润滑装置自动化控制,可实现不停机保养,解决了为了保养绞车停机,影响工作时效的问题。
四、效益分析
4.1从节约保养时间测算:以40LDB绞车为例,共27个保养点,17个固定保养点;10个旋转保养点。24小时保养一次的有8个固定保养点,一周保养一次的有12个保养点。绞车按平均每周保养一次用时2小时计算,一年需要用时96小时。而绞车集中自动润滑装置由于自动控制在线运转可以对固定点保养,每次停机保养只用手持高压黄油枪对10个旋转保养点进行保养,每次用上0.5小时,一年用时12小时,年节约84小时,40钻机日费是8万元,一套绞车集中自动润滑装置4万元,84/24*8-4=24万元。
4.2从提高保养质量避免绞车故障测算,绞车集中自动润滑装置提高保养质量,减少避免一次绞车轴承损坏故障,至少用3天时间修理,钻井队日费平均为8万元,日费节约24万元,更换轴承修理绞车一次在2万元左右。避免一次绞车故障至少节约26万元。
4.3从提高绞车使用寿命测算,一部绞车价值为100万元,使用年限为10年,每年相当于10万元价值。绞车集中自动润滑装置能延长绞车寿命一年,就相当于产生10万元的经济效益。24+26+10=60萬。一部绞车综合测算每年可以产生60万元的效益。
五、结论
绞车集中自动润滑装置经过一年的使用,性能可靠,达到了预期的效果,随着技术装备的升级,绞车及其它保养项点多、保养困难的石油设备,都有配备集中自动润滑系统的趋势。有较广的推广价值。