浅析钻井泥浆泵的维护与保养.doc

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1、浅析钻井泥浆泵的维护与保养［摘要］泥浆泵在石油钻井中具有重要的作用。文章首先阐述了泥浆泵的工作原理，其次，对泥浆泵常见机械故障进行了分析，最后对泥浆泵H常维修应注意的事项提出了建议。［关键词］钻井泥浆泵维护保养中图分类号：U674.38+1文献标识码：U文章编号：10097914X(2013)34?0053?01泥浆泵是石油钻井作业屮泥浆循环系统的关键设备。由于泥浆泵所输送的泥浆含砂量多、粘度大、压力高，且具有一定的腐蚀性，容易引起缸套磨损失效。因此选用科学合理的维修方法，对延长泥浆泵的使用寿命有着重要意义。1

2、泥浆泵的工作原理泥浆泵是石油钻井过程屮，向钻孔输送泥浆或水等冲洗液的机械。它的作用是钻井时将泥浆随着钻头的钻进注入井下,起着冷却钻头、清洗钻具、固着井壁、驱动钻进，并将打钻后的岩屑带回地面的作用。在常用的正循环钻探中，泥浆泵将地表冲洗介质一清水、泥浆或聚合物冲洗液在一定的压力下，经过高压软管？水龙头及钻杆柱中心孔直送钻头的底端，以达到冷却钻头、将切削下来的岩屑清除并输送到地表的目的。常用的泥浆泵是活塞式或柱塞式的，由动力机带动泵的曲轴冋转，曲轴通过十字头再带动活塞或柱塞在泵缸中做往复运动。在吸入和排出阀的交替作

3、用下，实现压送与循环冲洗的目的。2泥浆泵常见故障分析与维护2.1叶轮与口环泥浆泵叶轮的叶片大多因为气蚀或吸入固体物、金属杂质等受到损坏。口环（又称密封环）的磨损一般是因为安装中穿量不当造成，也有因叶轮背帽松动而造成的。若口环磨损严重，应更换叶轮；若口环磨损较轻,可进行修复。2.2平衡装置平衡盘与平衡环磨损过多（一般为超过2mm）或凸凹不平时，先补焊或研磨泵壳上的凹槽，并在平衡环与泵壳结合面处加1块3mm厚的聚四氟乙烯垫片。这样，既消除了补焊后手工研磨造成的平面板凹凸不平，垫片材料又软硬适中。磨损过多时应更换新的

4、平衡环和平衡盘。2.3机械密封机械密封有一对垂宜于旋转轴线的端面，该端面在流体压力及补偿机械外弹力的作用下，依赖辅助密封的配合与另一端保持贴合，并相对滑动,从而防止流体泄漏。机械密封渗漏的比例占全部维修泵渗漏的50%以上，机械密封的运行好坏直接影响到泵的正常运行。机械密封渗漏会导致泵转子轴向窜动量大，辅助密封与轴的过盈量增大，动坏不能在轴上灵活移动。在泵翻转，动、静环磨损后得不到补偿位移。在装配机械密封时，轴的轴向窜动量应当小于0.1mm,辅助密封与轴的过盈量应适中，在保证径向密封的同时，还要保证动环装配后能在

5、轴上灵活移动（把动环压向弹簧能自由弹回来）。2.4泵轴泵轴是转子的核心零件，其上装有叶轮、轴套，在泵体中高速旋转。泵轴弯曲、轴承座与泵轴的同轴度偏差会造成叶轮、导叶轮、泵壳、密封环及轴套的磨损，使泵体振动加大，轴向推力也增大，平衡盘与平衡座发生摩擦。只要泵轴不产生裂纹和严重的表面磨损或弯曲都可修复使用。轴的弯曲量不能超过0・06血，大于该值时应校直，用螺旋压力机不加热进行校直。2.5轴承温度造成轴承温升过高而烧坏轴承的因素有：(1)平衡鼓平衡轴向力效果不好，残余轴向力过大引起轴承负荷过大。(2)润滑油不合格，油

6、量不足或油腔内有铁屑等杂质进入轴承。(3)泵轴承角度误差过大，使轴承负荷加大。(4)轴承间隙不足或轴承内外圈交叉定位，造成内外圈错位，使负荷增大。2.6转子轴向窜动量当泵装配完毕后，要对转子的整体窜量进行测量。先不安装平衡盘，在安装平衡盘处装一轴套并用锁紧螺母将其和各级转子一起锁紧为一个刚体，先将转子推向吸入方向，使得叶轮与泵体两者的密封环靠近，用深度尺测出轴肩到泵体某一平血的距离a0然后将转子拉向排出侧，使得叶轮后盖靠近导叶，测量此时的距离为b,a-b即为泵的总窜量。测量出总窜量后，将其与泵说明书给岀的窜量值

7、进行比较，如果测量值大于给出值1mm,则应更换磨损叶轮。若轴向窜动量大时，允许在平衡盘与平衡环之间加一表面光洁、厚度均匀的调整垫调整。2.7联轴器间隙在泥浆泵运转过程中，随着平衡盘的磨损，转子会不断向吸入口侧移动，因此检修时应对联轴器的间隙进行适当调整。考虑到泵轴受热膨胀的影响，根据检修相关标准规定，联轴器的间隙应比其规定值大2〜血叽3日常维修注意事项3.1开泵前首先应避免频繁倒泵，在开泵及倒泵过程中，要防止泵的汽化。当被输送的高温液体突然进入多级泵冷态泵体时，泵体的温度会发牛很大变化，由于受热不均、热变形的不

8、统一导致泵体和转子部件变形，而耐磨部件间本身只有很小的缝隙，从而导致不正常的接触。在这种情况下，启动泵时流量不足，会造成平衡盘与平衡座、机械密封的动环与静环之间无法形成液膜而发生摩擦损伤。因此，当泵用于输送高温液体时，在启动之前须充分暖泵，只有泵体温度达到一致时才能启动泵。在冷态下紧急启动多级泵是不允许的。3.2运行中靠平衡盘、平衡鼓等泵内平衡机构平衡轴向力的泥浆泵，平衡装置内有平衡液