近年來,隨著油田鉆井現(xiàn)場對泥漿處理要求的逐步提高,泥漿固控設(shè)備得到了大規(guī)模的應(yīng)用。LW600臥螺離心機為長慶鉆井總公司鉆井隊常見固控設(shè)備,由于使用頻率加大,現(xiàn)場故障頻發(fā),及時處理故障,可有效保證鉆井生產(chǎn)的順利進行。非典型故障在日常維修保養(yǎng)中并不常見,根據(jù)離心機結(jié)構(gòu)及其原理,按照各部件作用,可逐一排除,解決故障。
1 非典型故障處理實例
1.1 主電機頻繁跳閘
(1)故障現(xiàn)象及原因分析。一臺LW600離心機在試車時,主電機出現(xiàn)頻繁跳閘現(xiàn)象,離心機滾筒無法運轉(zhuǎn)。由離心機原理可知,LW600離心機主電機帶動液力耦合器泵輪旋轉(zhuǎn),液力耦合器渦輪輸出動力,驅(qū)動滾筒皮帶輪旋轉(zhuǎn)。當負載過大時,可造成主電機跳閘。主機負載分為處理液體負載及液力耦合器自身負載。由于試車時,離心機處理液體為市政自來水,不存在負載過大問題,所以此例故障應(yīng)是液力耦合器自身負載超常所致。
(2)解決辦法。首先檢查液力耦合器充油量,打開注油塞,發(fā)現(xiàn)一側(cè)注油塞油位已滿,并迅速流出,按照設(shè)計標準,如果一個注油塞油位超標,且流出液壓油時,則表示充油量過多,液力耦合器負載過大?,F(xiàn)場放油至標準位置,試車,主電機順利工作,至此,問題解決。
1.2 差速器安全銷頻繁剪斷
(1)故障現(xiàn)象及原因分析。一臺LW600離心機在試車時,差速器安全銷突然被剪斷,更換全新安全銷后,依然被剪斷。根據(jù)離心機原理可知,當離心機螺旋推進器負載過大時,差速器輸出端力矩超出設(shè)計極限,差速器動力輸入端帶動負載困難,此時安全銷被剪斷。離心機負載大的主要原因:①離心機進液量過大;②滾筒液面過低,造成螺旋推進器干燥區(qū)長,固相干燥;③滾筒與螺旋推進器間隙過小?,F(xiàn)場試車時,處理液體為市政自來水,且進液量并無變化,螺旋推進器為全新外購件,滾筒內(nèi)部并無磨損,所以可排除以上問題。究其原因,可能是差速器內(nèi)部結(jié)構(gòu)損壞。
(2)解決方法。打開差速器,發(fā)現(xiàn)輸出軸承碎裂,導致輸出阻力增大,表現(xiàn)為負載失常,安全銷被剪斷,更換損壞軸承,問題解決。
1.3 離心機整機頻繁斷電停機
(1)故障現(xiàn)象及原因分析。一臺離心機在使用時,頻繁發(fā)生斷電停機現(xiàn)象。由離心機原理可知,離心機發(fā)生斷電原因:①電路發(fā)生短路;②負載過大,安全裝置啟動,限位開關(guān)動作,導致整機斷電。經(jīng)現(xiàn)場檢測,離心機電路完好,并無電路問題,故障原因①排除。此臺離心機此前一直工作良好,說明滾筒內(nèi)液面深度合適,而且滾筒內(nèi)部已清理干凈,另外,鉆井液比重及進液量并無變化,所以,滾筒并無負載過大問題,可以排除故障原因②。
(2)解決方法。為查找問題原因,決定用清水進行測試,重新啟動,發(fā)現(xiàn)開機5min內(nèi),限位開關(guān)被觸發(fā),整機斷電。但是,此時安全銷完好,并未被剪斷。根據(jù)安全銷結(jié)構(gòu),限位開關(guān)動作,但安全銷正常,應(yīng)該可能是差速器花鍵軸整體向左方甩出,致使限位動作。拆機作進一步檢查分析,發(fā)現(xiàn)差速器皮帶輪蓋板中的軸承油封的間隔套長度已磨損達5mm,差速器軸端部花鍵配合超差,花鍵軸與花鍵孔間隙為0.56mm(配合標準應(yīng)為間隙0.18mm)。當離心機運轉(zhuǎn)時,花鍵軸在離心力作用下,有向左甩出的趨勢,由于間隔套磨損,它與油封之間存在間隙,已不能對軸進行軸向固定,所以,花鍵軸向外甩出,嵌壓蓋壓迫限位開關(guān)動作,導致整機斷電。更換間隔套,試車,問題解決。
1.4 螺旋推進器帶動滾筒旋轉(zhuǎn)
(1)故障現(xiàn)象及原因分析。一臺離心機在啟動輔機時(主機未啟動),發(fā)現(xiàn)螺旋推進器帶動滾筒一起旋轉(zhuǎn)。起初認為可能是滾筒內(nèi)泥漿凝固,造成滾筒與螺旋推進器無間隙,帶動滾筒旋轉(zhuǎn)。立即停機,打開滾筒,發(fā)現(xiàn)并無泥漿固塊。根據(jù)滾筒與螺旋推進器結(jié)構(gòu)分析原因,螺旋推進器旋轉(zhuǎn)時,滾筒大端與螺旋推進器配合內(nèi)部為兩幅軸承,由于軸承作用,螺旋推進器與滾筒旋轉(zhuǎn)互相不干擾,如果兩者一起旋轉(zhuǎn),應(yīng)該是軸承出現(xiàn)問題。
(2)解決辦法。解體螺旋推進器,發(fā)現(xiàn)內(nèi)部滾針軸承已損壞,滾針大面積散落,卡在滾筒軸與螺旋推進器之間,造成兩者一起旋轉(zhuǎn)。更換滾針軸承,重新試車,滾筒與螺旋推進器分離,問題解決。
1.5 排砂口大量流出液體(泥漿)
(1)故障現(xiàn)象及原因分析。一臺離心機在使用時突然發(fā)現(xiàn)排砂口大量流出液體泥漿。安裝離心機原理,離心機正常運轉(zhuǎn)時,液體應(yīng)該從液相排出口排出,如果排砂口出現(xiàn)液體,原因:①進液量過大;②離心機滾筒液池深度過高;③進液管插入深度太淺。
此臺離心機在使用時,進液量由供液泵控制,使用單位反映發(fā)生故障時,供液泵工作正常,說明離心機進液量不存在問題。離心機滾筒液池深度由滾筒前端溢流擋板控制,使用單位從未調(diào)整過此擋板位置,故液池深度也不是發(fā)生此次故障的原因。究其根本,極有可能是進液管的問題?,F(xiàn)場將進液管取出,發(fā)現(xiàn)進液管出液口部位已全部磨損,并折斷成兩截,折斷長度190mm,相當于進液管整體長度縮短,導致插入深度太淺,表現(xiàn)在排砂口大量排出液體泥漿。
(2)解決辦法。根據(jù)原因分析,現(xiàn)場更換合格進液管,啟動離心機,排砂口排出固相泥漿,分離正常,問題得到圓滿解決。
2 總結(jié)
現(xiàn)場維修LW600臥螺離心機時,所述5例故障比較少見。維修時,只要根據(jù)離心機原理及結(jié)構(gòu)認真分析,周全考慮,逐一排除故障可能出現(xiàn)的原因,抓住主因,就可順利解決問題,保證設(shè)備的正常運行。