世纪中文出版社

引言

随着科学技术的进步，石油钻井机械设备的种类日益增多，使其具有先进的技术，但同时又具有高温高压、长链宽范围、易燃易爆等特点，对石油生产的安全构成了极大的威胁。针对这些问题，要求石油企业加强对机械设备的全面监控，使相关技术人员更好地了解和掌握机械的工作状态，及时发现机械的故障和安全隐患，采用相应的对策，把安全隐患扼杀在萌芽中，以减少机械设备在使用中出现的故障问题，并有效地降低机械设备的维护费用。

1 石油钻井机械设备的主要特点

在石油钻井行业的生产工作中，通常使用许多机械设备。与其他行业的机械设备相比，石油钻井行业使用的机械设备不仅更加复杂，而且操作起来更加繁琐。目前，石油钻井行业使用的机械设备主要包括钻井机械设备、反应机械设备、信号机械设备等。在具体应用中，这些机械设备可以通过相互重叠和连接来控制所有工作环节，并建立彼此之间的关系，从而形成了一个综合的、一体化的石油钻井生产系统。同时，由于石油钻井行业的生产是一个连续的过程，涉及许多易燃易爆产品，石油钻井生产还可能伴随着一些有毒物质在高温高压条件下长期生产，这通常是由于石油钻井机械设备在高负荷下长时间加热引起的。因此，在石油钻井机械设备的具体应用中，检修技术人员应定期做好这些机械设备的检查、维护与保养，这样才可以有效确保石油钻井机械设备的可靠性，进一步延长其使用寿命，并有效确保石油钻井企业生产的安全性。

2 石油钻井机械设备维护检修的重要性

2.1 提高机械设备的使用效率

为了确保石油钻井机械设备的稳定使用，需要确保石油企业和设备之间的全面合作，及时发现故障的具体位置和原因。然后，采取针对性的维护方法，有效减少设备故障，避免一些不必要的损失。此外，还可以合理降低生产成本，提高石油企业的经济效益。因此，对于石油企业来说，生产效率是保证其竞争力和发展的关键。只有不断地扩大生产规模，提高机械设备的使用水平，才能够让企业获得更高的经济效益以及社会效益。

2.2 延长石油钻井机械设备使用寿命

任何设备都有正常的使用寿命。为了有效延长石油钻井机械设备的使用寿命，降低企业的运营投资成本，创造更稳定的经济效益，石油企业应高度重视石油钻井机械设备的日常检查和维护。例如，石油企业应成立专门的设备检修和维护管理人员小组，安排专业人员对设备进行全面检修和维护。机械设备投入使用前，相关技术人员应对其机械性能进行安全检查，确保设备不投入采油作业，存在安全隐患。在机械设备投入使用过程中，相关人员应加强设备运行数据信息的收集和分析，确保及时发现设备可能存在的问题，采取有效的安全防范措施，这样有利于让设备始终处于安全稳定运行状态，并且有效延长石油钻井机械设备的使用寿命，帮助企业节省更多的设备采购成本。

3 石油钻井机械设备的故障问题

首先，磨损疲劳的失效形式。石油钻井机械设备在运行过程中，由于受到机械作用的影响，容易发生疲劳损伤、设备腐蚀、设备磨损等常见事故，石油钻井机械设备的运行质量也随之减弱。其中，设备磨损最为常见，特别是对于风机、压缩机等设备，活塞和主轴之间容易发生粘着磨损现象，这是指外部颗粒与表面凸起物质之间的摩擦，对设备表面的原材料造成损坏。其次，噪声振动故障。石油钻井机械设备产生的噪声会污染环境。例如，石油钻井机械设备运行中的流体和机械噪声，流体噪声属于流体脉动和气体浑浊现象，机械噪声属于设备的叶轮、地脚螺栓、垫圈等部件松动。石油钻井机械设备在运行过程中容易发生异常振动，特别是强烈振动，对设备的正常运行影响很大，容易造成设备和管道的疲劳断裂。最后，气浊喘振故障。气浊喘振是指液体液化过程中出现许多气泡组织，这些气泡组织在压力差的作用下流入高压区域并破裂。气泡破裂会产生较大的局部压力，高频连续冲击设备表面会造成损坏。喘振是指流体机械及其管道中介质的周期性振荡，介质在吸入与排出的作用下产生的机械振动。如压缩机运转中出现的喘振现象，喘振与管道或机器的基础共振产生协同时，极易引发严重的后果。

4 石油钻井机械设备的故障排除与维修技术

4.1 设备防腐蚀技术

要提高钻井设备的防腐质量，首先要加强对设备制造材料的严格筛选。在满足设备制造和使用材料基本性能的基础上，加强对材料防腐性能的检测，确保材料的机械强度、应力要求和防腐性能均能满足海上钻井设备的使用标准。目前，主流材料是奥氏体不锈钢，广泛应用于各种海上钻井设备。其次，要加强设备的设计优化。通过对设备结构的优化设计，尽量减少结构中死角和缝隙的发生，确保设备的完整性和严密性，从而严格保护设备内部，降低腐蚀的概率；要通过电镀和热镀技术加强设备零件的防腐处理，以确保零件防腐性能的提高；应加强防腐涂层的选择和研究。应采用三层防腐涂层。底层通常使用环氧富锌漆，中层使用环氧树脂漆，表层使用聚氨酯漆，以形成全面的防腐涂层，保障设备的耐腐蚀能力提升；加强阴极保护技术的应用研究，根据情况进行牺牲阳极阴极保护技术和附加电流阴极保护技术的选择，保障设备对电化学腐蚀的有效防护能力。

4.2 润滑技术

在石油钻井机械设备的故障诊断过程中，润滑技术是一项非常重要的技术。使用该技术可以及时处理设备内部零件的一些磨损和老化问题。在检测污染时，设备的运行质量和效率将对整个生产产生重大影响。结合这种情况，要定期维护机械设备。只有通过润滑技术，才能缓解内部零件的老化问题，保证设备的安全稳定使用。另外，特殊的润滑技术，还需要对润滑剂的质量进行控制，从而保证润滑措施达到相关的标准要求，加强设备的使用效率。

4.3 油液分析技术

油液分析技术是一项综合性技术。它不仅可以有效地监测设备的使用寿命，还可以对设备进行维护，特别是用于石油钻井中齿轮组和其他机械设备的故障诊断，具有很大的优势。油液分析技术、磨损颗粒自动识别技术和基于油液监测的智能诊断系统是当前油液分离技术的重点。在线油液分析技术是一种长期监测技术。每天进行数据统计。如果有任何问题，可以检索设备数据并进行综合分析。在铁谱分析技术的基础上，进一步优化和改进了磨粒自动识别技术。它主要基于对磨粒特性的统计分析，然后通过对其特性的分析和计算，建立了一个庞大的参数数据库。最后，将数据库中的新数据与实测数据进行比较，得到了更科学合理的诊断结果。基于传统油液分析技术的智能诊断系统将现代计算机技术与网络技术相结合，形成了一种新的诊断技术。油液分析技术中的大量信息，传统的油液分离技术根本不可能同时进行大量的数据分析，但是，通过智能诊断系统，可以对这些信息进行分析和处理，提高数据处理效率，完善故障诊断系统。

5 石油钻井机械设备的故障预防措施

5.1 标准管理

在石油企业的生产过程中，需要制定完善的管理标准。从宏观角度可以发现，在石油的发展中，需要针对不同领域制定标准，包括国家管理法规和区域管理法规，管理标准也在逐步更新。因此，企业经营者在选择标准方面也存在一些困难。主要内容如下：一是企业管理者需要继续细化管理规定，需要做好思想工作，引导全体员工学习管理规定，实现石油企业管理模式的更新；二是制定的标准需要满足企业的发展需要，确保制定的内容合理、通用、适用，能够解决企业生产经营中的问题，避免制定的标准适用性差；三是在推进机械设备标准化管理的过程中，需要转变观念、观念和作风，做到与时俱进，避免僵化的制度导致标准适应性差。此外，在企业的生产中，有许多类型的机械设备，并且需要根据不同的部门制定标准，最大程度的满足生产操作需要。在标准制定后需要大力推广与宣传，由上级人员进行监督，实现顺利实施。

5.2 定期检查

石油钻井机械设备长时间在恶劣的室外条件下工作时会受到腐蚀和老化，并且通常具有较大的尺寸和负载。为了提高设备功能的发展和石油钻井工作的顺利开展，必须在现场管理中做好这些机械设备的定期检查，及时发现和处理其工作中的异常情况，全面提高技术水平，包括：做好基础管理，建立详细的工作记录，了解机械设备的工作状态和维护；做好油水和三滤器的管理，确保按质量换油，定期保养，选择合格的三滤器等；做好机械设备的检查和维护工作，确保机械设备正常运行。在上述定期检查工作中，不仅必须遵守石油企业为这些机械设备制定的各项规定，并对这些机械设备进行仔细检查，以解决泄漏、渗水或气体泄漏的问题，还必须对大量零件进行检查，以避免松动或丢失，并及时修理和紧固零件。通过这些测试和检查，不仅可以消除外部影响对这些设备的干扰，还可以采取合理的监督、操作说明和过程提示等措施，防止人为操作错误或错误，保证装置的优异性能。也是说，要组织专门的技术人员根据装置运行状况定期实施设备保养作业，提高装备效能，以保证原油钻井工作的顺利和平稳有序地进行。

5.3 预防性维护

预防性维护是在故障发生之前进行维修。由于石油钻井机械设备的许多故障是可预测的，通过合理的检查和维护工作，可以及时发现相应的设备异常，从而在小异常变为大故障之前及时排除，从而有效地保证了石油钻井机械设备的运行质量和安全。为了达到良好的预防性维护效果，石油钻井企业应安排维护和维修技术人员定期对石油钻井机械设备进行故障排除，包括对操作和部件的检查，以便及时发现此类机械设备的异常操作，并及时更换使用寿命即将达到极限的零件。特别是对于一些连续运行时间较长的石油钻井机械设备，应安排专业技术人员做好预防性维护工作，通过设备运行状态数据监测和零件磨损检查，及时发现设备运行中存在的问题，并根据实际情况，通过合理的技术措施提前进行维修。这样便可让很多故障在发生之前便得以消除，从而有效确保石油钻井机械设备的运行效果，尽最大限度防止设备故障对石油钻井生产的不良影响，同时，也可以进一步确保石油钻井生产的安全性。

5.4 状态监测

加强对设备运行状态的监测，可以有效地保证设备检修的顺利进行。运行状态监测是提前预防故障的关键。设备状态监测主要包括以下内容：一是了解受控设备的运行状态，确保石油钻井机械设备得到有效控制，提高设备生产的稳定性。受控设备需要定期调试，以确保设备的控制效果，提高对设备运行状态的控制效果。二是做好设备运行隐患整改，分析状态监测结构，加深对设备运行状态的了解，使设备稳定运行。三是要做好监测结果的公示工作，对设备的运行状态进行模拟，掌控设备状态的细微变化，提高对设备状态的分析效率。

5.5 技术优化

在石油钻井机械设备的维护和管理中，员工的综合素质是第一要务，以确保他们的工作能够顺利有序地进行。因此，为了有效解决目前石油钻井机械设备的维护和管理问题，要开展相关的培训和教育。通过强化员工的工作意识和责任感，可以有效调动员工的积极性和主动性，使其能够有效地进行石油钻井机械设备的维护和管理。同时，通过对员工的培训和教育，可以提高员工的技术水平，使他们能够及时发现设备的缺陷和问题，从而保证石油钻井机械设备能够得到高质量的日常维护操作，提高工作人员应对石油钻井机械设备的突发问题以及机械设备故障的能力。

结束语

综上所述，尽管我国石油钻井技术取得了重大突破，但仍有一些关键技术和设备需要从国外进口。企业应加强相关人才的培养和技术研发，制定专门的人才培养计划，并投资于钻井技术的研发，不断提升相关技术和设备的使用水平，提高设备的管理和维护工作质量进一步促进石油钻井事业的长期发展和企业效益提升。

参考文献：