泥浆泵基础知识.ppt

泥浆泵基础知识短期培训1 1 培训要求 本培训教材针对油田生产事业部的海上一线的机电技术人员。按工种分为“新员工、助理机械师、机械师”三类。对此教材的掌握要求如下：1、新员工：了解设备的基本用途；知道简单的设备 保养内容。2、助理机械师：熟悉设备基本结构；熟悉设备的工 作原理；熟悉设备的日常检查保养内容；能够处理一些简单的设备故障。3、机械师：熟练掌握设备的结构、原理；掌握常见的故障的处理方法；掌握设备的安装、调试程序。培训教师根据上述要求有针对性的讲解设备的相关知识2 22 21 1本课主要内容本课主要内容 泥浆泵的结构和特点泥浆泵工作原理3 34 45 5泥浆泵的使用泥浆泵的日常维护和检查泥浆泵常见故障判断及排除方法6 6泥浆泵常见故障判断及排除方法泥浆泵易损件及其更换方法3 34 4泥浆泵概述泥浆泵概述l泥浆泵是一种往复式柱塞泵，它通过曲柄连杆机构，把马达的旋转运动转换为十字头及活塞的往复直线运动，把低压的泥浆压缩成高压泥浆。在钻井过程中以高压向井底输送高粘度、大比重和含砂量较高的钻井液，用以冷却钻头、冲刷井底、破碎岩石，从井底返回时携带出岩屑，是石油钻井作业最重要的工艺设备之一。l泥浆泵的工作过程分为吸入过程和排出过程两步。l习惯上我们把泥浆泵分为液力端和动力端两部分。动力端用来传递动力和转换运动方式及速度。为液力端提供合适的动力；液力端用来将机械能转变为液体内能，以输送泥浆。5 5泥浆泵的结构图泥浆泵的结构图6 6小齿轮轴总成小齿轮轴总成7 7曲轴总成曲轴总成8 8十字头总成十字头总成9 9液力端总成液力端总成1010排出管路总成排出管路总成1111排出空气包总成排出空气包总成1212动力端l底座l机架l小齿轮轴总成l大齿轮轴总成l曲轴总成l十字头总成 l直流马达液力端l液缸l吸入阀、排出阀 l缸套、活塞、活塞杆(柱塞、盘根及缸套)l吸入管、吸入空气包（减轻水击现象）l排出管、排出滤网总成l排出空气包l安全阀l缸盖、阀盖l喷淋泵总成泥浆泵的整体机构泥浆泵的整体机构1313泥浆泵的辅助部件泥浆泵的辅助部件l润滑机构：1、链条的润滑 2、齿轮和轴承的润滑 3、缸套冷却润滑l氮气包：其作用可以有效地减少排出系统的压力波动，从而获得更加均匀的液流 l安全阀：当泥浆压力超过泵的设定压力时，能够迅速剪断安全柱销，旁通管线打开，泥浆泵泻压，从而起到保护泵体的作用1414二、泥浆泵的工作原理二、泥浆泵的工作原理动力机万向轴、链条皮带等小齿轮轴曲轴十字头总成连 杆液力端总成机械能液体能转动往复运动1515泥浆泥浆泵的工作泵的工作原理原理1616泥浆泵的基本性能参数泥浆泵的基本性能参数l泵的理论排量：泵在单位时间内排出的介质体积称为泵的理论平均排量，简称为泵的理论排量，以Q表示。l泵的工作压力：通常是指泵排出口处单位面积上所受到的液体作用力，简称为泵压，以p表示。l泵的额定功率和效率：单位时间内动力机传递给泵主动轴的能量，称为泵的输入功率；泵工作与额定冲次时的输入功率称为泵的额定功率，以N表示；单位时间内液体经泵作用后增加的能量称有效功率，也称水功率，以Nr表示；泵的效率是有效功率与输入功率的比值。l冲次：也称泵冲，指单位时间内活塞的往复次数，以n表示。l冲程长度：指活塞往复运动的距离，以S表示。1717三、泥浆泵的使用三、泥浆泵的使用 泥浆泵作为钻井作业的重要装备，在工作时向井底输送循环高压钻井液，冲洗井底、破碎岩石、冷却润滑钻头，并将岩屑携带返回地面。泥浆泵使用我们从下面三方面讲：1.泥浆泵的安装2.泥浆泵的启动3.泵在运转中的监护1818泥浆泵的安装泥浆泵的安装泥浆泵应安装在水平或略向液力端倾斜的底座上（倾斜度3），以利于润滑油的流动。泵的安装位置应尽量降低，泥浆池的位置应尽量提高，以提高泥浆泵的吸入效率。泵的吸入管入口端应高于泥浆池底约300mm，而且吸入管内径必须一致，吸入管的入口端不能正对泥浆池的入口（对泥浆罐也是如此）。按使用说明书的要求正确安装安全阀及排出管汇。牢固的支撑所有吸入和排出管线，不使它们受到不必要的应力，同时也是为了减少振动，决不可由于没有足够的支撑而让管线悬挂在泵上。1919泵的启动泵的启动2020首次启动前的准备工作首次启动前的准备工作检查动力端机架底部，放空润滑油并清洗油池。检查十字头与上下导板的间隙是否合格。检查喷淋泵水箱内冷却润滑液是否达到要求。检查所有螺纹连接是否紧固及泵内是否有杂物。检查泥浆管线上的所有阀门是否置于正确位置。检查排出空气包充气压力是否在40.5MPa 间。打开喷淋泵统和灌注系统的进排液阀门。检查安全阀和压力表是否齐全灵敏。向吸入管路腔内灌满水或泥浆，排净空气。2121启动启动应以低速起动，逐渐增速，以提高容积效率。如果需要高泵速时，就必须使用灌注泵。检查动力端润滑油压表读数是否正常。注意检查各部温度，不得有局部过热现象。启动泵必须与有关操作及检查人员取得联系。开泵时检查人员必须注视压力表的压力变化。2222泵在运转中的监护检查活塞杆和中间拉杆卡箍是否有不正常响声；检查液缸上的所有螺母以及阀盖和缸盖是否有松动现象。如发现不正常现象，查明原因，及时处理。检查各高压密封处是否有泄漏现象，泵阀和缸套处是否有刺漏声，如发现问题，应及时处理。注意泵压变化，发现异常情况妥善处理。注意喷淋泵的供水情况是否正常。注意各轴承部位、十字头导板以及其它有相对运动的部位的温度是否过高或有异常现象。在机架后部，动力端润滑油路的压力表读数是否正常。2323四、泥浆泵的日常维护和检查四、泥浆泵的日常维护和检查 正确和及时地对泥浆泵进行维护保养，是保证泥浆泵正常工作，延长寿命的必要措施。对于任何一台泵的使用，都应重视这一环节。u每天的维护保养 u每星期的维护保养 u每月的维护保养 u每年的维护保养 u在维护保养中尚须注意的其它事项 2424每天的维护保养每天的维护保养停泵后检查动力端的油位。观察缸套与活塞的工作情况。若发现漏出来的泥浆超出正常限度时，则须更换新缸套、活塞。检查缸套腔，若有大量泥浆沉淀，应加以清理。检查喷淋泵水箱内水是否够用，并及时补充，冷却水有污染时加以更换，并同时清理水箱卫生。检查排出空气包的充气压力，是否符合要求。定期检查安全阀的可靠性。每天将活塞杆卡箍松开，把活塞转动四分之一圈左右，然后再上紧卡箍。在上紧缸盖与阀盖前，先在其丝扣内填涂润滑脂，且在每4小时时间内，检查一次是否有松动现象出现。2525每星期的维护保养 l每周拆卸阀盖、缸盖一次，除去污泥，清洗干净，涂上二硫化钼复合钙基润滑脂，检查阀导向套的内套，如已明显磨损（阀导向杆与导套间的间隙超过3mm）应将其换掉。l检查阀和阀座的使用情况，把磨损严重或刺坏了的阀体，阀胶皮和阀座换掉（更换阀座时应注意同时更换阀体）。l检查活塞锁紧螺母，若遇腐蚀或损坏应换掉（因为一般上紧过三次以后的螺母，镶在其内的密封圈已失去锁紧能力）。l从排泄孔盖的丝堵处放一次水，直至见油为止。2626每月的维护保养 检查液力端的所有双头螺栓和螺母。例如缸盖法兰螺母，液缸与机架连接的螺母，以及吸入管路、排出管路的连接螺栓、螺母等。如果出现松动，须按规定扭矩重新上紧。检查中间拉杆填料盒内的密封圈，若已磨损须更换，一般每三个月至少换一次。更换时应注意油封方位。拆卸和清洗装在排出滤网里的滤筒。每六个月换掉动力端油池和十字头沉淀油槽内的脏油，并同时清理这些油槽。2727每年的维护保养 u检查十字头导板是否松动，十字头运转间隙是否符合规定要求，可在导板下加垫片来调整。在拆卸曲轴总成时，可将十字头旋转180再进行使用。u推荐每隔两年或三年对整个泵进行一次全面检查。检查主轴承、偏心轮轴承、十字头轴承、小齿轮轴轴承是否磨损或损坏，若不能继续使用，则须另换新的。u检查齿轮的磨损情况，若磨损严重，须将曲轴和小齿轮轴同时调头安装，利用齿面未磨损的一面。2828在维护保养中尚须注意的其它事项 l上卡箍前，必须将25的锥面擦干净。l更换缸套时，必须将缸套密封圈一起换掉。l冬季停泵后，须将阀腔及缸套内的泥浆清洗放掉。l泵各检查窗孔应注意盖好密封，以防灰砂等混入润滑油内。l排出空气包只能充以氮气等惰性气体，严禁充入易燃、易爆气体。如氧气、氢气等。2929五、泥浆常见故障判断及排除方法五、泥浆常见故障判断及排除方法3030液力端故障 故故 障障原原 因因排排 除除 方方 法法 压力表的压力下降。排压力表的压力下降。排量减小或不排泥浆。量减小或不排泥浆。吸入管路密封不严，空气进吸入管路密封不严，空气进入泵内。吸入滤网堵死。入泵内。吸入滤网堵死。拧紧吸入管法兰螺栓或更换垫拧紧吸入管法兰螺栓或更换垫片。停泵，清除吸入滤网杂物片。停泵，清除吸入滤网杂物液体排出不均匀，有忽液体排出不均匀，有忽忽小的冲击。压力表的忽小的冲击。压力表的压力变化很大，吸入管压力变化很大，吸入管路发出呼呼声。路发出呼呼声。一个活塞或一个阀磨损一个活塞或一个阀磨损严重或者已经损坏。严重或者已经损坏。泵缸内进空气。泵缸内进空气。更换已坏活塞；打开阀盖，更换已坏活塞；打开阀盖，检查阀有无损坏或卡死。检查阀有无损坏或卡死。检查吸入管路及阀盖是否严密检查吸入管路及阀盖是否严密缸套处有剧烈的敲击声。缸套处有剧烈的敲击声。活塞螺母松掉。缸逃压盖松活塞螺母松掉。缸逃压盖松动。吸入不良，产生水击。动。吸入不良，产生水击。拧紧活塞螺母。拧紧缸套压拧紧活塞螺母。拧紧缸套压盖。检查吸入不良的原因。盖。检查吸入不良的原因。阀盖、缸盖以及缸套密阀盖、缸盖以及缸套密封处显示孔漏泥浆。封处显示孔漏泥浆。阀盖、缸盖未上紧。阀盖、缸盖未上紧。密封圈损坏。密封圈损坏。上紧阀盖、缸盖。上紧阀盖、缸盖。更换密封圈。更换密封圈。排出空气包充不进气体或排出空气包充不进气体或充气后很快泄漏。充气后很快泄漏。充气接头堵死。空气包气囊充气接头堵死。空气包气囊已破。针形截止阀密封不严已破。针形截止阀密封不严清除接头内的杂物。更换气清除接头内的杂物。更换气囊。修理或更换针形截止阀。囊。修理或更换针形截止阀。柴油机负荷大。柴油机负荷大。排出滤筒堵塞。排出滤筒堵塞。拆下滤筒，清除杂物，洗净。拆下滤筒，清除杂物，洗净。3131动力端故障故故 障障原原 因因排排 除除 方方 法法轴承高热轴承高热1.1.油管或油孔堵死。油管或油孔堵死。2.2.润滑油太脏。润滑油太脏。3.3.滚动轴承磨损或损坏。滚动轴承磨损或损坏。1.1.清理油管及油孔。清理油管及油孔。2.2.更换新油。更换新油。3.3.拆开轴承，查明原因更拆开轴承，查明原因更换轴承。换轴承。动力端有敲击声动力端有敲击声1.1.十字头导板已磨损。十字头导板已磨损。2.2.轴承磨损。轴承磨损。3.3.导板松动。导板松动。4.4.液力端有水击现象。液力端有水击现象。1.1.调整间隙或更换已磨损调整间隙或更换已磨损的导板。的导板。2.2.更换轴承。更换轴承。3.3.上紧导板螺钉。上紧导板螺钉。4.4.改善吸入性能。改善吸入性能。3232六、泥浆泵易损件及其更换方法六、泥浆泵易损件及其更换方法3333阀与阀座l取下阀盖、缸盖、缸盖堵头和定位盘，抽出插板总成，取出阀杆导向器（下）和阀弹簧以及阀体等（含阀胶皮和阀螺母等）。用随机配置的液压拔阀器专用工具，分别将上部排出阀座和下部吸入阀座拔出。l清洗上下阀座孔配合面（使用优质清洗剂），确认各阀座孔十分清洁并干燥（无脏物、油脂、防锈剂等）。用金刚砂纸磨去表面上所有毛刺，砂纸要沿阀座孔循环运动。l彻底清洗并干燥阀座，把吸入和排出阀座装到阀腔孔内装上阀体，用铜棒榔头敲击导向杆上部，使阀座到位。再装上阀弹簧及其它零件。3434凡尔取出工具凡尔取出工具3535液力端液力端3636液力端装配图 3737缸套、活塞缸套、活塞l取下喷淋管总成、卡箍，移动中间拉杆，退出缸套压盖，与此同时，将缸套-活塞取出。l组装时，首先清洗活塞杆和活塞，将活塞密封圈装到活塞芯的槽内，把活塞装到活塞杆上，旋紧活塞杆上的螺母。在缸套内圆和活塞外圆上涂抹润滑脂。把活塞杆装进缸套里，用硬木或专用工具将活塞打进缸套内。l将缸套密封圈装进液缸的沉孔内。通过双头螺栓装上耐磨盘使其到位。然后装上缸套法兰，在螺母内孔涂上乐泰胶277后，上紧螺母。l装缸套密封圈，涂润滑脂在缸套压盖的内表面，然后，套到缸套上。装缸套锁紧环及O形圈。涂润滑脂在缸套压盖螺纹上，把缸套旋压到缸套法兰内，并敲紧。然后装入卡箍。装卡箍之前，先装挡泥板。l当卡箍磨损后，两瓣将趋于接近。如果已经没有间隙，则卡箍不起作用，此时就应更换卡箍。然后在缸套后部装上缸套端盖。3838排出空气包气囊更换排出空气包气囊更换l确认系统中已经完全泄压。l拆卸掉盖。l取下气囊。l检查气囊是否损坏，消除引起损坏的因素。l检查底塞的状况，各边缘必须光滑。l装入新气囊l装上盖，勿使气囊变形或受挤压。l上紧螺母。l进行充气。3939排出空气包总成排出空气包总成4040排出空气包充气排出空气包充气l取下空气包压力表罩，旋转排气阀压帽约1/41/2周，以排放残余压力，使压力表的读数为零，取下排气阀压帽和堵头。l把软管连到氮气瓶阀和空气包排气阀接头上。l打开空气包截止阀。l缓慢打开氮气瓶阀开关，用此阀调节流入空气包的气体。l当空气包压力表指示到所需之压力时，关闭气瓶阀。l关闭空气包截止阀。l取下软管，盖上压力表罩，再次装上排气阀压帽和堵头。4141空气包充气注意事项空气包充气注意事项仅能使用压缩氮气或压缩空气，不能使用氧气、氢气等易燃、易爆气体。在保养空气包时，空气包内的气压必须为零，此时，泵的压力也必须为零，不能完全依靠观察压力表的读数来判断，必须打开排气阀的压帽泄压，因残余压力较小时，压力表已无法显示，但此低压也可能导致事故的发生。4242泥浆泵的封存处理泥浆泵的封存处理l1、泥浆泵长期不使用时，应进行封存。l2、封存前应认真清除污物，将液力端各部放空，并用清水清洗擦试干净。l3、排尽动力端齿轮箱底的润滑油，清除底部的沉积污物。l4、所有轴承、十字头、齿轮、活塞杆、中间拉杆等零部件加工表面涂抹稠油。l5、液力端各零部件加工表面涂抹润滑脂。l6、吸入口及排出口均应用盲板盖住。l7、十字头孔端盖、后盖、视孔盖等应关闭严密。4343