Varco顶部驱动钻井系统的维护与保养.pdf

第四章Varco顶部驱动钻井系统的维护与保养第一节检查1.1检查路线(见表4-1：检查周期表)首先检查TDS-9S的零件、附件和接头是否齐全所有锁紧零件是否完好其检查路线为：1.1.1现场服务工程师：值班室→(资料的收集)→发电房→输入电缆→控制房→输出电缆→司钻控制台→反扭矩梁→导轨→顶部驱动系统→水龙带．1.1.2电气技师：值班室(资料的收集)→发电房(发电机的电气控制系统)→输入电缆→控制房输出电缆→司钻控制台→顶驱的各个电机1.1.3机械技师：值班室(资料的收集)→发电房(柴油机的运转情况)→油罐→反扭矩梁→导轨→顶部驱动系统(机械部分)→水龙带．1.1.4司钻：司钻控制台(各种按扭．指示灯和开关以及仪表的参数是否与实际的一致)→顶驱是否有松动或不正常现象和是否有异响→值班室(填写资料)1.1.5井架工：顶驱部分(油箱的油位，各部分的紧固螺栓，是否有异响或不正常现象)→反扭矩梁→导轨→天车的耳板→水龙带1.1.6电工：发电房(发电机的电气控制系统)→输入电缆→控制房一→输出电缆→司钻控制台→顶驱的各个电机→值班室(资料的填写)1.1.7发电工：油罐→柴油管线(是否有泻漏)→发电房(油位，水位，清洁以及运转状况)→值班室(资料的填写)。

表4-1检查周期表序号检查内容 周期1 齿轮箱油位每日2 液压油箱油位每日3 检查零件配合是否松动每日4 检查冲管是否泄漏每日5 检查本体内润滑油流量和润滑情况每周6 检查马达百叶窗(出口) 每周1.2主要零部件的检查方法1.2.1主马达盘式液压刹车的检查(图4-1)首先拆下刹车座上的盖子，然后对刹盘和闸瓦(摩擦片)进行检查如果闸瓦(摩擦片)磨损超过了厂家建议的范围，则更换闸瓦(摩擦片)如果闸瓦磨损不均匀，则应通过刹车片上的螺栓对闸瓦间隙进行调整同时检查液压回路是否泄漏注意：切莫用手去检查液压管路因为油路上的砂眼往往被污渍堵着，当用手去除污渍时，带压的液压油会突然喷出，造成皮肤损伤检查时最好借助木棍之类工具7 导轨的检查每周8 检查冲管衬套的腐蚀情况每月或者换盘根时9 检杏吊环孔直径每月10检查主马达刹车和液压油泄漏情况每月11检查主轴的轴向窜动每季12检查储能器的压力每季13检杏齿轮背隙半年14检查泵的零件的磨损一年15检杏S管内表面磨损半年16IBOP磨损情况当发现接头损坏时17 检查承载零件每三个月对零件暴露表面进行一次磁粉探伤，每5年进行一次超声波检查1.2.2检查马达出风口的百叶窗(图4-2)检查马达出风口的零件和螺栓是否齐全或者损坏。

1.2.3检查“S”管拆卸“s”管同顶驱的接头和卡箍E的紧固螺栓，取下“S”管进行检查图4-3)1.2.4检查冲管总成(图4-3)．每日检查冲管总成是否泄漏清洗“S”管内孔，检查点蚀、腐蚀和磨损情况注意：建议使用电筒和反光镜对“S”管内孔、特别是密封部位进行检查如果发现腐蚀和磨损迹象明显，则应当进行进一步的超声波检查1.2.5冲管衬套的检查首先取出冲管盘根(图4-4)，检查衬套如果发现衬套因密封泄漏而产生磨损，则更换衬套注意：在更换衬套时，3．875″(外径)的密封元件也应同时更换安装密封时应将带“0”形圈的一头朝下1.2.6检查主轴轴端窜动量检查步骤如下：首先卸下冲管盘根按照图4-5装上百分表，测量时用力使主轴向上移动如果测得的窜动量超过0.001″～0.002″范围，则应当进行调节打开主轴承端盖，按要求增加或减少垫片数量，使主轴轴向窜动量在0．001″～0.002″之间然后将轴承端盖复，上紧螺栓螺栓施加的扭矩为35～38公斤．米注意：A．应对正垫片，防止轴承润滑油路堵塞B．有关轴承端盖的安装和拆卸，应参照“第一章程安装与拆卸″部份的内容1.2.7检查齿轮背隙检查步骤如下：首先放干齿轮箱润滑油。

然后拆除油泵接头，检查第一级和第二级齿轮付的背隙参见图4—6，用软焊丝检查齿轮背，齿轮背隙等于A和B点压痕厚度之和如果第一级齿轮背隙超过0.030″，第二级齿轮超过0．040″，则说明齿轮磨损已经超过了极限，或者轴承已经失效注意：在进行齿轮背隙检查的同时，应对油路和齿轮的点蚀情况进行检查1.2.8齿轮箱油位的检查马达和液压系统停止运行时，齿轮箱的润滑油位应当在油位视窗的中间位置图4-7)注意：检查油位通常在系统预热后进行1.2.9检查齿轮箱润滑油的流动情况检查方法如下：(图4-8)首先拆卸本体上的3″堵头观查，齿轮箱内部喷油嘴应同时喷油润滑油从喷嘴出来后，经过齿轮上的排油孔(如果上油路未堵塞)，经过推力轴承，流向排油槽如果下油路未堵塞)1.2.10润滑油泵总成的检查每l2个月应当打开润滑油泵总成对内部零件的磨损情况进行一次检查图4-9)步骤如下：首先排放齿轮箱润滑油，拆卸液压管线，然后从本体上拆下油泵总成分解油泵检查并更换磨损零件应特别留意液压马达和油泵之间的花键，齿轮等零件最后组装油泵总成并复位．注意：当组装油泵时，对紧固螺栓施加适当的扭矩1.2.11检查导轨每周检查一次导轨，确定承力销子和止动销均完好。

扭紧松动的零件，更换损坏零，补充丢失零件1.2.12检查IBOP(内防喷阀)上、下内防喷阀(又名：上、下旋塞)，由于其内部结构开有槽子和台肩的原因，特别容易产生腐蚀疲劳断裂其内部直径尺寸的变化，增大了局部承受的拉力和抗弯负荷因此，经常对其检查是十分必要的，请参照厂家提供的″IBOP服务手册″对内防喷阀进行检查1.2.13管子操纵机构的检查每日对管子操纵机构进行一次全面的检查检查螺栓和接头是否齐全如果发现销子和紧固螺栓松动，应及时扭紧注意：对于吊环倾斜机构应随时检查，并且每周定时进行一次全面检查对于松动零件应及时扭紧，开口销等销紧零件不得丢失1.2.14磁粉探伤：每年或每3000工作小时应当对承载负荷零件的暴露在外的表面进行一次磁粉探伤，以便了解这些零件的疲劳情况一旦发现可能导致事故的缺陷产生，则应更换这些零件零件的点蚀和腐蚀深度是允许不超过l／16″的，但超过这一数值或出现了裂痕，则应当更换设备使用35年或工作了l5，000小时之后，根据设备工作状况，厂家建议对承载负荷零件的整个表面包括内孔进行一次磁粉探伤，同样，对于大于l/16″深度的缺陷或裂纹都是不允许的承载大负荷的零件包括：提环动力旋转头本体旋转头剖分环主轴上、下内防喷阀(上、下旋塞)负荷环本体分裂环工具接头吊卡吊环水龙头超声波检验：对于以上承载负荷零件，厂家除建议进行磁粉探伤外，还建议进行超声波检验。

1.2.15液压系统的检查每周对液压系统进行一次检查在检查过程中，及时更换泄漏或扭紧松动的接头，并做好清洁工作注意：为防止对操作人员造成伤害，在拆卸液压管线之前，应对系统和三个储能器泄压同时，在液压系统运行时不要进行接头紧固工作液压油对皮肤有腐蚀作用，皮肤接触液压油后，应在几小时内清洗干净液压油箱的液位应每天进行一次检查1.2.16电器系统的检查电器系统的检查周期应根据具体使用情况而定检查内容通常为接头、电缆的工作状态扭紧松动的接头，更换损坏的电器元件和传感器第二节润滑2.1油品选用选择齿轮油TDS-9S顶驱常在不同环境和气温下工作，油的粘度会因为气温变化和钻井作业的具体情况不同变化较大齿轮箱润滑油的选择是基于可能最低的环境温度考虑的如果选择了粘度大于环境温度所要求的润滑油，会使润滑油的流量下降，这样可能会损坏传动零件，并由于油泵超负荷运行而损坏泵参照下表准确选择润滑油:注释：如果最低环境温度低于-6℃，请低速运行(低负荷)顶驱，使顶驱温度高于-6℃或同厂商本地服务中心联系，获得技术指导这里制定的润滑周期是润滑油制造商提供的但在不良情况下：例如负荷过大、温度过高、空气腐蚀性强等，应适当增加润滑次数。

如果出现轴套磨损、储能器内部锈蚀、传动零件变形等情况，应当缩短润滑周期应当注意的是不要过量加注润滑油例如，轴承盒注入过多的润滑脂后，将导致轴承密封被顶出来2.2润滑周期表4-2润滑周期表最低环境温度(℃) 油的类别低于-6℃ 参见注释-6～16℃ 2EP，IS0687～30℃ 4EP，IS0150大于21℃ 6EP，IS0320序号润滑项目润润滑周期润润滑油品备注l冷却风机马达三个月润滑脂：BlackPeal-Chevron用手动泵对风机马达加注润滑脂2液压泵马达三个月同上 同上3主马达轴承同上同上 同上4 冲管盘根每日普通润滑脂(见表)2.2齿轮润滑油的更换首次更换润滑油的周期是四周，或工作500小时换油时应同时更换过滤元件，并检查润滑油在齿轮箱中的流动情况以后润滑周期为三个月．TDS-9S需要润滑油大约l0～l5加仑每次加油至视窗中线位置首次加注润滑油的步骤如下：用手动泵向齿轮箱注入l0～15加仑润滑油运行TDS-9S10～l5分钟后再检查油位如果油位低于视窗中线，补充润滑油第五章常见故障的诊断和处理方法第一节常见故障的诊断方法1.1转动方向错误如果转动方向错误，先看是否正确选择了“正反转开关”；如果不是，将手轮转到0FF档，改变方向，然后将手轮转到0N档，继续作业。

如果手轮方向正确，则：A．确认“正反转开关”的功能是否正常；B．确认给PLC的输入信号是否正确；5 本体油封每日同上6大钩提环销一周同上7下本体油封同上同上有2个润滑点8 滑架总成同上同上共有24个润滑点，如图示9动力旋转头同上同上有3个润滑点10吊环倾斜机构和扶正器芯套同上同上11主补心防磨套同上同上润滑时同时检查12绳轮 同上同上 磨损情况13内防喷阀(IBOP)执行机构每日同上14内防喷阀(IBOP)执行机构连杆同上同上15扭矩管和背钳大门一周同上C．确认给变频器的输入是否正确；D．在改变方向前，手轮是否转到0FF档位；E．如果问题解决，继续钻进；否则，通知顶驱现场服务人员1.2转速／扭矩不稳定问题将顶驱脱离钻柱如果情况依旧，检查VDC输往VFD的信号和检查电压表的机械状态；如果问题没有改变，则重新检查钻井设计和检查机械方面的原因如果问题解决，则继续作业如果没有解决，则尝试同管子处理机构相互作用扭矩如果扭矩合适，则检查编码器；如果不合适，则：A.确认POT处的电压；B．确认在PLC处的电压信号；C．检查电缆和接线；D．联接电脑和PLC并确认信号；E．检查变频器参数；如果问题解决，则继续作业；否则通知现场服务人员。

1.3IBOP的问题IBOP不能工作，当开关关闭时指示灯不亮，则：A．检查PLC；B．检查接线；C．检查油压开关；IBOP不能工作，当开关关闭时指示灯亮，则：A．检查机械原因；B．检查电磁阀；C.检查压力如果问题解决，则继续作业；否则通知现场服务人员1.4吊环倾斜装置的问题吊环倾斜装置有三种故障：A．吊环倾斜不能浮动；B．装置是不能倾斜；C．装置不能用于钻井操作；无论哪一种或几种故障，都按以下方法检查：A．检查机械原因；B．检查PLC的输入；C．检查电磁阀；D．检查油压；如果问题解决，则继续作业；否则通知现场服务人员1.5刹车故障刹车不能松开，但刹车指示灯不亮，则：A．检查机械原因；B．检查液压原因；刹车不能松开，但刹车指示灯亮，则：A．将‘刹车开关’转到0N，然后再转到0FF看刹车是否恢复正常；B．如果不正常，则检查变频器故障；C．如果还不能查到，则检查PLC和电路；刹车打滑小于4140公斤·米，则：A．检查油压；B．检查刹车片；如果刹车不能夹紧，则：A．检查PLC；B．检查电路；C．检查机械原因；D．检查液压原因；如果问题解决，则继续作业；否则通知现场服务人员。

1.6转速控制问题首先检查并校正仪表；太快或太慢，则：A．确认手轮电压表的电压；B．确认手轮有无足够的输出信号；C．确认在PLC的手轮电压；D．检查在短路。