
石油钻机是资本和技术密集型装备,其顶驱、泥浆泵、防喷器、旋转接头等关键部位的密封圈一旦失效,可能导致非计划停机、设备损坏甚至井控事故。一套系统、主动的维护保养方法,是保障钻井作业连续性和安全性的生命线。
维护保养的核心原则:预防为主,计划先行
摒弃“故障后维修”的被动模式,建立基于风险分析的预防性维护体系。
分级分类保养策略
关键/动态密封(A类): 如顶驱主轴密封、泥浆泵活塞杆/柱塞密封、防喷器闸板密封。这类密封承受高压、高频振动和磨砺性介质,是维护的重中之重。
保养方法:
定期检查: 每日通过巡检检查有无泄漏迹象、异常温升或振动。
状态监测: 利用振动分析、红外测温等手段,监测密封相关部件的运行状态。
强制更换: 根据制造商建议的运行小时数或钻井进尺数,结合历史经验数据,制定强制更换周期,通常在计划停钻或设备大修时执行。
重要/静态密封(B类): 如高压管汇法兰垫片、阀门的阀座密封、壳体静密封。
保养方法:
周期性紧固与检查: 在设备定期保养时,按规定的扭矩和顺序检查并紧固连接螺栓,防止因振动导致的松弛泄漏。
压力测试: 在安装或大修后,对相关系统进行压力测试,验证密封完整性。
视情更换: 结合设备检修周期进行拆检,根据密封圈外观状态决定是否更换。
辅助密封(C类): 如防护罩密封、低压管路接头密封。
保养方法:
目视巡检: 保持清洁,便于发现泄漏。
损坏即换: 发现破损、老化即及时更换。
通用保养操作要点
清洁至上: 任何涉及密封的维修保养,第一步都是彻底清洁周围区域,防止沙尘、泥浆进入系统。清洁密封沟槽必须使用软质工具和非纤维布料。
规范拆卸与安装:
使用专用工具,避免敲击、撬伤密封件和金属配合面。
仔细检查沟槽、轴、孔的表面有无划痕、腐蚀、磨损,任何缺陷都需修复。
安装前确保密封圈和沟槽涂抹与系统兼容的清洁润滑脂(如硅基润滑脂),保护唇口并便于安装。
严格遵循安装方向和顺序,防止扭曲、剪切。
正确的储存管理:
备件密封圈应在阴凉、干燥、避光、无臭氧的环境中储存(理想温度15-25°C)。
遵循“先进先出”原则,避免超期储存(即使未使用,材料也会自然老化)。
记录与分析:
为每台关键设备建立密封件更换档案,记录更换日期、位置、品牌、批号、运行时长和失效模式。
定期分析失效数据,识别共性问题(如某种密封在特定工况下寿命偏短),用于指导选型优化和保养周期调整。
人员培训与文化
将密封维护保养知识纳入钻机人员(包括机械师、司钻)的常规培训。培养“密封无小事”的意识,使一线人员能够识别早期故障迹象并及时报告。
结论
石油钻机密封圈的维护保养是一项系统工程,需要科学的分级策略、规范的操作流程、严格的备件管理和持续的数据优化。通过实施主动的预防性维护,可以将密封故障带来的停机风险降至最低,保障钻井作业的安全、高效与经济效益。
