F-1600泥漿泵性能及維護課件

F-1600泥漿泵性能及維護1概述F－1600機泵組可用于石油天然氣勘探開發鉆井現場。它是大型鉆機泥漿循環的理想設備。本泵組具有結構簡單、使用可靠、維修方便、占地面積小、搬遷成本低等特點。為后置式單臺交流變頻電機驅動、鏈條傳動。單臺YP2

423L6-6H交流變頻電機置于F-1600泵后部的公共大底座上作為動力，通過球籠萬向軸、鏈條傳動驅動鉆井泵。鏈條箱采用密閉型式，電動潤滑油泵強制潤滑，并配套了電動噴淋泵。2F-1600泥漿泵外觀圖3F-1600泥漿泵剖面圖4一、F-1600泥漿泵基本參數F-1600為三缸單作用的泥漿泵功率：1193KW(1600HP)泵壓:35Mp(5000psi)沖程:305mm（12in)額定沖數：120r/min鏈條型號：24S-7*176鏈輪齒數比：29/57泥漿泵電機：

額定功率

1200kW額定轉速

1000r/min51.2

F-1600三缸泵的性能參數6缸套直徑(mm)180170165160150140壓力(Mpa)23.125.927.429.233.235.01.3

泥漿泵的組成部分F-1600泥漿泵F-1600泥漿泵由三大部分組成：動力端液力端輔助系統71.3.1

動力端泵殼總成輸入軸總成人字齒傳動，消除軸向力，軸的兩端均可安裝鏈輪輸入軸總成(1)墊圈(2)端蓋墊圈(3)軸承套(4)端蓋(5)耐麿套(6)螺栓81.3.1

動力端曲軸總成

空心曲軸十字頭總成可更換的十字頭導板，上導板與十字頭間隙0.5mm，前后相差不超過0.2mm

為合格。中心拉桿盤根采用雙層密封機構，密封效果良好。如果是中間拉桿的同心度（即活塞桿軸線與機架孔縱軸線的一致性）在擋泥板孔下部超過0.381mm,就要更換導板和十字頭體。91.3.1

動力端

曲軸總成(1)端蓋(2)螺栓(3)擋圈(4)螺栓(5)軸承擋圈(7)擋環(8)螺栓(8A)內六角螺栓(9)主軸承(10)右軸承套(11)左軸承套(12)外圈擋圈(13)連桿軸承(14)內擋圈(15)螺栓(16)主軸承檔圈(17)內圈擋板(18)螺栓(19)十字頭軸承10F-1600泥漿泵十字頭總成111.3.2

液力端直立式泵頭，吸入閥和排出閥呈"I"型布置：液缸閥總成（API7#通孔閥）吸入管總成排出管總成空氣包總成（K75-35)作用：減少泥漿泵排量的波動，使排出壓力趨于穩定缸套活塞總成安全閥總成作用：當泵的工作壓力超過缸套的額定工作壓力時，安全閥應剪斷安全銷并放噴，使泵的壓力端及時卸載。剪銷式安全閥的剪切板處刻有每級工作壓力的標記，調節壓力時，只需按所給壓力把安全銷釘插入相應的孔內。注意，剪切板只能插一個銷釘。缸套尺寸變更，則須相應地調定安全閥壓力12液力端剖面圖13液力端前端視圖14151.3.2.1液力端工作原理泥漿泵液力端結構主要是直通式三缸單作用結構，直通式布置方案的流道直，液缸內余間隙小，有利于液缸吸入。工作原理：活塞后行，鉆井液在大氣壓的作用下推開吸入閥，進入缸內，直到活塞到最低端完成鉆井液的吸入過程。16活塞前行，鉆井液受擠壓，吸入閥在彈簧作用下關閉，當壓力升高時排出閥被打開,鉆井液被活塞推出經由排出閥和排出管排出，完成排出過程171.3.2.2空氣包充氣1、取下空氣包壓力表罩，旋轉排氣閥閥蓋約1/4-1/2轉，以排放存在壓力表區內的氣壓，取下排氣閥的閥蓋。2、把軟管連到氮氣瓶開關和空氣包充氣閥上。3、打開空氣包充氣閥。4、緩慢打開氮氣瓶閥，用此閥調節流入空氣包的氣體。5、當空氣包壓力表指示到所需之壓力時，關閉氣瓶閥。6、關閉空氣包閥7、取下軟管，蓋上壓力表罩，再安裝上排氣閥。為了得到最好的效果，空氣包預充壓力不得超過泵的排出壓力的2/3，最大充氣壓力為4.5MPa（650psi）警告：1、充氣時僅能使用壓縮氮氣或壓縮空氣——不能用氧氣或氫氣等易燃易爆氣體。2、在保養空氣包時必須停泵，并保證空氣包排空氣體。不能依靠壓力表來判斷，因殘余壓力較小，壓力表無法顯示，但此低壓也會導致事故發生！18圖2

空氣包充氣管線(1)螺母

C5/8″ (2)密封接頭

(3)C型接頭軟管M14×1.5⑷接頭(5)密合墊

(6)絲堵19圖10

KB-75空氣包總成（1）墊環

(2)底塞

(3)氣囊

(4)外殼總成

(5)蓋

(6)三通

(7)接頭

(8)壓力表罩

(9)排氣閥

(10)壓力表

(11)截止閥

(12)墊圈

（13）平衡盤（14）壓板（15）彈簧墊圈（16）螺栓

(R1)雙頭螺栓

(R2)螺母

(R3)雙頭螺徑

(R4)螺母201.3.2.3

安全閥總成（海五為彈簧式）圖12

JA-3剪銷安全閥（1）接頭(2)擋圈(3)活塞總成(4)閥體(5)活塞桿(6)緩沖墊(7)彈性圓柱銷(8)鎖簧(9)安全罩(10)剪銷板(11)剪切銷(12)警告名牌(13)銷軸(14)鋼絲擋圈(15)銘牌(16)開口銷(17)螺母(18)螺釘(19)螺栓(20)螺母（21）螺釘21壓力表座及安全閥接管221.3.3

輔助系統231.3.3.1動力端潤滑總成潤滑方式：強制潤滑與飛濺潤滑相結合齒輪箱：容積378L潤滑規范：使用含防銹，防腐蝕抗泡沫和硫磷型極壓抗磨損添加劑的齒輪油(1)10

oC-68oC

L-CKD460(2）-7oC-38oC

L-CKD320鏈條箱：容積100L潤滑規范：防腐機械潤滑油（1）0oC-40oC

L-AN100(2）-10oC-0oC

L-AN68壓力潤滑系統示意圖-124控制液流的飛濺潤滑在控制液流的飛濺潤滑系統中，由大齒輪把油從油池內帶上來，當大小齒輪嚙合時，油被飛濺到各油槽和機架油腔中。（參考壓力潤滑系統示意圖2）油甩入油槽⑦中就直接通過管⑧流到兩個小齒輪軸的軸承中。從十字頭導板頂部流入十字頭軸承的油道（見十字頭軸承潤滑油道示意圖）。潤滑油積存在十字頭上部的油腔內，通過油嘴①流入十字頭擋板，進入油道⑤，潤滑十字頭銷軸承。十字頭銷上有兩個油道⑤，可讓十字頭銷旋轉，不必操心油孔的對正，這樣，十字頭在安裝時就可以從任何一方向裝入。25壓力潤滑系統示意圖-2(1)濾清器(2)分油器(3)油管(3A)噴嘴(4)主軸承油管(4A)分油器(5)壓力表(6)安全閥(7)油槽(8)油管(9)潤滑泵26F系列泵的壓力潤滑系統裝有潤滑油泵，如圖2所示：在本系統中，通過吸入濾清器①將濾過的油流進油泵，然后排入分油器②和噴嘴（3A）。同時也進入主軸承油管④和十字頭腔分油器（4A），此分油器把油分配到十字頭、十字頭軸承和活塞拉桿上。壓力表⑤裝在機架后墻板上，用以指示分油器里的油壓力，此壓力顯然是隨泵速度而異。如果油壓突然下降或上升,找出可能的原因并及時排除。在分油器②上裝有一個安全閥⑥，以防止由于超壓而損壞油泵的傳動。安全閥預調到0.27MPa(40psi),并且必須緊定（防止調定的壓力變動）。27十字頭軸承潤滑油道示意圖(1)油嘴

(2)擋板

(3)螺栓

(4)十字頭銷

(5)油道281.3.3.2噴淋泵總成作用：冷卻缸套活塞291.3.3.2

輔助系統泵的基本參數(1)泥漿潤滑泵1.5KW

轉速：1150r/min(2)3#齒輪油泵30壓力：1.45Mpa揚程:2.5m

配用功率：2.2kw流量：33.3l/min(3)噴淋泵流量：12.5m3/h(4)灌注泵排量:200m3/h

功率:45kw

轉速：1450r/minF-1600泥漿泵配用灌注泵31二、泥漿泵的維護保養（一）每天的維護保養檢查噴淋泵水箱。檢查空氣包的充氣壓力，是否符合要求。檢查安全閥的可靠性，必要時更換。檢查潤滑油泵壓力表的變化情況，發現壓力很小（低于0.0035MPa)或者無壓力，及時檢查濾網有無堵塞現象。每天把活塞桿卡箍松開，檢查卡箍錐面及活塞桿、中間拉桿連接處是否干凈，并將活塞桿轉動四分之一圈上緊。在上緊缸蓋和閥蓋前，先在其絲扣表面涂抹潤滑脂，且在每4小時時間內檢查一次是否有松動的現象。經常觀察閥蓋密封，液缸密封、缸套密封及耐磨盤密封報警孔，如有泥漿排出，就應及時更換相應的密封圈。檢查油位，油位太低時應增加到需要的位置。32（二）每周維護保養33每周拆卸閥蓋、缸蓋一次，除去污泥，清洗干凈，涂上潤滑脂；檢查閥桿導向器的內套磨損程度。檢查閥及閥座的使用情況。檢查活塞鎖緊螺母，若遇腐蝕或損壞應及時換掉。從排污法蘭的絲堵處放水一次，直到見油為止。檢查并清洗潤滑油泵管線中的濾網一次。（三）每月的維護保養每六個月換掉動力端油池和十字頭沉淀油槽內的臟油并清理。檢查排出管內的濾網是否被堵塞。檢查液力端各螺栓是否松退或損壞，若有應及時按規定上緊或更換檢查中心拉桿盤根盒內的密封圈，若已損壞需更換，至少三個月更換一次。34（四）每年的維護保養檢查十字頭表面磨損情況，必要時可將十字頭旋轉180°再使用。檢查導板是否松動，十字頭間隙是否符合要求，否則進行檢查和調整。檢查動力端齒輪表面磨損情況，必要時可調面使用。檢查小齒輪軸，曲軸總成各部是否完好，如有異常現象須采取措施。檢查動力端各軸承有無損壞現象，若有需更換。檢查后蓋，曲軸端蓋等處密封，如起不到良好的密封效果時應及時換掉。35（五）維護過程中的其他注意事項36上中間拉桿與活塞桿的卡箍前，必須將配合的錐面擦干凈。換缸套時，必須將缸套密封圈一起換掉。冬季停泵后，或臨時停泵超過十天，必須將閥腔及缸套內的泥漿 放盡并沖洗干凈。各檢查窗孔應注意蓋好，以防沙塵混入潤滑油內。排出空氣包只能充以氮氣或空氣，嚴禁充入易燃易爆氣體，如氧 氣、氫氣等。三、可能發生的故障及排除方法故障原因排除方法壓力表的壓力下降、排量減小或完全不排泥漿上水管線密封不嚴，使空氣進入泵內吸入濾網堵死擰緊上水管線法蘭螺栓或更換墊片2.液體排出不均勻有忽大忽小的沖擊。壓力指針擺動幅度大。上水管線發出呼呼聲一個活塞或者一個閥磨損嚴重或者已經損壞泵缸內進空氣更換已損壞的活塞檢查閥有無損壞及卡死現象檢查上水管線及閥蓋是否嚴密3.缸套處有劇烈的敲擊聲活塞螺母松動缸套壓蓋松動吸入不良，產生水擊擰緊活塞螺母擰緊缸套壓蓋檢查吸入不良的原因4.閥蓋、缸蓋及缸套密封處報警孔漏泥漿閥蓋、缸蓋未上緊密封圈損壞上緊閥蓋、缸蓋更換密封圈37故障原因排除方法5.排出空氣包充不進氣體或者充氣后很快泄露充氣接頭堵死空氣包內膠囊損壞針形閥密封不嚴清除接頭內的雜物更換膠囊修理或更換針形閥6.動力端軸承、十字頭等運動摩擦部位溫度異常油管或油孔堵死潤滑油太臟或已變質滾動軸承磨損或損壞清理油管及油孔更換新油修理或更換軸承4.潤滑油過多或過少4.使潤滑油適量7.動力端、軸承、十字頭等處有異常響聲1.十字頭導板已嚴重磨損1.調整間隙或更換已損壞的導板2.軸承損壞2.更換軸承3.導板松動3.上緊導板螺栓4.液力端有水擊現象4.改善吸入性能38四、液力端常見故障鉆井泵的壓力一般為鉆井泵排出的鉆井液壓力，長期以來，由于凈化系統的處理能力與鉆井液的配方不同，當鉆井液中含有比較多的固相或含砂較多時，鉆井泵在長時間的往復式運動下，活塞與缸套，凡爾體與凡爾座之間會發生疲勞與磨損，或其它因質量問題造成的其它故障，使正在正常運轉的鉆井泵產生壓力波動，進而影響了正常的鉆井生產，特別是現在使用無線隨鉆儀器以來，壓力的波動直接影響了信號的傳輸，使地面導向數據難以準確，直接危害到鉆井的安全生產。394.1液力端常見故障40缸套、活塞的損壞與磨損。缸套與活塞的損壞包括幾種情況：一是正常的磨損，使配合間隙增大。二是活塞膠碗損壞。凡爾體與凡爾座的損壞。凡爾體與凡爾座的損壞有幾種情況，一是本體密封面刺壞，二是質量問題造成的扶正塊斷裂，三是彈簧斷裂，四是扶正壓板脫落等4.1液力端常見故障41凡爾體卡死或異物阻卡凡爾體卡死原因較多，但現場異物卡死現在也時有發生，比如泥漿凈化不嚴格，上水管膠皮脫落等。上水管密封不嚴。空氣包壓力不足。4.2

泵液力端故障對壓力的影響42泵液力端故障對壓力的影響反映應分為兩種：是造成的壓力的降低；是造成的壓力的波動，應將二者區分開來。4.2泵液力端故障對壓力的影響當我們發現泵壓降低時，我們首先要排除的是地面設備的故障或其他原因，除了液力端的問題外，我們還就排除的以下地面故障及原因主要在以下的幾個方面：地面整個高壓管匯閘閥是否刺壞。泵保險凡爾是否損壞造成的鉆井液短路鉆井液性能是否變化，如比重降低、粘度降低、加入潤滑劑等434.3

造成泵壓降低的常見故障及其影響44造成泵壓降低的幾種常見故障：1、活塞與缸套刺壞。2、凡爾體與凡爾座刺壞3、高壓閘閥刺壞缸套、活塞、凡爾體及凡爾座刺壞使正常顯示的泵壓緩慢下降，但無波動現象發生，一般情況下泵壓下降1MPa我們就會發現，判斷這類故障也比較簡單。4.3

造成泵壓降低的常見故障及其影響高壓閘閥刺壞對泵壓的影響比較顯著，一般在發現泵壓下降

1MPa時我們就可以及時的發現，如發現較晚，則泵壓持續下降，但泵壓無波動，這種現象可以根據回水管的回液或溫度或聲音來判斷。泵保險凡爾刺壞或短路，凡爾的活塞刺壞易被操作者忽略，在發現泵壓下降后，有好多忽略了檢查這里，以致于誤判斷為井下鉆具的故障，給生產帶來不必要的損失。保險凡爾刺壞忽略判斷主要發生在回液管與上水管相聯或與鉆井液罐相聯的情況下。對壓力的影響與其它的現象區別在于壓力變化的大小，開始時與閘閥刺壞凡爾體、凡爾座刺壞相同，但后期壓力下降輻度較大。454.3

造成泵壓降低的常見故障及其影響46泥漿性能的變化對壓力的影響，主要發生在剛下鉆到底，或者是剛加入處理劑的情況下，根據性能變化的大小輻度也相應變化，但影響不是很大，我們一般能及時發現與判斷。4.4

造成泵壓波動的幾個常見故障1、上水管密封不嚴或者上水管損壞。（不考慮罐液量不足）這種現象表現在上水管有抽氣現象，或者有鉆井液滲漏，判斷與解決比較容易，因為有空氣進入可引起壓力的波動，可表現在壓力表指針上下浮動，水龍帶晃動，壓力波動范圍根據上水管損壞程度略有不同，但一般在

1-1.5MPa之間晃動。水龍帶晃動不劇烈。474.4

造成泵壓波動的幾個常見故障2、空氣包無壓力或壓力數值較小。空氣包無壓力或預充壓力較小，在其他密封件無過大磨損的情況下，可表現為壓力表浮動范圍小，水龍帶晃動不劇烈并有規則的晃動，一般情況下，我們必須將空氣包充到設計泵壓的30%，一是減少壓力的波動，二是可以使故障判斷不致于復雜化。484.4

造成泵壓波動的幾個常見故障3、凡爾體卡死或者被異物卡死，無法關閉。這種現象在鉆井現場中時有發生，而且判斷起來比較困難，發生的原因有以下幾點：彈簧斷裂后，凡爾體卡死，無法關閉進水口。扶正壓板翻轉后凡爾體無法回到原位關閉進入口（主要發生在設備老化，缸體上部被扶正壓板撞擊出坑槽）凡爾體扶正塊損壞或者脫落，造成凡爾體無法開啟或者無法關閉。凡爾體卡死后，一般多發生在吸入閥，凡爾體卡死后造成吸入口無法關閉，使排出過程無法正常進行，泵壓不但下降幅度較大一般在3-4M