SL3NB?1300钻井泵泵头的合理修复工艺

　　应用技术SL3NB?1300钻井泵泵头的合理修复工艺张玉英张家元张虎让（胜利石油管理局渤海钻井总公司）焊层与工件本体结合的质量主要取决于工艺参数的选择与匹配。如采用只08皿23认的令1.6mm焊丝时，选用电弧电压21~22V，焊接电流160~180A，送丝速度14~24m/h，CO2气体流量8~ 10L/m，焊层硬度一般达到280~300HB其加工性能类似于调质中碳钢，有利于提高加工表面粗糙度和焊层表面耐磨性。与手工电弧焊比较，采用本工艺可节电36，节约材料费30~40，综合成本下降3742.前言SL3NB?1300钻井泵（简称1300泵）在胜利油田的使用量约130台，约占该油田用泵总数的1/3.但该型泵液力端的工作可靠性和耐用度尚不能完全满足钻井新工艺的要求，修泵耗费时间占整个现场设备检修时间的70~80.据1999年的不完全统计，钻修工人全年到井场共205次，其中修泵158次，约占77 ，修泵工作主要为补焊前、后阀体缸口，更换泵头联接螺栓和进、排液缸，其中更换排出液缸密封套和联接螺栓频繁。动力端齿轮断齿、断固定大螺栓及主轴承保持架碎裂等故障也时有发生，但比液力端事故发生率小。1998和1999两年胜利油田渤海钻井总公司检修1300泵38台，其中前、后缸刺坏的泵20台；阀座箱口刺坏的16台；动力端小齿轮断齿2台。液力端损坏的主要表现是进、排液阀箱前、后缸被高压钻井液刺坏；泵头承受高压钻井液的脉冲载何，钻井液中的酸、碱、盐腐蚀加剧了早期磨损；钻井液中的固相颗粒冲刷泵头内表面，破坏内表面粗糙度；而阀座和阀箱密封损坏后未及时更换又伤及缸体。泵头的损坏主要是高压钻井液的刺坏和磨砺性磨损（即泵头密封配合部位的磨损和刺伤），其次是腐蚀性破坏和出现疲劳裂纹。

　　损坏形式1300钻井泵前、后缸的损坏王要是高压钻井液的刺坏。由于后缸橡胶圈常损坏，以及根据不同的井深选用不同规格的缸套，须频繁拆卸缸套，加之组装时碰伤后缸和缸套顶部，造成后缸磨损，使深度尺寸（0mm）逐渐增大，有时压筒旋到底却压不紧密封圈，高压钻井液就把后缸刺坏。而后缸缸套的固定为螺柱依次压紧压筒压盖?压筒体?缸套-※密封圈。相邻的紧固件之间产生间隙（此间隙很小），螺柱一旦松动，将造成缸套蠕动，从而导致先刺坏橡胶圈，后刺坏后缸。前缸在装配时，缸套压筒旋转带动压盖旋转有时可能挤坏橡胶圈，从而引起前缸刺坏。从以上分析可以看出，无论哪种现象发生都将会中断钻井作业。因此，如何采取有效可行的预防措施是钻井技术人员十分关注*张玉英，工程师，生于1961年，1985年毕业于胜利油田职工大学石油矿场机械专业，现从事石油矿场机械修理和制造工作。地址：（：2001?03?27；修改稿收到日期：2001?04?张玉英等：SL3NB?1300钻井泵泵头的合理修复工艺的重要问题。

　　泵头的修复为了预防1300钻井泵前、后缸的损坏，采用了4种修理方案。

　　前、后缸刺坏在进厂修理时，只对衫40+0185 185mmX70mm的包容面进行手工堆焊（见）然后在T611镗床上加工，组装后试泵。在此期间，发现有钻井液从缸套压筒渗漏，原因是缸套压筒旋到底，橡胶密封圈却仍未被压紧。钻井液压力小，时间短，还不危及后缸；若压力高，时间长，将把后缸刺坏。

　　在前缸缸套的上部和后缸缸套台肩的左端分别（外径X内径X厚度）垫圈。

　　此法虽然简单但往往达不到预定的目的，操185mmX50mm采用手工堆焊堆焊后在T611镗床上加工分别将深度加工成45mm和60mm，但手工堆焊难以保证其质量，故使用效果不理想。重复堆焊又会降低缸的工作寿命。由于手工操作及技术素质等原因一只前缸有时要反工2~3次才能修复好，材料浪费大，耽误时间多。这种修理方法也不理想。

　　针对上述3种维修方案的不足，我们采用CO2气体保护堆焊修理1300泵前、后缸（尺寸同第3种方案）不仅施焊条件大大改善，而且收到明显效果。由若干次现场试验得知，焊层与工件本体结合的质量主要取决于工艺参数的选择与匹配。如采6mm焊丝时，选用电弧电压21~22V，焊接电流160~180A，送丝速度14~24m/h，CO2气体流量8~10L/m，焊层硬度一般达到280 ~300HB其加工性能类似于调质中碳钢，有利于提高加工表面粗糙度和焊层表面耐磨性。与手工电弧焊比较采用本工艺可节电36节约材料费30~40，综合成本下降37~ 42修复的前、后缸使用寿命提高2倍，是一种比较理想的修理方法。

　　对以上4种修理方案，我们进行了跟踪调查，得出修理效果见表1.表1泵头的4种修理方案效果比较修理方案台数换缸套次数换橡胶圈次数阀箱维修时间阀箱平均寿命表1所列都是泵大修数据，泵速120，时间6个钻机月，冲程305mm，缸套直径150mm，泵压19 ~21MPa的情况下测得。

　　综上所述，所有修理措施的目的在于提高泵头抗疲劳的能力，减轻泵头实际承受载荷，减少钻井液侵蚀，力求避免应力集中。国外有关资料指出，泵在额定功率及高泵压的75以下运转，可以延长泵的使用寿命，其维修费与泵压的1.57次方成正比关系。

　　液力端是泵的易损部件，成本费占整泵价格的1/5，因此，如何选择修理方案和合理钻井参数是提高钻井泵使用寿命的重要途径。

　　（本文编辑王志权）