QC钻井水龙头强制润滑装置

黄河钻井四公司安全机动办QC小组钻井水龙头强制润滑装置目录录课题介绍小组简介选择课题设定目标提出并确定方案三四五二一制定对策对策实施确认效果巩固措施总结和下步打算八九十七六一、课题题介绍钻井水龙龙头现场场经常出出现运转转中卡死死现象。。出现这这种现象象的原因因90%以上是润润滑不良良造成的的。主要要是因为为水龙头头在结构构设计上上存在缺缺陷，润润滑系统统没有油油压表、、没有清清洁手段段，杂质质不能及及时清除除出来，，造成设设备润滑滑的恶性性循环，，加速了了润滑油油的变质质，造成成轴承损损坏，易易引发水水龙头卡卡死故障障，造成成人身伤伤害、设设备损坏坏、停产产误工、、井下事事故等严严重后果果。针对上述述问题和和所引发发的严重重故障，，特设计计本装置置，以便便有效去去除水龙龙头润滑滑系统内内的杂质质，减少少水龙头头的维修修和更换换频率，，降低使使用成本本，尽可可能提高高设备使使用安全全性，间间接提高高钻井工工作时效效，降低低井下施施工风险险。小组名称钻井四公司机动办QC小组注册编号hhzj036-2015课题类型创新型活动时间2015年1月-10月姓名性别年龄学历职务组内工作分工于佰秋男43本科高级工程师组

长李克宁男44本科高级工程师质量分析张福军男43本科工程师现场实施单保民男51技校高级技师现场实施赵子良男31本科工程师现场实施刘文侠女35研究生工程师统计分析我们的团团队二、小组组简介表1：小组成成员简介介表本QC小组由具具有较强强专业特特长和业业务能力力的成员员组成，，自成立立以来，，紧紧围围绕钻井井生产，，先后完完成了多多项成果果，其中中《钻井柴油油机余热热回收利利用装置置》、《钻井泵空空气包气气动装置置》均获得中中石化胜胜利石油油工程有有限公司司优秀QC成果二等等奖。2013年小组获获《中国石油油工业优优秀质量量管理小小组》称号。三、选择择课题本QC小组分组组对井队队在用的的水龙头头使用情情况及近近几年的的故障维维修情况况进行调调查，目目前在钻钻井现场场多采用用SL-225、SL-450型水龙头头。图2：在用水水龙头实实物图图1：现场调查查图3：在用水水龙头结结构图水龙头主主体内部部是一个个封闭的的油池，，安装有有承转部部分的主主轴承、、防跳轴轴承、扶扶正轴承承和旋扣扣部分的的气马达达、齿轮轮、离合合器，这这些部件件的润滑滑方式为为飞溅润润滑，润润滑效果果较差。。选题理由由1：润滑方方式单一一润滑效效果较差差图3：在用水水龙头结结构图水龙头的的润滑系系统没有有油压表表、没有有清洁手手段，现现场使用用时多为为人工排排污，杂杂质不能能及时有有效地清清除干净净，造成成设备润润滑的恶恶性循环环，加速速了润滑滑油的变变质，易易引发水水龙头卡卡死故障障。选题理由由2：存在结结构缺陷陷不能清清除杂质质三、选择择课题对近五年年水龙头头的修理理情况进进行调查查分析，，可以看看出其故故障多数数为轴承承问题，，而90%以上是润润滑不良良造成的的。现场场使用中中，水龙龙头卡死死故障，，不仅会会产生设设备维修修费用，，还可能能造成人人身伤害害、停产产误工、、井下事事故等严严重后果果。选题理由由3：轴承故故障频发发、经济济损失较较大年份修理台次密封问题轴承问题润滑不良引起修理费用（万元）20105144142011615517.52012404310.520135054142014716517.5表2：水龙头头修理情情况调查查表三、选择择课题选题理由由1：润滑方方式单一一、润滑滑效果较较差怎么办？？主要原因因：存在在杂质、、润滑不不良选题理由由3：轴承故故障频发发、经济济损失巨巨大选题理由由2：存在结结构缺陷陷、不能能清除杂杂质四、设定定目标根据小组组人员钻钻井施工工现场收收集的第第一手资资料，结结合水龙龙头使用用现状，，以及井井队设备备实际情情况综合合分析，，确定了了活动目目标：依靠现有有科技手手段，不不对水龙龙头进行行较大结结构改变变，利用用现有润润滑系统统，研发发强制润润滑装置置。图4：小组活活动目标标柱状示示意图表3：小组活活动计划划表凡事预则则立不预则废废五、提出出并确定定方案表4：设计方方案汇总总表1、提出方方案设计方案方案一方案二方案三方案四项目内部加装油泵外加油泵+电机（1）外加油泵+电机（2）外加油泵+皮带结构原理水龙头内部进行结构改造，加装润滑油泵电机带动油泵，整个装置安装于水龙头上电机带动油泵，整个装置安装于地面上中心管通过皮带带动油泵，整个装置安装于水龙头上优点简单直接，无需附加动力压力恒定，工作稳定压力恒定，工作稳定无需附加动力，节能低耗，工作稳定缺点需对水龙头结构进行改造，成本较高需外加动力设备，电机电缆随水龙头上下运动，风险大需外加动力设备，进出油管线随水龙头上下运动，风险大压力不恒定图5：设计方方案讨论论五、提出出并确定定方案表5：解决问问题方案案综合评评价表2、解决方方案综合合评价序号项目方案一方案二方案三方案四1动力来源中心管外加电机外加电机中心管2传动方式齿轮传动电传动电传动皮带传动3水龙头结构改变内部结构，加装传动齿轮不改变内部结构不改变内部结构不改变内部结构4安全指数安全危险危险安全5安装指数空间限制受空间限制受空间限制不受空间限制6经济指数改造费用高运行成本高运行成本高运行成本低7适用指数低低低高8预计有效性需要对水龙头内部结构进行改造，成本过高电缆上下运动易漏电伤人，不安全因素较高油管线上下运动易破损伤人，不安全因素较高满足钻井生产使用需要9可推广指数不适合推广不适合推广不适合推广适合推广五、提出出并确定定方案表5：解决问问题方案案综合评评价表2、解决方方案综合合评价序号项目方案一方案二方案三方案四1动力来源中心管外加电机外加电机中心管2传动方式齿轮传动电传动电传动皮带传动3水龙头结构改变内部结构，加装传动齿轮不改变内部结构不改变内部结构不改变内部结构4安全指数安全危险危险安全5安装指数空间限制受空间限制受空间限制不受空间限制6经济指数改造费用高运行成本高运行成本高运行成本低7适用指数低低低高8预计有效性需要对水龙头内部结构进行改造，成本过高电缆上下运动易漏电伤人，不安全因素较高油管线上下运动易破损伤人，不安全因素较高满足钻井生产使用需要9可推广指数不适合推广不适合推广不适合推广适合推广通过综合合分析对对比，方方案四具具有安全全可靠，，操作简简单，无无需外加加动力，，不改变变水龙头头结构，，成本低低，可推推广性强强等特点点，因此此决定采采用方案案四作为为实施方方案。选用六、制定定对策1、设计思思路图6：设计思思路分析析图六、制定定对策表6：计划实实施表2、实施计计划表序号步骤内容负责人完成日期1工作原理设计是否合理直接关系到研制结果成败，保证科学性、实用性、准确性于佰秋李克宁张福军2015年5月底之前2装置结构设计安装方便，不受空间限制，满足钻井队生产需要于佰秋李克宁单保民2015年5月底之前3技术参数设计依据相关钻井设备的技术参数，设计装置参数，满足工作要求。于佰秋李克宁赵子良2015年5月底之前4主要部件选择能够满足工作需要，保证经济性、实用性。李克宁张福军单保民2015年5月底之前七、对策策实施图7：工作原原理图实施步骤骤一：工工作原理理设计水龙头转转动时，，中心管管通过皮皮带轮带带动机油油泵运转转，润滑滑油从水水龙头放放油孔经经粗滤器器过滤后后吸入机机油泵，，再经精精滤器、、调压阀阀后，由由呼吸器器口进入入水龙头头内进行行润滑.调压阀上上接有回回油管线线，将多多余润滑滑油回流流水龙头头内。七、对策策实施图8：装置结结构示意意图实施步骤骤二：装装置结构构设计本装置主主要由油油泵皮带带轮、齿齿轮油泵泵、油过过滤器、、油压表表、中心心管皮带带轮、球球阀以及及管线等等组成。。水龙头头的排污污口和加加油口，，这作为为强制润润滑系统统的进油油和回油油之用。。油泵安安装在一一个底板板上，底底板利用用水龙头头原有的的下部固固定螺栓栓固定在在水龙头头的底部部。七、对策策实施表7：装置技术参数数表实施步骤骤三：技技术参数数设计依据胜利利油田钻钻井队在在用的水水龙头技技术参数数及工作作状况，，设计装装置技术术参数，，见下表表。序号中心管转速r/min润滑油压力MPa润滑油排量L/min1600.0852700.106.53800.1274900.148.551000.161061100.1811.571200.2013七、对策策实施图10：齿轮油油泵实物物图实施步骤骤四：主主要部件件选择1、齿轮泵泵的选择择：正常常钻进时时，水龙龙头中心心管的最最低转速速为60r//min,最高转速速120r/min，即中心心管皮带带轮转速速为60-120r/min。根据据中心管管转速，，选择型型号CB10齿轮泵，，额定转转速800r/min,额定压力力0.2Mpa。图9：部件检检验选择择七、对策策实施图11：中心管管皮带轮轮实物图图实施步骤骤四：主主要部件件选择2、皮带轮轮的设计计：中心心管皮带带轮内孔孔直径为为196mm，与中心心管连接接为过盈盈配合,外径为224mm；油泵皮皮带轮内内孔直径径为10mm，与油泵泵采用键键连接，，外径为为32mm,皮带传动动比为7。图12：油泵皮皮带轮实实物图七、对策策实施图13：传动皮皮带实物物图实施步骤骤四：主主要部件件选择3、皮带的的选择：：皮带采采用万能能A型皮带，，油泵的的安装位位置可以以调整以以便调节节皮带张张紧度。。皮带张紧紧度调节节八、确认认效果（一）现现场实验验效果2015年6月，水龙龙头强制制润滑装装置在厂厂内进行行组装调调试.图14：厂内试试验这个装置置可以满满足需要要！八、确认认效果2015年7月，在32563队安装水水龙头强强制润滑滑装置，，进行首首次现场场试验，，水龙头头型号为为SL-225，使用润润滑油为为长城L-CKC220工业闭式式齿轮油油，强制制润滑装装置安装装完成后后，进行行现场使使用效果果检验，，采用的的方法是是分别在在水龙头头使用一一定时间间后，检检查油滤滤器中杂杂质含量量，并对对齿轮油油进行斑斑点测试试。图15：现场安安装图（（一）图16：现场安安装图（（二）图19：500小时后油油品检测测图20：500小时后油油滤器图21：700小时后油油品检测测图22：700小时后油油滤器图17：250小时后油油品检测测图18：250小时后油油滤器八、确认认效果强制润滑滑装置使使用800h后再次清清洗检查查，发现现过滤器器中更多多杂质颗颗粒，润润滑油斑斑点测试试为四级级立即换换油，如如图所示示。图23：800小时后油油品检测测图24：800小时后油油滤器试验结论论：1、使用强强制润滑滑装置后后，可以以明显地地去除润润滑系统统中的杂杂质；2、为确保保水龙头头润滑良良好，确确定油滤滤器清洗洗时间为为250小时；3、为保证证润滑油油性能，，润滑油油更换时时间为700小时。八、确认认效果八、确认认效果（二）存存在不足足及改进进措施1、水龙头头强制润润滑装置置进行试试验后，，QC小组在现现场进行行调研，，使用队队伍职工工提出，，装置试试验效果果较好，，但整体体尺寸偏偏大、不不够紧凑凑。图25：QC小组现场场活动有什么要要改进的的？2、针对装装置在现现场使用用中出现现的不足足，QC小组商讨讨制定了了改进措措施，使使装置更更加轻巧巧紧凑。。图26：改进后后的效果果图八、确认认效果（三）效效果论证证1、去除杂杂质依靠粗滤滤器和精精滤器的的两级滤滤清作用用，能够够有效地地清除润润滑系统统中的油油泥、金金属屑等等杂质，，起到净净化润滑滑系统的的作用。。图27：粗滤器器实物图图图28：精滤器器实物图图八、确认认效果2、强化润润滑油泵的使使用、进进出油口口的设计计、油管管线的选选择等，，实现了了压力润润滑与飞飞溅润滑滑相结合合，极大大地提高高了系统统的润滑滑效果。。图29：系统进进油口图30：系统出出油口图31：5/16″油管线八、确认认效果3、减少故故障、降降低风险险减少水龙龙头发生生故障的的机率，，提高了了水龙头头的安全全运转性性能，延延长设备备的使用用年限；；降低了水水龙头出出现负荷荷轴承卡卡死，造造成的损损坏设备备、停产产误工，，扭断大大绳钻具具落井、、人身伤伤害、井井下事故故等发生生的风险险。八、确认认效果4、降本增增效使用本装装置以后后，水龙龙头的大大修周期期可延长长2-3倍，按延延长大修修周期2倍，大修修费用3.5万元计算算，5年内可减减少一次次大修，，年度节节约维修修费：3.5//5=0.7万元。按照黄河河钻井总总公司在在用水龙龙头40台计算，，则年度度可节约约水龙头头维修费费0.7×40=28万元。八、确认认效果5、推广性性强本装置针针对钻井井作业现现场应用用的水龙龙头进行行设计，，对水龙龙头结构构不进行行任何变变动，可可与各种种型号的的水龙头头进行匹匹配和安安装；除除传动皮皮带轮和和护罩需需加工外外，其它它配件均均为标准准件。图32：零部件件实物图图八、确认认效果结论:利用钻井井水龙头头强制润润滑装置置，起到到了去除除杂质、、强化润润滑、减减少故障障的作用用，能够够发挥安安全增效效的优势势，并