大庆油田第四采油厂163458
摘要:在我们油田开发开采石油过程中,除了自喷采油以外,机械采油占据了整个开采过程的大部分时间。机械采油中抽油机采油成为了机械采油的主力军,它数量庞大,因为其具有技术成熟、性能稳定、悬点载荷承载能力强最高可达十吨以上等诸多优点而被广泛的使用。但是其运行时消耗的材料传动皮带的数量也是相当可观的。平均每年,每一台抽油机消耗传动皮带,一至五条不等。这给我们采油工作带来了很大的压力,文中阐述了,抽油机运转时影响皮带使用寿命的一些不良因素,及防范措施。
关键词:抽油机皮带;使用寿命;防范措施
前言
通过日常工作中的仔细观察,认真分析,我们采油人找到了影响抽油机传动皮带使用寿命的因素,并采取了相应防范措施,减少了传动皮带的消耗数量。这无疑对提高企业的经济效益具有深远的意义。
以下是影响抽油机皮带使用寿命的因素:
1皮带自身产品质量的影响
a我们先说一下抽油机皮带这个产品,成品有单根的也有连组的,都是环形的。它成品的材质是由,具有耐磨的能增大摩擦力并能够承受一定温度的橡胶制品和承受强大拉力的尼龙丝线制品两个主要部分组成,二者背靠背在有特定形状的制作模具中,紧密结合后外面在包裹上特制的布面,再涂上一层很薄的橡胶制作完成的。它可以制作成单根的,也可以根据我们生产需要把两根以上,五根以下的单根皮带并列在一起制作成连组皮带。
b所以其产品质量好坏主要取决于,尼龙丝线的质量,和橡胶部分的质量。
b.1尼龙丝线质量的影响
尼龙丝线主要起到承受拉力的作用,皮带制作对尼龙丝线的要求是长时间的承受一定的拉力而不会断裂,丝线本身也不会在受力后有过长的延伸。即我们常说的柔中带钢。其质量的好坏决定皮带是否能成承受短时间的意外(如光杆卡住等)超负荷工作,而不立刻断裂。好质量的尼龙丝线,在承受较大拉力后,不会有过多的线性伸长。并能够长时间的耐疲劳工作。
b.2橡胶材质优劣的影响
由于皮带的橡胶部分,在工作时与皮带轮紧密接触,主动轮及电机轮运转时带动从动轮即减速器大皮带轮时,需要皮带承受很大的拉力,和摩擦力。对橡胶部分的要求是:耐磨、耐高温、耐低温、耐挤压、具有一定的弹性,不轻易被撕裂,与尼龙丝线容易紧密结合在工作中不会轻易分离。
其材质的好坏取决于橡胶制品的原材料,一般橡胶制品原材料有天然橡胶、人工合成橡胶、废旧轮胎再生制品等。其中天然橡胶当然是最好原材料,由于价格昂贵一般不被选用。一般使用的基本是后两者。
2生产中的一些因素的影响
2.1四点一线的影响
所谓的四点一线就是,抽油机大皮带轮外平面上两个点与小皮带轮外平面上的两个点在一条直线上。由于抽油机整机制作的原因,抽油机大小皮带轮外平面四个点在一条直线上,才能使皮带的橡胶部分准确的落在皮带轮槽内。在四点一线有轻微偏差时,小皮带轮的轮槽边缘,与皮带的橡胶部分,处于错位接触。正常生产时电机启动后,将会在二者之间产生不必要的多余的磨损,并使皮带受力不匀。长时间的过多磨损和受力不均匀减少了皮带使用寿命。如果四点一线偏差过大,电机启动,将造成皮带从小皮带轮上直接脱落。
2.2皮带松紧度的影响
a在其它条件不变的情况下,抽油机正常生产时,皮带过松、过紧都是不正常使用,是影响皮带使用寿命长短的重要因素。
B皮带过紧
皮带过紧是由于在按规程安装皮带后,顶电机顶丝调紧皮带时,由于力量过大,造成涨紧力接近皮带尼龙丝线所能承受的最大拉力,此时皮带尼龙丝线,线性伸长,基本达到极限。这种情况下,皮带绷紧,也对皮带橡胶部分产生强力挤压,橡胶部分受损。抽油机运转后由于井下液量逐渐上升的缘故,皮带所承受的拉力也在增加,这种情况下尼龙丝线内部的一部分尼龙丝超负荷线性伸长超过极限,而断裂。尼龙丝断裂,加上橡胶部分因挤压受损,造成整根皮带强度下降,大大降低了其使用寿命。
C皮带松弛
皮带松弛有两种情况,一种是皮带正常安装且松紧合适,在运行一段时间后发生懈松现象。另外一种就是在安装皮带时,顶电机顶丝后皮带涨紧力不够,造成的松弛。皮带松弛易造成,皮带与皮带轮槽,接触不紧密,接触面积不足,小皮带轮与皮带摩擦力不够,严重时易造成皮带轮打滑,而使皮带拖不动大皮带轮。这种情况下生产运行时,皮带与大皮带轮静止不动,小皮带轮打滑摩擦皮带的橡胶部分的,此时不停止电机转动将造成皮带摩擦发热冒烟最终起火。
2.3皮带轮的影响
因为皮带工作时,与电机小皮带轮和减速器大皮带轮紧密接触,所以皮带轮的直径大小,其是否完好无损坏,等都将影响皮带的使用寿命。
a皮带轮外径的影响
皮带轮的直径大的,根据圆周率计算,其周长就越大,皮带轮外圆周长越大的皮带轮,外表面积就越大,在其它条件不变的情况下表面积越大皮带轮在安装皮带后,与皮带接触面积就越大,接触面积越大,越不易造成皮带打滑。反之较小直径的电机皮带轮,在某种情况下(比如下雨天或者在负荷增大时)越容易造成皮带轮打滑,越容易影响皮带使用寿命。这也是我们在生产实际中看到的,电机皮带轮容易打滑而减速器大皮带轮从来不打滑的主要原因。
b皮带轮表面是否完好无损的影响
第一由于皮带轮在安装时基本都是用人工使用大锤击打,最终来完成安装的。在大锤击打过程中,极容易出现失误,将皮带轮外边缘砸坏,使皮带轮出现缺陷。而不在完好。抽油机运转时,皮带轮缺陷部位,对运行中的皮带橡胶部位产生不正常的磨损,加剧了皮带的损坏,减少了皮带使用寿命。
第二电机皮带轮在长期使用后,却从未更换过。这样的电机皮带轮表面被长期严重的磨损,皮带轮槽表面积会缩小很多。而不在完好。这样的电机皮带轮在装上皮带后,出现了二者相互不能紧密接触的不良现象。出现这种现象后,电机皮带轮在安装上皮带运转后,短时间内就会出现电机小皮带轮打滑现象,如不及时处理将造成皮带的橡胶部分过分的磨损将大大减少了皮带使用寿命。这种现象大多出现在,易打滑的小直径电机皮带轮上。
2.4自然环境的影响
自然环境对皮带使用寿命的影响主要是由,大气温度、空气湿度引起的。
a大气温度的影响,季节不同气温不同,夏季尤其是在三伏天,大气温度达到全年最高温度,我们大庆油田夏季最高气温可达四十度左右。皮带轮与皮带摩擦时产生的热量,加上大气温度与电动机散发出来的热量三者叠加在一起,造成了小直径电动机皮带轮,温度快速升高超过大气温度很多。甚至接近了皮带橡胶材质的融化温度。使得皮带橡胶部分,变得软粘,失去了原来的物理性质,大大缩短了其使用寿命。
B冬季低低温的影响,在冬季我们大庆油田最低气温可达零下三十多度,收到低气温的影响,使用中的皮带橡胶部分收缩,硬化,最终橡胶出现裂纹影响了皮带使用寿命。
C在雨季下雨时或是在雨后空气湿度达到最大,空气中的水分子在皮带轮槽表面形成一层水膜,使得小皮带轮与皮带橡胶部分不能紧密结合而产生打滑现象。打滑会造成橡胶部分摩擦发热冒烟甚至起火烧断。
3防范措施:
3.1选择质量好的皮带应用到生产中
3.2皮带安装时,调整好四点一线。调整好皮带松紧度。根据抽油机工作制度,合理选择皮带轮直径大小。及时更换破损和磨损较为严重的皮带轮。
3.3夏季取消实心皮带轮换上散热较好的带轮辐的电机皮带轮。冬季选用,耐低温皮带。在雨季给电机皮带处加装防雨罩。
总结:皮带使用中发生的损坏断裂,主要是由于其受到的载荷增加,自然环境,还有和皮带相配合的皮带轮槽等出现了问题造成其损坏断裂。随着科技的进步,和无皮带抽油机的出现,减轻了采油工人的劳动强度,但是皮带抽油机还将在很长一段时间内存在。我们采油人,必须继续一如既往,为节约皮带等耗材降低采油成本做出不懈努力。
参考文献:
[1]肖建洪.油田采油工程技术[M].北京:中国石化出版社,2013
[2]车太杰.采油生产产检故障诊断与处理[M].北京:石油工业出版社,2010.1