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          水井鉆機在高原地區施工出現的問題與解決方法 - 嘉匠機械

          山東嘉匠機械水井鉆機銷售熱線

          水井鉆機在高原地區施工出現的問題與解決措施

          在西部大開發,一路一帶戰略的推動下很多支持西部建設的朋友買了水井鉆機到青海、西藏等高原地區去鉆井,這時候大家都多或多都會發現,水井鉆機到了高海拔地區居然也有高原反應,鉆井機和空壓機出現的故障常呈現出一定的特殊性與規律性,今天我們抽絲剝繭,慢慢為大家把其中的原因找出來,再施以正確的應對方案,讓水井鉆機在高原山區施工也能如履平地。

          水井鉆機在高原地區施工場景

          首先我們先看一下水井鉆機在高原地區容易出現的幾個問題:

          一、鉆井機及空壓機的發動機容易“開鍋”

          水的沸點隨大氣氣壓的降低而降低,海拔4500米,實測水的沸點為87℃,也就是在87度時就會呈現“開鍋”現象,而發動機的正常工作溫度在80~90℃左右。

          二、水井鉆機在高原地區啟動困難

          1.高海拔地區空氣稀薄,氣壓降低,使得壓縮終點壓力溫度更底,發動機著火延遲增長,造成啟動困難;

          2.蓄電池的最佳工作溫度在20℃~40℃范圍,隨著環境溫度的降低,蓄電池的輸出能力也相應下降。當溫度低于30℃時,每降低1℃電池容量就降低1%~1.5%,在0℃時,蓄電池容量通常只有最大值的60%左右,這直接導致蓄電池電壓顯著下降,難以提供足夠的功率達到額定啟動轉速;

          3.低溫條件下,柴油粘度增加,表面張力加大,導致噴油的霧化質量變差,延長了著火滯后期;

          4.低溫時,潤滑機油粘度加大,各摩擦件之間的阻力加大,使發動機機啟動轉速下降。

          三、發動機動力下降,油耗增加

          隨著海拔升高,氣壓下降,空氣密度減小,空氣中的含氧量也隨之減少,對以柴油機為動力的水井鉆機影響十分突出。海拔每升高1000米,大氣壓力下降約11.5%,空氣密度減少約9%,內燃機的功率、扭矩下降8%~13%,油耗上升6%~9%,熱強度增加2%~5%,從而使發動機的動力性、經濟性大幅下降。

          四、高原環境對液壓系統的影響

          液壓系統離不開橡膠管件和密封件。高原地區日照時間長、紫外線照射強烈,且常年氣溫偏低,晝夜溫差變化大。這些環境因素對液壓系統的橡膠管件、橡膠密封件等損傷嚴重,加速了橡膠管件的龜裂、破損和橡膠密封件的變質、老化,降低了橡膠管件的抗壓強度和橡膠密封件的密封性能,影響了水井鉆機的作業效率。

          五、高原環境對傳動系統的影響

          水井鉆機傳動系統不僅有機械傳動,而且有液壓傳動。由于受高原環境的影響,傳動系統與動力裝置的匹配性能趨于惡化,不能充分利用和發揮發動機的最大功率,傳動效率下降,使部分功率因內損而轉化為熱能,造成整機作業溫度超過規定值,影響鉆井機械的正常工作。

          五、其它問題

          高原低溫、強紫外線輻射對各類機械用材料、電氣元件造成影響、橡膠密封材料容易老化、脆裂、磨損,可靠性下降;金屬材料存在低溫冷脆問題;傳感器所測信號失真。這些均會影響到水井鉆機的正常工作。

          巖芯鉆機在高原施工圖片

          然后我們看一下水井鉆機在高原山區工作應采取的措施:

          1.長期在高原作業的水井鉆機蓄電池壽命會比平原的更短,更換蓄電池的頻率應適當加快;

          2.對在高原山區施工作業的水井鉆機,首先必須核對發動機的性能參數,看是否能滿足在此情況下的使用要求;

          3.為了適應高原山區空氣稀薄的特點,水井鉆機的動力最好選用帶增壓器的風冷柴油機。對未裝增壓器的發動機,應適當地減少供油量。在海拔2500m以上的地區施工時,還應適當地增大供油提前角,以克服積炭和膠化過快的缺點;

          4.保持散熱器清潔,應定期清洗中冷器,使進氣溫度降低、密度增加,可大幅度提高發動機的功率并改善熱負荷,最高燃燒溫度、循環平均溫度、排氣溫度、缸蓋溫度都會顯著下降;

          5.為了減少積炭和膠化造成的不良影響,應縮短對燃燒室、活塞頂、氣門頂等處的除炭清洗周期,可縮短為平常的30%-50%;

          6.對于水冷發動機,要加強冷卻水的密封性,減少冷卻水的蒸發和外溢。冷卻系統的清洗周期也應比平常縮短一半,以及時清除積垢;

          7.勤檢進氣系統,高原地區空氣壓力低,堵塞的進氣通道使得進氣量更小,將導致水井鉆機發動機功率嚴重下降;

          8.規范操作。正確預熱:先低速運行3~5分鐘,待機油溫度上升、流動性能好轉,渦輪增壓器得到充分潤滑后,再提高轉速并帶負荷作業,不應低溫負荷作業;發動機熄火前,要逐漸減少負荷,并怠速運轉3~5分鐘,待冷卻液溫度降至60℃以下,再停機,以防止發生結焦和軸承損壞。此外,柴油機不可長時間怠速運轉,這樣會增加油耗、加劇機件磨損,增壓器也會因潤滑壓力過低而潤滑不良,導致早期損壞。因此,怠速運轉的時間一般不應超過10分鐘;

          9.水井鉆機進入高原施工,因為發動機會不可避免的產生功率下降問題,應適當調低主泵功率,防止憋車現象;

          10.要對制動、轉向等控制機構加強維護和保養,特別要注意氣動制動系統的壓力。制動液必須采用礦油類,以免蒸發過快而影響制動力的傳遞。



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