浅析修井机气路系统的研制与应用

李德刚 马吉江 武国斌

摘要：修井机气路系统在工作中存在的问题是影响修井作业的重要因素，解决这些问题的方法，一是加强对打气泵、干燥器、储气筒的维护和保养，二是加装一套《组合式空气滤汽器》系统，对台上修井部分气路系统进行空气净化。三是要改进与完善修井机气路控制系统，还要提高操作人员技术素质，以实现修井作业的本质安全操作。

关键词：气路控制系统；空气净化；空气滤汽器系统

实现修井机安全生产是企业生产经营所追求的核心目标之一，也是企业管理水平和技术实力的具体体现。目前，影响石油企业安全生产的因素很多，主要有人为因素，即操作者的工作意识、实际操作技能、相关的知识储备、个人心理品质（精细或粗枝大叶、遇事冷静或慌乱等）、身体状况等；设施、设备因素，包括动力设备、井口设备、井场设施的技术状况，常用工具的技术状况和安全隐患、设备设计缺陷，还有组织因素、环境因素等。由于油田在生产经营中要使用大量的机器设备，对设备性能认识不清，维护不够，设备操作人员技术素质不高，不能及时发现设备存在的问题，都会酿成事故，因此，机的安全在油田的安全生产中具有非常突出的地位。要实现修井作业系统的安全生产，也要把机的安全放在第一位。其中修井机气路系统的改进与完善，就是我们要做的重要工作。

修井机是修井作业最基本的动力设备，其技术状况既关系到修井作业的效率、质量，又直接影响着修井作业单位的安全生产的水平。以目前油田广泛使用的XJ250、XJ350、XJ450、XJ550、XJ650、XJ750、XJ1000修井机为例，技术成熟，性能优良，本质安全水平也比较高，但也存在着一些缺陷和不足，其中气路系统在工作中存在的问题便是其中之一。

气路系统是修井机在修井作业方面的重要一部分。气路传动系统是以气体为介质使作业机械传动结合和分离，它由四个部分构成，即气源输出部份（打气泵）、执行机构部分（气路系统各分路、气动挂档阀系统、气动离合器、气动挂档阀、气动刹车系统等）、控制部分（限压阀、调压阀、控制阀、继气阀、多连阀、梭阀等）、辅助部分（干燥器、管路、储气筒等），只有这些部分都具有良好的技术状况，确保持续稳定的气路畅通和工作压力，修井机的本质安全运行才能有保证。这四个部分中对安全生产具有最直接影响的，就是控制部分，即控制系统。控制系统通过各种不同的控制阀，用来控制和调节气压系统中气体的压力和方向，从而保证机械的各项动作正确、协调和达到一定要求。这些阀门通常分为三类，即方向控制阀、压力控制阀、他们通过阀门的开闭，来限制、改变气体的流向，各种压力控制阀能使系统保持额定的压力，克服压力过高或过低引起的安全问题。

气路系统安全保护，也是通过限压阀、调压阀、控制阀等完成的。当该系统的液压压力超过额定压力时，这些阀门通过限压阀将气路气体控制在額定的压力下。它解决了压力过高带来的安全隐患，只要我们经常检测、维护好这些阀门，及时更换不合格部件，使之灵活好用，能正常工作，我们就不必担心压力过高带来的危害。我们需要担心的是由于目前现场使用的修井机气路问题，它的危害也是非常严重的，具体地说，它能造成工作中冬天压缩机打出带有蒸汽的空气易结冰堵塞气路管线，气路各阀件因结冰易损坏，严重的影响了现场设备安全运行。我们需要通过设备的检修、改造从根本上解决这个问题，但在设备使用时能及时发现气体压力下降并采取紧急措施避免这些不良后果，也是非常必要的，根据现场设备存在的问题，加装一套组合式空气滤汽器，改造气路系统，完善气路系统各阀件工作环境，对保证设备正常安全运行是完全必要的。

目前，我们使用修井设备的气路系统主要存在以下问题：

1、原来的修井机气路系统是由空气压缩机（打气泵）打出的气体经干燥器进入储气筒再分配到各阀件，存在的问题是压缩机使用老化时易排出积碳和废油等杂质，严重的污染了气体，增加了气路各阀件的早期磨损损坏。

2、冬天压缩机打出的带有热蒸汽的空气易结冰，气路管线、气路阀件易堵塞损坏、设备不能正常运行等原因。

3、修井机现有干燥器夏天短期内使用排污有一定效果，冬天因结冰使用不能正常排污，无法保证气体质量，特别是到了冬天经常冻管线和损坏气路阀件影响设备正常运行，修井机气路系统需要进一步改进完善。

鉴于以上三种情况，改进与完善修井机气路系统，首先要在干燥器气路后面加装一套组合式空气滤汽器其次要改造修井机气路，使其管路分布维护更合理。

《组合式空气滤汽器》工作原理。1、是从干燥器输出的气体进入组合式空气滤汽器的第一级空气粗滤清器进行气体净化，使气体携带的废油、碳离子、水分子等杂质进行初级净化，因空气粗滤器底部带有感应电磁阀，随时把粗滤器内的油污、水等杂质经排污阀排出。

2、从粗滤器输出的初级净化气体进入第二级酒精滤汽器对气体进行酒精脱水、分离杂质进一步净化使其达到纯净的气体。

3、从酒精滤汽器输出的纯净气体进入到气体油浴器内进行油浴，因气体控制阀件摩擦表面没有润滑，干燥的气体会加快阀件的磨损，所以：必须使其干燥的带有酒精分子的气体经机油分离转换后使气体携带油离子输出到气路系统分配到各气路阀件润滑摩擦表面。（见图）

改进气路系统，主要就是加装空气滤汽器，使滤汽器净化气体达到各阀件使用标准，保证设备正常的运行，以适应野外作业环境的需要。保持修井机气路系统良好的工作状态，是保证修井机正常运行，确保修井作业安全的重要措施。加强对该系统的维护与保养，并结合工作中遇到的实际问题，加强技术攻关，在现有设备的基础上，不断优化其功能，就可以实现更好的效果，提高设备的工作效率和安全性能。为此，我们一方面要加强设备管理工作，严格按规定对设备进行维护与保养，避免因维护不当造成滤汽器失灵、管线破损等情况，还要从实际出发，对设备进行必要的完善与改进，提高其性能。同时，要加强操作人员和设备管理人员的学习，不断提高他们的技术素质，使他们能够发现问题，并提出解决问题的办法。

参考文献：

[1]孙桓 付则紹 《机械原理》 高等教育出版社1989年3月

[2]《机械工程手册》 机械工业出版社 1978年5月