摘要：水汽葫芦是绞车的一个重要组成部分，它为气胎离合器提供供气通道，为液压盘刹提供冷却水水道并实现水道的动静切换，其作用无可替代，但在现场使用过程中，由于种种原因，经常使冷却水循环断路，造成对盘刹刹车毂和伊顿盘刹铜盘的损坏，针对这一问题，结合现场实际情况对高速水汽葫芦进维护和改进，可以大大延长高速水汽葫芦的使用寿命。
关键词：高速水汽葫芦；间隙敏感；冷却水；杂质
1、针对高速水汽葫芦堵塞，现场存在的问题
1.1冷却水水质
石油钻井所用生产水数量很大，对水质要求不高，水源也比较随便，一般都是就地取材，设备所用的冷却水水质得不到保证，水罐底部每次都会沉淀一层厚厚的淤泥、砂石，水质矿化度比较高，蒸发水样就会产生厚厚一层水垢，现场通常使用药品（百克灵）对冷却水进行软化处理，冷却水水量为27m2, 要求百克灵用量为不少于100Kg（即4桶），且冷却水都是一次性使用，完井搬家时必须全部放掉，为了节约成本，普遍存在少加甚至不加百克灵的情况，冷却水水质达不到使用要求。
1.2 杂质含量
设备所用的冷却水源水中含有大量泥土、砂石，一般情况下很难清除（如图2所示），另一方面，钻井队遇到停产，设备搁置后，水罐内壁、管道内壁、设备内部都会不同程度锈蚀、剥落，使水道敏感部位的间隙减小（如图1所示），空气环境差的地方会存在大量粉尘，当设备再次启用时，不可避免地会增加冷却水中杂质含量。
1.3 高速水汽葫芦结构复杂性
高速水汽葫芦的结构相比于低速水汽葫芦的结构要复杂的多，间隙敏感部位在通道的两端，如图3所示，高速水汽葫芦的管道是由一组同心钢管构成，内钢管内部是气道，结构比较固定，不易变形。同心管之间的间隔构成水道，它的形状受温度、运动等因素影响，并不固定，水道等平均间隙为8mm，远端卡口处间隙仅3mm，很容易被堵塞，长时间使用，自身产生的锈蚀都会将其堵住。
图1 高速水汽葫芦远端结构
2、高速水汽葫芦的维护
2.1 冷却水水质及杂质
冷却水源水水质存在问题，基层队又有节控成本的政策，问题很难得到根本性解决。杂质多为泥质和砂石，难以过滤，建议口井清理水罐罐底，防止长时间累积，实现对杂质含量控制。
由此可见，由于各种客观因素限制，主动扩展水道间隙，增强高速水汽葫芦适应苛刻环境的能力，是防止其堵塞最有效的手段。
2.2 高速水汽葫芦的维护
高速水汽葫芦水道锈蚀、水垢严重致使水道间隙狭窄，需要清理水道内壁，使用乙炔火焰烘烤，同时敲击高速水汽葫芦传动杆，内壁水垢铁锈淤泥受热后崩离剥落，由于两端间隙较小，杂物无法取出，使用角磨机在长杆中部切下一段100mm长的一段，利用错位的间隙将里面的杂质掏出，然后再将切割部位打磨倒角，准备实施电焊对接。
现场电焊对接难度较大，主要表现在焊接后三个部位难以在同一个轴线上，为了最大限度地减少传动杆焊接后的变形，在现场准备一条规格为100的槽钢（1.5米长），将三个部位在槽钢内点焊定位，确保传动杆的轴线与槽钢槽线平行，然后对传动杆点焊定位，定位点要尽量长些，用角磨机解除传动杆在槽钢内的定位，对传动杆实施焊接，焊完后打磨恢复原样。
再将传动杆用丝杠固定在槽钢内，使传动杆的轴线与槽钢槽线平行，用乙炔火焰烘烤焊接部位进行简单的热处理，以消除焊接部位的内应力。
图2 现场清理水道内壁
3、 高速水汽葫芦的改进
针对卡口结构特点，决定采用开槽补焊的方法扩宽水道，在垂直于气路的方向开槽20mm，并撬开一定角度，使水道拓宽到10mm以上，再对切缝施焊，打磨恢复原样，这样施工既不改变传动杆原有的强度，又不损坏内部气路，又能够大大拓宽水道间隙，降低被堵塞概率。
a、现场切割后 b、切割后效果图
4、结论及建议
高速水汽葫芦是钻机一个重要组成部分，针对现场使用过程中经常堵塞的问题，具体分析了冷却水源水水质存在问题，基层队的节控成本政策，很难得到根本上解决水质问题，源水中含有大量泥质和砂石，可以通过口井清理水罐罐底进行清除。对高速水汽葫芦间隙敏感的部位进行扩展改造，使冷却水通道卡口处的间隙由3mm扩展到10mm，大大降低被阻塞的几率，增强高速水汽葫芦适应苛刻环境的能力，从根本上解决了其被堵塞的问题。
论文作者:乔雷超
论文发表刊物:《基层建设》2019年第23期
论文发表时间:2019/11/8
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