QC鉆井水龍頭強(qiáng)制潤(rùn)滑裝置

QC小組鉆井水龍頭強(qiáng)制潤(rùn)滑裝置目錄三四五二一八九十七六一、課題介紹鉆井水龍頭現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常出現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)中卡死現(xiàn)象。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因90%以上是潤(rùn)滑不良造成的。主要是因?yàn)樗堫^在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上存在缺陷，潤(rùn)滑系統(tǒng)沒(méi)有油壓表、沒(méi)有清潔手段，雜質(zhì)不能及時(shí)清除出來(lái)，造成設(shè)備潤(rùn)滑的惡性循環(huán)，加速了潤(rùn)滑油的變質(zhì)，造成軸承損壞，易引發(fā)水龍頭卡死故障，造成人身傷害、設(shè)備損壞、停產(chǎn)誤工、井下事故等嚴(yán)重后果。針對(duì)上述問(wèn)題和所引發(fā)的嚴(yán)重故障，特設(shè)計(jì)本裝置，以便有效去除水龍頭潤(rùn)滑系統(tǒng)內(nèi)的雜質(zhì)，減少水龍頭的維修和更換頻率，降低使用成本，盡可能提高設(shè)備使用安全性，間接提高鉆井工作時(shí)效，降低井下施工風(fēng)險(xiǎn)。小組名稱鉆井四公司機(jī)動(dòng)辦QC小組注冊(cè)編號(hào)hhzj036-2015課題類型創(chuàng)新型活動(dòng)時(shí)間2015年1月-10月姓名性別年齡學(xué)歷職務(wù)組內(nèi)工作分工于佰秋男43本科高級(jí)工程師組

長(zhǎng)李克寧男44本科高級(jí)工程師質(zhì)量分析張福軍男43本科工程師現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施單保民男51技校高級(jí)技師現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施趙子良男31本科工程師現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施劉文俠女35研究生工程師統(tǒng)計(jì)分析我們的團(tuán)隊(duì)二、小組簡(jiǎn)介表1：小組成員簡(jiǎn)介表本QC小組由具有較強(qiáng)專業(yè)特長(zhǎng)和業(yè)務(wù)能力的成員組成，自成立以來(lái)，緊緊圍繞鉆井生產(chǎn)，先后完成了多項(xiàng)成果，其中《鉆井柴油機(jī)余熱回收利用裝置》、《鉆井泵空氣包氣動(dòng)裝置》均獲得中石化勝利石油工程有限公司優(yōu)秀QC成果二等獎(jiǎng)。2013年小組獲《中國(guó)石油工業(yè)優(yōu)秀質(zhì)量管理小組》稱號(hào)。三、選擇課題本QC小組分組對(duì)井隊(duì)在用的水龍頭使用情況及近幾年的故障維修情況進(jìn)行調(diào)查，目前在鉆井現(xiàn)場(chǎng)多采用SL-225、SL-450型水龍頭。圖2：在用水龍頭實(shí)物圖圖1：現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查圖3：在用水龍頭結(jié)構(gòu)圖水龍頭主體內(nèi)部是一個(gè)封閉的油池，安裝有承轉(zhuǎn)部分的主軸承、防跳軸承、扶正軸承和旋扣部分的氣馬達(dá)、齒輪、離合器，這些部件的潤(rùn)滑方式為飛濺潤(rùn)滑，潤(rùn)滑效果較差。選題理由1：潤(rùn)滑方式單一潤(rùn)滑效果較差圖3：在用水龍頭結(jié)構(gòu)圖水龍頭的潤(rùn)滑系統(tǒng)沒(méi)有油壓表、沒(méi)有清潔手段，現(xiàn)場(chǎng)使用時(shí)多為人工排污，雜質(zhì)不能及時(shí)有效地清除干凈，造成設(shè)備潤(rùn)滑的惡性循環(huán)，加速了潤(rùn)滑油的變質(zhì)，易引發(fā)水龍頭卡死故障。選題理由2：存在結(jié)構(gòu)缺陷不能清除雜質(zhì)三、選擇課題對(duì)近五年水龍頭的修理情況進(jìn)行調(diào)查分析，可以看出其故障多數(shù)為軸承問(wèn)題，而90%以上是潤(rùn)滑不良造成的?，F(xiàn)場(chǎng)使用中，水龍頭卡死故障，不僅會(huì)產(chǎn)生設(shè)備維修費(fèi)用，還可能造成人身傷害、停產(chǎn)誤工、井下事故等嚴(yán)重后果。選題理由3：軸承故障頻發(fā)、經(jīng)濟(jì)損失較大年份修理臺(tái)次密封問(wèn)題軸承問(wèn)題潤(rùn)滑不良引起修理費(fèi)用（萬(wàn)元）20105144142011615517.52012404310.520135054142014716517.5表2：水龍頭修理情況調(diào)查表三、選擇課題選題理由1：潤(rùn)滑方式單一、潤(rùn)滑效果較差怎么辦？主要原因：存在雜質(zhì)、潤(rùn)滑不良選題理由3：軸承故障頻發(fā)、經(jīng)濟(jì)損失巨大選題理由2：存在結(jié)構(gòu)缺陷、不能清除雜質(zhì)四、設(shè)定目標(biāo)根據(jù)小組人員鉆井施工現(xiàn)場(chǎng)收集的第一手資料，結(jié)合水龍頭使用現(xiàn)狀，以及井隊(duì)設(shè)備實(shí)際情況綜合分析，確定了活動(dòng)目標(biāo)：依靠現(xiàn)有科技手段，不對(duì)水龍頭進(jìn)行較大結(jié)構(gòu)改變，利用現(xiàn)有潤(rùn)滑系統(tǒng)，研發(fā)強(qiáng)制潤(rùn)滑裝置。圖4：小組活動(dòng)目標(biāo)柱狀示意圖表3：小組活動(dòng)計(jì)劃表凡事預(yù)則立不預(yù)則廢五、提出并確定方案表4：設(shè)計(jì)方案匯總表1、提出方案設(shè)計(jì)方案方案一方案二方案三方案四項(xiàng)目?jī)?nèi)部加裝油泵外加油泵+電機(jī)（1）外加油泵+電機(jī)（2）外加油泵+皮帶結(jié)構(gòu)原理水龍頭內(nèi)部進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造，加裝潤(rùn)滑油泵電機(jī)帶動(dòng)油泵，整個(gè)裝置安裝于水龍頭上電機(jī)帶動(dòng)油泵，整個(gè)裝置安裝于地面上中心管通過(guò)皮帶帶動(dòng)油泵，整個(gè)裝置安裝于水龍頭上優(yōu)點(diǎn)簡(jiǎn)單直接，無(wú)需附加動(dòng)力壓力恒定，工作穩(wěn)定壓力恒定，工作穩(wěn)定無(wú)需附加動(dòng)力，節(jié)能低耗，工作穩(wěn)定缺點(diǎn)需對(duì)水龍頭結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，成本較高需外加動(dòng)力設(shè)備，電機(jī)電纜隨水龍頭上下運(yùn)動(dòng)，風(fēng)險(xiǎn)大需外加動(dòng)力設(shè)備，進(jìn)出油管線隨水龍頭上下運(yùn)動(dòng)，風(fēng)險(xiǎn)大壓力不恒定圖5：設(shè)計(jì)方案討論五、提出并確定方案表5：解決問(wèn)題方案綜合評(píng)價(jià)表2、解決方案綜合評(píng)價(jià)序號(hào)項(xiàng)目方案一方案二方案三方案四1動(dòng)力來(lái)源中心管外加電機(jī)外加電機(jī)中心管2傳動(dòng)方式齒輪傳動(dòng)電傳動(dòng)電傳動(dòng)皮帶傳動(dòng)3水龍頭結(jié)構(gòu)改變內(nèi)部結(jié)構(gòu)，加裝傳動(dòng)齒輪不改變內(nèi)部結(jié)構(gòu)不改變內(nèi)部結(jié)構(gòu)不改變內(nèi)部結(jié)構(gòu)4安全指數(shù)安全危險(xiǎn)危險(xiǎn)安全5安裝指數(shù)空間限制受空間限制受空間限制不受空間限制6經(jīng)濟(jì)指數(shù)改造費(fèi)用高運(yùn)行成本高運(yùn)行成本高運(yùn)行成本低7適用指數(shù)低低低高8預(yù)計(jì)有效性需要對(duì)水龍頭內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，成本過(guò)高電纜上下運(yùn)動(dòng)易漏電傷人，不安全因素較高油管線上下運(yùn)動(dòng)易破損傷人，不安全因素較高滿足鉆井生產(chǎn)使用需要9可推廣指數(shù)不適合推廣不適合推廣不適合推廣適合推廣五、提出并確定方案表5：解決問(wèn)題方案綜合評(píng)價(jià)表2、解決方案綜合評(píng)價(jià)序號(hào)項(xiàng)目方案一方案二方案三方案四1動(dòng)力來(lái)源中心管外加電機(jī)外加電機(jī)中心管2傳動(dòng)方式齒輪傳動(dòng)電傳動(dòng)電傳動(dòng)皮帶傳動(dòng)3水龍頭結(jié)構(gòu)改變內(nèi)部結(jié)構(gòu)，加裝傳動(dòng)齒輪不改變內(nèi)部結(jié)構(gòu)不改變內(nèi)部結(jié)構(gòu)不改變內(nèi)部結(jié)構(gòu)4安全指數(shù)安全危險(xiǎn)危險(xiǎn)安全5安裝指數(shù)空間限制受空間限制受空間限制不受空間限制6經(jīng)濟(jì)指數(shù)改造費(fèi)用高運(yùn)行成本高運(yùn)行成本高運(yùn)行成本低7適用指數(shù)低低低高8預(yù)計(jì)有效性需要對(duì)水龍頭內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，成本過(guò)高電纜上下運(yùn)動(dòng)易漏電傷人，不安全因素較高油管線上下運(yùn)動(dòng)易破損傷人，不安全因素較高滿足鉆井生產(chǎn)使用需要9可推廣指數(shù)不適合推廣不適合推廣不適合推廣適合推廣通過(guò)綜合分析對(duì)比，方案四具有安全可靠，操作簡(jiǎn)單，無(wú)需外加動(dòng)力，不改變水龍頭結(jié)構(gòu)，成本低，可推廣性強(qiáng)等特點(diǎn)，因此決定采用方案四作為實(shí)施方案。選用六、制定對(duì)策1、設(shè)計(jì)思路圖6：設(shè)計(jì)思路分析圖六、制定對(duì)策表6：計(jì)劃實(shí)施表2、實(shí)施計(jì)劃表序號(hào)步驟內(nèi)容負(fù)責(zé)人完成日期1工作原理設(shè)計(jì)是否合理直接關(guān)系到研制結(jié)果成敗，保證科學(xué)性、實(shí)用性、準(zhǔn)確性于佰秋李克寧張福軍2015年5月底之前2裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安裝方便，不受空間限制，滿足鉆井隊(duì)生產(chǎn)需要于佰秋李克寧單保民2015年5月底之前3技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)依據(jù)相關(guān)鉆井設(shè)備的技術(shù)參數(shù)，設(shè)計(jì)裝置參數(shù)，滿足工作要求。于佰秋李克寧趙子良2015年5月底之前4主要部件選擇能夠滿足工作需要，保證經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性。李克寧張福軍單保民2015年5月底之前七、對(duì)策實(shí)施圖7：工作原理圖實(shí)施步驟一：工作原理設(shè)計(jì)水龍頭轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，中心管通過(guò)皮帶輪帶動(dòng)機(jī)油泵運(yùn)轉(zhuǎn)，潤(rùn)滑油從水龍頭放油孔經(jīng)粗濾器過(guò)濾后吸入機(jī)油泵，再經(jīng)精濾器、調(diào)壓閥后，由呼吸器口進(jìn)入水龍頭內(nèi)進(jìn)行潤(rùn)滑.調(diào)壓閥上接有回油管線，將多余潤(rùn)滑油回流水龍頭內(nèi)。七、對(duì)策實(shí)施圖8：裝置結(jié)構(gòu)示意圖實(shí)施步驟二：裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本裝置主要由油泵皮帶輪、齒輪油泵、油過(guò)濾器、油壓表、中心管皮帶輪、球閥以及管線等組成。水龍頭的排污口和加油口，這作為強(qiáng)制潤(rùn)滑系統(tǒng)的進(jìn)油和回油之用。油泵安裝在一個(gè)底板上，底板利用水龍頭原有的下部固定螺栓固定在水龍頭的底部。七、對(duì)策實(shí)施表7：裝置技術(shù)參數(shù)表實(shí)施步驟三：技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)依據(jù)勝利油田鉆井隊(duì)在用的水龍頭技術(shù)參數(shù)及工作狀況，設(shè)計(jì)裝置技術(shù)參數(shù)，見(jiàn)下表。序號(hào)中心管轉(zhuǎn)速r/min潤(rùn)滑油壓力MPa潤(rùn)滑油排量L/min1600.0852700.106.53800.1274900.148.551000.161061100.1811.571200.2013七、對(duì)策實(shí)施圖10：齒輪油泵實(shí)物圖實(shí)施步驟四：主要部件選擇1、齒輪泵的選擇：正常鉆進(jìn)時(shí)，水龍頭中心管的最低轉(zhuǎn)速為60r/min,最高轉(zhuǎn)速120r/min，即中心管皮帶輪轉(zhuǎn)速為60-120r/min。根據(jù)中心管轉(zhuǎn)速，選擇型號(hào)CB10齒輪泵，額定轉(zhuǎn)速800r/min,額定壓力0.2Mpa。圖9：部件檢驗(yàn)選擇七、對(duì)策實(shí)施圖11：中心管皮帶輪實(shí)物圖實(shí)施步驟四：主要部件選擇2、皮帶輪的設(shè)計(jì)：中心管皮帶輪內(nèi)孔直徑為196mm，與中心管連接為過(guò)盈配合,外徑為224mm；油泵皮帶輪內(nèi)孔直徑為10mm，與油泵采用鍵連接，外徑為32mm,皮帶傳動(dòng)比為7。圖12：油泵皮帶輪實(shí)物圖七、對(duì)策實(shí)施圖13：傳動(dòng)皮帶實(shí)物圖實(shí)施步驟四：主要部件選擇3、皮帶的選擇：皮帶采用萬(wàn)能A型皮帶，油泵的安裝位置可以調(diào)整以便調(diào)節(jié)皮帶張緊度。皮帶張緊度調(diào)節(jié)八、確認(rèn)效果（一）現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)效果2015年6月，水龍頭強(qiáng)制潤(rùn)滑裝置在廠內(nèi)進(jìn)行組裝調(diào)試.圖14：廠內(nèi)試驗(yàn)這個(gè)裝置可以滿足需要！八、確認(rèn)效果2015年7月，在32563隊(duì)安裝水龍頭強(qiáng)制潤(rùn)滑裝置，進(jìn)行首次現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，水龍頭型號(hào)為SL-225，使用潤(rùn)滑油為長(zhǎng)城L-CKC220工業(yè)閉式齒輪油，強(qiáng)制潤(rùn)滑裝置安裝完成后，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)使用效果檢驗(yàn)，采用的方法是分別在水龍頭使用一定時(shí)間后，檢查油濾器中雜質(zhì)含量，并對(duì)齒輪油進(jìn)行斑點(diǎn)測(cè)試。圖15：現(xiàn)場(chǎng)安裝圖（一）圖16：現(xiàn)場(chǎng)安裝圖（二）圖19：500小時(shí)后油品檢測(cè)圖20：500小時(shí)后油濾器圖21：700小時(shí)后油品檢測(cè)圖22：700小時(shí)后油濾器圖17：250小時(shí)后油品檢測(cè)圖18：250小時(shí)后油濾器八、確認(rèn)效果強(qiáng)制潤(rùn)滑裝置使用800h后再次清洗檢查，發(fā)現(xiàn)過(guò)濾器中更多雜質(zhì)顆粒，潤(rùn)滑油斑點(diǎn)測(cè)試為四級(jí)立即換油，如圖所示。圖23：800小時(shí)后油品檢測(cè)圖24：800小時(shí)后油濾器試驗(yàn)結(jié)論：1、使用強(qiáng)制潤(rùn)滑裝置后，可以明顯地去除潤(rùn)滑系統(tǒng)中的雜質(zhì)；2、為確保水龍頭潤(rùn)滑良好，確定油濾器清洗時(shí)間為250小時(shí)；3、為保證潤(rùn)滑油性能，潤(rùn)滑油更換時(shí)間為700小時(shí)。八、確認(rèn)效果八、確認(rèn)效果（二）存在不足及改進(jìn)措施1、水龍頭強(qiáng)制潤(rùn)滑裝置進(jìn)行試驗(yàn)后，QC小組在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)研，使用隊(duì)伍職工提出，裝置試驗(yàn)效果較好，但整體尺寸偏大、不夠緊湊。圖25：QC小組現(xiàn)場(chǎng)活動(dòng)有什么要改進(jìn)的？2、針對(duì)裝置在現(xiàn)場(chǎng)使用中出現(xiàn)的不足，QC小組商討制定了改進(jìn)措施，使裝置更加輕巧緊湊。圖26：改進(jìn)后的效果圖八、確認(rèn)效果（三）效果論證1、去除雜質(zhì)依靠粗濾器和精濾器的兩級(jí)濾清作用，能夠有效地清除潤(rùn)滑系統(tǒng)中的油泥、金屬屑等雜質(zhì)，起到凈化潤(rùn)滑系統(tǒng)的作用。圖27：粗濾器實(shí)物圖圖28：精濾器實(shí)物圖八、確認(rèn)效果2、強(qiáng)化潤(rùn)滑油泵的使用、進(jìn)出油口的設(shè)計(jì)、油管線的選擇等，實(shí)現(xiàn)了壓力潤(rùn)滑與飛濺潤(rùn)滑相結(jié)合，極大地提高了系統(tǒng)的潤(rùn)滑效果。圖29：系統(tǒng)進(jìn)油口圖30：系統(tǒng)出油口圖31：5/16″油管線八、確認(rèn)效果3、減少故障、降低風(fēng)險(xiǎn)減少水龍頭發(fā)生故障的機(jī)率，提高了水龍頭的安全運(yùn)轉(zhuǎn)性能，延長(zhǎng)設(shè)備的使用年限；降低了水龍頭出現(xiàn)負(fù)荷軸承卡死，造成的損壞設(shè)備、停產(chǎn)誤工，扭斷大繩鉆具落井、人身傷害、井下事故等發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。八、確認(rèn)效果4、降本增效使用本裝置以后，水龍頭的大修周期可延長(zhǎng)2-3倍，按延長(zhǎng)大修周期2倍，大修費(fèi)用3.5萬(wàn)元計(jì)算，5年內(nèi)可減少一次大修，年度節(jié)約維修費(fèi)：3.5/5=0.7萬(wàn)元。按照黃河鉆井總公司在用水龍頭40臺(tái)計(jì)算，則年度可節(jié)約水龍頭維修費(fèi)0.7×40=28萬(wàn)元。八、確認(rèn)效果5、推廣性強(qiáng)本裝置針對(duì)鉆井作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的水龍頭進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)水龍頭結(jié)構(gòu)不進(jìn)行任何變動(dòng)，可與各種型號(hào)的水龍頭進(jìn)行匹配和安裝；除傳動(dòng)皮帶輪和護(hù)罩需加工外，其它配件均為標(biāo)準(zhǔn)件。圖32：零部件實(shí)物圖八、確認(rèn)效果結(jié)論:利用鉆井水龍頭強(qiáng)制潤(rùn)滑裝置，起到了去除雜質(zhì)、強(qiáng)化潤(rùn)滑、減少故障的作用，能夠發(fā)揮安全增效的優(yōu)勢(shì)，并有較強(qiáng)的推廣性，在鉆井隊(duì)推廣使用意義深遠(yuǎn)。八、確認(rèn)效果圖33：目標(biāo)實(shí)施圖我們的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)了！八、確認(rèn)效果九、鞏固措施1、編制《鉆井水龍頭強(qiáng)制潤(rùn)滑裝置安裝、使用說(shuō)明書(shū)》、《安全管理制度》，規(guī)范該裝置的安裝、使用和維護(hù)保養(yǎng)。規(guī)范和指導(dǎo)日后的設(shè)備管理使用圖34：管理措施九、鞏固措施2、開(kāi)設(shè)技術(shù)培訓(xùn)課堂，推廣新裝置并對(duì)井隊(duì)職工進(jìn)行培訓(xùn)。圖36：培訓(xùn)課堂學(xué)習(xí)本無(wú)底前進(jìn)莫徬徨九、鞏固措施3、本裝置在公司