王艷麗，張顥新，張 德

（川慶鉆探公司長慶鉆井總公司，陜西西安 710018）

0 引言

設備是企業(yè)生產的物質技術基礎，實現高效生產和優(yōu)質產品都需要設備保證。生產中，原材料和油料等都通過設備或被設備所消耗，而設備的管理水平和工人的操作水平又決定了設備的使用壽命。對于改革與發(fā)展齊頭并進的長慶鉆井，管好、用好鉆井設備尤其重要。掌握設備磨損規(guī)律、故障規(guī)律和設備壽命周期內不同時期的性能特點，采取相應的管理措施和手段，因地制宜、有的放矢，使設備長期處于良好狀態(tài)，是保障鉆井生產，提高效益的關鍵。

自鉆井總公司整合重組以來，設備管理工作在嚴格執(zhí)行《鉆井工程總公司設備管理條例實施細則》的同時，學習借鑒國內外設備管理方面的知識和理論，堅持“一個目標、三條方針、五個結合”的設備一生全過程綜合管理。即：爭取良好的設備投資效益為目標；依靠技術進步、促進發(fā)展和預防為主的方針；正確使用與維修相結合，日常維護保養(yǎng)和計劃檢修相結合，修理、改造和更新相結合，專業(yè)管理和群眾管理相結合，技術管理和經濟管理相結合等。并運用到實際設備管理工作中，實施科學化、規(guī)范化、標準化管理，取得了較好的效果。

1 設備壽命、磨損及故障發(fā)展變化規(guī)律（浴盆理論）

1.1 設備壽命

每臺設備從投產使用到報廢的整個壽命周期內，不同階段的磨損和故障發(fā)展變化不同。相同設備的使用壽命也因操作者、管理者的使用管理水平等因素影響而各不相同。設備的壽命一般可分為物質壽命、技術壽命和經濟壽命。

（1）物質壽命。指設備投入使用后，由于物質磨損使設備老化、損壞、直至報廢所經歷的時間。

（2）技術壽命。由于科學技術的迅速發(fā)展，在設備使用過程中出現了技術上更先進、經濟上更合理的新型設備，而使現有設備在物質壽命尚未結束前就被淘汰所經歷的時間，也叫技術老化周期。

（3）經濟壽命。指在物質壽命后期，由于設備的老化磨損，要依靠高昂的使用維修費用來維持設備壽命，是依據設備的使用費用的合理限額來決定的設備使用壽命，稱為經濟壽命，一般情況下，超過了經濟壽命而勉強繼續(xù)使用，在經濟上往往是不合理的。

在設備一生管理過程中，要綜合考慮設備的物質壽命、技術壽命和經濟壽命，在進行設備更新時，必須以講究經濟效果為前提，做好經濟分析，通過對設備壽命的分析和計算，確定設備的最佳更新周期。

1.2 設備磨損規(guī)律

（1）使用磨損。設備在運轉過程中，由于零件的相對運動產生摩擦、變形、疲勞等造成的磨損。

（2）自然磨損。指設備在閑置過程中由于自然力的作用，如設備長期閑置不用而生銹，或缺乏必要的維護措施引起設備工作精度和工作能力的自然喪失。

（3）設備磨損規(guī)律。設備在其壽命周期內的磨損，大致分為初期磨損、正常磨損、劇烈磨損3 個階段。磨損規(guī)律如圖1 所示。

1.3 設備故障發(fā)展變化規(guī)律（浴盆理論）

設備使用過程中發(fā)生的故障，一般由磨損劣化和偶發(fā)等引起。在整個設備的壽命周期內，故障發(fā)展變化規(guī)律如圖2 所示，分為3 個階段，曲線形態(tài)似“浴盆”，故稱浴盆曲線或浴盆理論。

圖1 設備磨損規(guī)律

圖2 中第I 階段稱為初期故障階段，它與設備投產初期的初期磨損相對應，隨著設備的磨損由初期磨損轉為正常磨損，故障頻率隨之下降。第Ⅱ階段為偶發(fā)故障階段，與設備逐漸轉入正常磨損階段相對應，故障頻率逐漸趨于平穩(wěn)，并有下降趨勢。第Ⅲ階段為磨損故障階段，主要是在設備使用壽命后期，由于設備的磨損、老化等引起故障頻率逐漸增高。按“浴盆理論”揭示的規(guī)律，可以根據設備不同時期磨損和故障的特點，采取相應的對策避免、減少和解除，達到延長設備使用壽命的目的。

2 設備磨損和故障理論在鉆井設備管理中的應用

2.1 初期故障階段管理對策

圖2 設備故障發(fā)展變化規(guī)律

（1）檢查與磨合。新設備入廠，由于設計制造、包裝、搬運和安裝等環(huán)節(jié)，可能存在一些諸如制造缺陷、搬運損傷和安裝不標準等問題，使設備前期使用時磨損劇烈、故障頻次高、損壞嚴重等現象。對此，新設備入場，首先認真檢查驗收、正確安裝，然后組織人員及時進行磨合保養(yǎng)。找出設備可靠性低的原因，將設計、制造中的缺陷及時反饋到廠家，進行調整和技術改進，減少非正常磨損，降低設備故障率。

（2）走合保養(yǎng)。新購及經過大修的設備，受零件表面加工精度、裝配質量、安裝質量、潤滑油品質、運行條件和操作技能等因素影響，其走合期的特點是磨損速度加快，耗油量高，潤滑油易變質，因此對走合期的使用應給予足夠的重視和跟蹤管理，走合期主要規(guī)定有：①明確走合期限。動力設備規(guī)定運轉300 h 左右，車輛規(guī)定為1000～2500 km；②減載。走合期不允許超過額定載荷的70%；③限速。走合期保持中速運轉，車輛不準拆除限速裝置；④謹慎規(guī)范操作。預熱、跑溫、緩慢加速，避免緊急制動，注意選擇工作環(huán)境，避免在風沙、雨雪天氣運轉設備；⑤走合后保養(yǎng)。機械設備在走合期滿后，均要求按二級維護標準對設備進行全面的清洗、檢查、緊固、調整、補給和潤滑等走合后保養(yǎng)，方可按額定負荷投入生產。

幾年來，公司對新購置的柴油機泵組、發(fā)電機組和車輛等新設備都跟蹤了走合期管理與走合保養(yǎng)，在很大程度上減少和杜絕了設備投產初期加劇磨損和偶發(fā)故障的出現。

（3）預防性維修。指結合生產實際和為滿足特殊需要，對重點設備及一般設備的重點部位進行的預防性維修，以期達到改善性能，滿足生產特殊需要。多年來，對鉆井供水泵組改造加裝帶傳動系統(tǒng)安全防護罩，提高安全性能；根據70DB 鉆機電機現場無法保養(yǎng)的特點，在施工超深井、特殊井前，采取回廠拆解維護保養(yǎng)的方法，保證設備的可靠性和施工的連續(xù)性。

2.2 偶發(fā)故障階段管理措施

設備磨合期過后，將逐漸轉入正常磨損階段，故障發(fā)展變化轉入偶發(fā)故障期。該時期應注意加強規(guī)范化操作，做好運轉前、運轉中及停車后的每日例行檢查保養(yǎng)、一級保養(yǎng)和二級保養(yǎng)。

（1）規(guī)范操作。是保證設備正常運轉的關鍵環(huán)節(jié)。多年來，制定了各類設備的操作規(guī)程和安全注意事項，下發(fā)到各設備操作崗位，要求設備操作人員認真學習，并嚴格按設備操作規(guī)程做好啟動前的檢查盤車、運轉中的巡檢維護、停機后的清潔、潤滑、緊固、等保養(yǎng)工作。

（2）維修保養(yǎng)。維護保養(yǎng)是減少設備故障的重要措施，是以清潔、潤滑、緊固、補給、調整、為主要內容的保養(yǎng)工作。按其維護保養(yǎng)內容的不同分為每日例行保養(yǎng)、一級保養(yǎng)、二級保養(yǎng)等。而每日例行保養(yǎng)是預防設備故障和事故發(fā)生最簡單、最基礎、最重要、最有效的手段。設備日常保養(yǎng)包括運轉前、使用中、停機后等三個環(huán)節(jié)的檢查維護。多年來，通過對設備的定期檢查、隨機抽查和推行的標準化泵站建設和紅旗設備評比等活動來落實和促進，設備的日常維護工作已基本實現制度化，規(guī)范化。

（3）季節(jié)保養(yǎng)。根據季節(jié)氣候特點，制定設備操作要領和注意事項。冬季及時換加冬季燃油、潤滑油和防凍液，重視冬季設備啟動預熱、跑溫、緩慢加速、逐漸加載，熄火前卸載怠速降溫、停機放水掛牌等。夏季注意提前換加夏季燃油、潤滑油和防凍液，要求操作人員勤檢查冷卻和潤滑系統(tǒng)，要求必須使用防凍液，不得使用河溝水，定期檢查節(jié)溫器工作工況，做好設備防過熱工作。每天檢查調整風扇皮帶張緊度，按規(guī)定檢查機油、齒輪油，液壓油、制動油，按質換油，及時補充潤滑脂、冷卻液等。另外，要求員工學習和掌握雨、雪、霧、風沙等不良氣候條件下設備操作要領和防護工作，合理選擇路況和作業(yè)環(huán)境，避免緊急制動，保持設備良好的工作狀態(tài)。

（4）技術改造。技術改造就是根據生產需要應用現代科學技術手段改變現有設備的局部結構或增加新的結構，使局部或全部達到先進的、能滿足生產需要的技術水平的過程。幾年來，針對供水泵站一、二級供水動力機有效功率均沒有得到充分發(fā)揮的現象（一級供水50 kW 的4135 發(fā)電機僅帶一臺15 kW 離心泵，二級供水使用的6135 型柴油機功率90 kW，泥漿泵取用功率60 kW），提出在柴油機輸出端加裝一套傳動裝置，驅動15 kW小型發(fā)電機帶動離心泵，代替4135 發(fā)電機組作為驅動力的設計方案。在經過調查研究、討論分析，進行可行性、實用性、經濟性論證和嚴格的設計計算基礎上，對鉆井供水機組實施技術改造，提高設備綜合效能。多年來共節(jié)約油料費、設備運輸費約600 多萬元，降低了生產成本，提高了設備投資回報率，產生了可觀的經濟效益。

2.3 設備使用后期管理措施

（1）監(jiān)測與計劃檢修。根據在用設備使用壽命后期高昂的維修費用情況，和新設備新技術的出現，對設備接近物質壽命后期需要進行檢查、監(jiān)測、評估，做出選擇性維修或計劃報廢工作。

若經過計算，經常要以大量的修理費用來維持設備的壽命，在經濟上已很不劃算，在技術上也屬落后淘汰的設備要堅決予以停用。經專業(yè)人員檢查監(jiān)測，有修復價值的設備，根據使用磨損情況，編制合理的維修計劃，進行技術性能恢復性維修。如2000 年以前投產的6130 型柴油機，面對機型淘汰，配件組織難等問題，經過調查分析，采取報廢停用一部分，維修運轉一部分，使停用的為再用的提供配件材料，使報廢設備配件得到充分利用，避免所有該類型機停用造成設備短缺現象。

（2）改善維修。在設備使用過程中，由于某些主要設備雖然老化磨損嚴重，使用性能下降，但屬生產必須設備，生產暫時離不開，應考慮對其進行改善維修，延長設備的技術壽命。2005年，針對歷年陸續(xù)投產使用的6135AD 型發(fā)電機，由于生產廠家眾多，機型各不相同，配件種類繁雜，互換性差，加之野外作業(yè)環(huán)境惡劣，發(fā)電機配件損壞或被盜，致使發(fā)電機無法正常工作等現狀，及時聯系設備供貨廠家上門監(jiān)測，進行改善維修。將部分投產時間長，技術落后，配件難組織的發(fā)電機電路進行改造改裝，改善設備使用性能，延長設備技術壽命。累計改裝發(fā)電機配電柜及電路裝置8 臺套，解決配件緊缺、維修難的問題，使接近報廢的設備得以復生，延長了設備的使用壽命。