地勘钻探设备磨损原因及管护方法研究

2021-01-26张西奇

设备管理与维修 2021年8期

关键词：钻机管护磨损

张西奇

（青岛城阳开发投资集团，山东青岛 266109）

0 引言

地勘钻探施工作业对使用设备有着严格的要求，降低设备磨损、保证设备使用安全的工作，既是地勘钻探设备管护工作的核心内容，也是提高地勘钻探施工作业效率的有效路径，对地勘钻探施工科学化开展有着积极意义。

1 设备磨损对地勘钻探工作的影响

1.1 影响作业安全化开展

地勘钻探施工区域的选择，必须基于地勘钻探数据采集需求进行，不同环境下对于钻探设备、钻探方式选择各不相同。由于环境差异，为保障地勘钻探施工作业安全进行，在施工前期阶段需要排除人为因素、设备因素及外界干扰因素。近年来，我国地勘钻探施工区域逐渐向高海拔、低纬度等高风险区域靠拢，保障施工作业安全性成为地勘钻探施工的重中之重，而设备使用安全性则是确保施工安全化开展重要导向因素。其中，施工设备磨损对地勘钻探施工安全性影响较为直接，也是导致地勘钻探安全事故的重要诱因。因此，做好地勘钻探设备的安全管护并提高其使用效益，将更好地提升施工作业安全系数及安全化水平，也是地勘钻探施工作业安全开展的重要基础。

1.2 阻碍施工常态化推进

地勘钻探施工作业主要是针对地质环境变化进行数据采集，为地质环境分析及评估地理环境动态风险等提供支持。因此，保障地勘钻探施工采集数据准确性、真实性，是地勘钻探施工作业的关键。而设备磨损会阻碍地勘钻探施工数据采集工作，使施工作业无法按照预定规划进行，而相关施工流程及施工方案需要基于设备磨损及损坏做出调整，所以会影响地勘钻探施工作业的稳步推进。此外，地勘钻探施工流程较为繁琐，各项细节必须紧密衔接，一旦某个施工环节因设备磨损产生问题，极有可能影响到整体地勘钻探施工工程科学化开展。所以，做好地勘钻探设备维护管理尤为必要，既是保证地勘钻探工程施工有序开展的重要影响因素，也是提高施工作业质量的重要路径。

2 影响地勘钻探设备磨损的因素及磨损成因

2.1 非自然因素

非自然因素即动态磨损，是地勘钻探设备磨损的主要影响因素。根据钻探环境不同，地勘钻探设备主要分为岩心钻机、浅层取样钻机、水文水井钻机、坑道钻机、石油天然气钻机及部分特种钻机6 类。基于使用环境差异，地勘钻探钻机使用寿命及磨损强度要求有较为明确标准，动态磨损主要将钻机动力头、发动机等核心部件作为磨损参考依据。在施工作业过程中，针对高强度、高深度及高腐蚀度环境钻探作业，应根据设备使用寿命及结合施工现场现状做好设备动态磨损分析，保障地勘钻探设备在常规施工情况下能正常使用。另外，施工人员的作业方式及地勘钻探方法也是地勘钻探设备动态磨损的重要因素，需要在施工前期或施工过程中予以重视，以提高施工作业的安全性、稳定性。

2.2 自然因素

自然因素主要是指在非动态环境下地勘钻探设备的磨损问题，包括环境湿度、环境温度及设备管护强度等多项内容。通常情况下，在地勘钻探设备处于未使用状态下，需要将其系统部件进行拆分，根据各主要部件保养、维护要求分隔放置。例如，对电气机件放置处理，应避免将其放置于潮湿环境，一方面降低环境湿度对电子器件的腐蚀，另一方面也可防止静电打击损伤电路系统电容、电阻等。在常规条件下自然因素虽然对地勘钻探设备的使用影响较小，但对于恶劣环境下的施工作业，必须基于前期阶段设备管护及维护处理，提高地勘钻探设备的使用可靠性，以为后续阶段的施工作业有序推进夯实基础。

2.3 人为因素

人为因素主要是指操作不当对地勘钻探设备使用造成的磨损。早期阶段，由于技术条件尚不成熟，地勘钻探设备使用功能较为单一，操作流程也较为简单。近年来随着对设备使用要求的不断提高，地勘钻探设备的使用功能逐渐增多，对操作人员的技术能力要求也随之提升。随着地勘钻探设备使用操作复杂性的提高，人为操作失误的可能性逐步增加，进而影响设备的使用磨损。因此，地勘钻探施工单位应做好专业技术管理培训，提高技术人员的专业技术能力，加强技术考核工作，合理配置技术资源，根据技术人员专业技术特长安排岗位工作，排除人为因素对地勘钻探设备正常使用的干扰，降低设备故障磨损概率。

3 地勘钻探设备磨损管护方式及内容

3.1 施工前管护处理

施工前管护处理可以分为预防性维护处理和针对性管护维修两个部分：前者是指在地勘钻探设备使用前，对设备整体性能及使用可靠性进行评估，结合后续阶段地勘钻探施工环境，对地勘钻探设备做系统化维护处理，包括对动力头轴体调整、机械传动装置气动结构优化及零部件更换等；后者则是基于施工现场环境动态变化，对地勘钻探设备做更深层次的性能调节，使之符合现阶段的施工使用需求。因此，预防性维护处理实质上是根据技术要求强化地勘钻探设备使用可靠性，而针对性管护维修则是以施工现场环境为基础进一步提升设备使用性能，使得施工作业在良好技术保障环境下有序推进。

3.1.1 预防性维护处理

预防性维护处理主要分为硬件维护及软件维护两部分。软件预防性维护方面，先要对钻探设备主体结构做深度清洁，排除附着物腐蚀对机件部分的影响，而后根据钻探设备结构安装顺序，逐一地对可拆解部分进行拆分检查，将机件部分结构强度、结构完整性及老化程度作为维护检查的重点内容。软件方面则要根据变速箱、发动机设备及液压设备使用情况，检察软件系统操作流畅性、操作数据误差，按照仪表设备数值现实状态判断软件系统的使用情况。对于使用强度较高的机件结构，应及时做好部件更换工作，提高设备使用安全性。此外，在设备施工使用之前，技术人员需要对设备运转状况做初步评估，结合数据参数标准做好信息比对，及时监控设备安全使用风险，降低因地勘钻探设备磨损而产生设备故障的可能性。

3.1.2 针对性管护维修与质量检测

针对性养护维护与质量检测需要按照设备后续施工使用要求，对地勘钻探设备结构部件做一定程度的调整。例如，对坚硬岩石、岩土层进行的地勘钻探，需要选择结构强度较高的动力头及钻探钻头；在动力系统方面，则要相应地提升液压装置、动力装置的基本使用参数，以满足岩土层等地质环境地勘钻探的要求。针对性管护维修不仅要做好预期阶段设备调整，同时也将对易损区域做重点设备故障排查，必要时应对结构强度较为薄弱构件加装防护罩，以免因外力损伤而影响设备使用。另外，在质量检测方面，地勘钻探企业可以选择与第三方检测机构合作的方式开展，确保对设备所进行的安全检测能真实地反映设备使用情况，为后续阶段的施工创造有利的设备使用条件。

3.2 施工现场管护控制

由于地勘钻探施工环境较为恶劣，做好对施工现场设备管护控制尤为必要。在此过程中，有关单位应成立专门的工程技术小组，在施工现场做好设备使用故障的排查，避免因违规操作而影响设备的正常使用。同时，工程技术小组的现场管护控制，也能给地勘钻探现场施工一定的技术支持，提高设备使用效率及使用可靠性，便于技术人员对钻探设备使用情况进行实时监控，有利于更好地提高施工作业安全性。现场施工管护控制还应考虑到应急情况对地勘钻探施工影响，工程技术小组需要做好应急处置准备，在距离施工现场较近的安全区域放置备用构件，以便及时处理设备故障，有效避免因设备故障的现场处置不当而影响施工进度，为地勘钻探施工的稳步推进做好技术铺垫。

3.3 施工后管护保养

施工后管护保养可以提高地勘钻探设备的使用寿命，降低外部损耗对设备正常使用的影响。施工后管护保养应采取交班制度进行，通过专业技术人员的技术指导对设备使用情况进行评估，并在第一时间内做故障排查。通常情况下，地勘钻探设备施工保养工作以每两个月为一个周期，每个周期内需要对设备硬件设施及软件系统做风险排查，技术人员需要结合技术标准记录施工设备的运行状态信息，以便后续阶段根据设备保养维护记录了解设备的状态。在维护保养方面，不同地勘钻探设备所采用的维护标准各不相同，需要按照施工使用强度、设备维修批次对设备采用分级维护处理。完成施工管护保养之后，还需要采取设备维护逐级验收的方式检测设备维护状态及维护情况，并根据检测结果将设备分批安置，保证不同地勘钻探设备之间互相影响，进一步提高对设备养护维修管理能力，为后续阶段设备使用提供保障。