北鉆固控設(shè)備腋下渣漿泵工作條件惡劣，是鉆探設(shè)備中的一個薄弱環(huán)節(jié)。在實際生產(chǎn)中，因為腋下渣漿泵出事故或損壞而停鉆幾乎每天可以遇到。在石油鉆井中曾有人作過統(tǒng)計:當(dāng)鉆身為250OM時，有28.4%的每天支出費用花在腋下渣漿泵上，有49.3%的鉆井沒備修理工時是用在修理鉆井泵上。而鉆井腋下渣漿泵的事故絕大多數(shù)是由于易損件損壞造成的。 研究易損件的破壞機理及其壽命的影響因素，從而提高易損件壽命和工作可靠性，對于減少人力、物力消耗、提高鉆進效率、降低成本有十分重要的意義。這對鉆探設(shè)備的設(shè)計來說也是一個關(guān)鍵問題。對于不同型式的鉆井泵即使同一種易損件其使用壽命也不相同，就是同一臺泵、同一種易損件，經(jīng)過改進與未經(jīng)改進的壽命也不相同。這就說明，在充分認(rèn)識各種因素對易損件壽命的影響之后，經(jīng)過結(jié)構(gòu)、材質(zhì)及加工工藝方面的改進，易損件的壽命是可以提高的。 北鉆固控設(shè)備腋下渣漿泵易損件主要包括缸套、活塞(或柱塞及其盤根)、閥和閥座、活塞桿及其盤根等。都是往復(fù)運動件及其密封摩擦副的對磨零件，它們有兩個共同特點:一是對磨零件是彈性體，它可以變形;二是在工作過程中承受著一定的壓力差。因此它與兩個剛性零件形成的摩擦副不同，其摩擦和磨損規(guī)律的研究更困難。 北鉆固控設(shè)備腋下渣漿泵所輸送的沖洗液中，常常含有大量磨礪性顆粒，有時高達5-10%，顆粒直徑有的達到1.5-2.0mm，其微觀硬度達到180-230。當(dāng)易損件在往復(fù)運動中，由于壓差的作用楔狀液流夾帶著顆粒侵入摩擦接觸表面，從而使密封件或剛性件產(chǎn)生劃痕或刻槽長期的結(jié)果，易損件失去正常工作能力。因此易損件正常磨損一般均沿摩擦副零件的圓周形成與往復(fù)運動方向一致的溝槽，有的地方還可看到液流沖蝕的痕跡。在摩擦副的彈性零件與剛性零件上溝痕往往凸凹對應(yīng)。 對于摩擦副中彈性零件來說，由于摩擦副接觸表面光潔度不理想及磨礪性顆粒的侵入，在往復(fù)運動產(chǎn)生摩擦阻力，且隨著工作壓力加大，阻力也增加，部分能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽悄Σ粮绷慵佑|表面溫度升高，而彈性橡膠的傳熱系數(shù)很低，是熱量集中在橡膠件的表層，從而導(dǎo)致橡膠加速老化，直至喪失彈性不再具有密封性能。 閥和閥座的破壞:大量分析結(jié)果表明，閥的壽命主要取決于閥密封的工作性能，因此閥的損壞報廢主要由于橡膠密封過早破壞，從而使閥和閥座工作表面出現(xiàn)微小縫隙，這時帶磨礪性顆粒的高壓液流，從小縫隙刺蝕閥的工作表面，使它破壞。其過程大致可以這樣來描述。當(dāng)腋下渣漿泵工作時，動載荷多次作用在閥上，是磨礪性穎粒牢固的嵌入閥盤和閥座的工作表面，閥盤和閥座的工作表面的金屬層長生局部塑性變形，結(jié)果形成不同程度的凹痕。在閥盤和閥座再次接觸時，又有些磨礪性顆粒的對這已經(jīng)形成的凹痕，使它加深，擴大。 如此多次重復(fù)的結(jié)果，使有的金屬層表面局部撕裂和彈性剝落，造成閥和閥座的破壞據(jù)實際統(tǒng)計資料說明:由于橡膠密封圈破壞而報廢的閥盤，占閥盤總報廢數(shù)的85%，這種原因破壞的閥盤都出現(xiàn)溝槽;由于沖擊動載荷作用下磨礪性磨損而破壞的閥座，占閥座報廢總數(shù)的70%，這種原因破壞的閥座，工作表面上出現(xiàn)環(huán)形磨痕。
