钻井液固控系统故障诊断与处理对

策

　

[摘 要]故障模式影响分析是一种可靠性分析的重要方法，用来分析、审查系统及其设备的

潜在故障模式，确定其对系统和设备工作能力的影响，从而发现运行中潜在的薄弱环节，
提出预防改进措施，以消除或减少故障发生的可能性，提高系统和设备的可靠性、安全性、
维修性水平

 

　　

[关键词]钻井液；固控系统；故障；诊断处理 

　　前言

 

　　故障模式影响分析（

Failure Mode and Effeet Analysis，简称 FMEA） 本质上是一种定

性的逻辑推理方法，通过它可以识别发生故障的根本原因，确定关键部件的可靠性，使工
程设计人员对系统和设备进行优化设计，以提高系统和设备的安全性，从而达到提高产品
质量、减少系统生命周期费用的目的。

FMEA 技术是一种从工程实践中总结出来的科学方法。

为了进行

FMEA 的定性和定量分析，需要有大量的可靠性信息，包括系统的可靠性分析资

料、使用或实验数据；为了不断提高

FMEA 的分析水平，需要设计、工艺、生产和使用经验

过程中不断积累经等；实际应用中，为了判别系统是否成功地实现其全部功能，需要系统
工作原理图；为了确定各种故障模式及原因，需要各种方案的比较及相应的工作限制。本文
将采用

FMEA 分析法对钻井液固控系统中的关键设备进行故障模式影响分析，通过故障模

式影响分析找出各种设备存在的薄弱环节，并找出导致薄弱环节发生的故障部位和故障原
因，以便从各方面采取措施来提高设备的可靠性。

 

　　

1 振动筛故障模式影响分析 

　　

1.1 振动筛故障模式分析 

　　故障模式分析一般是指对产品所能被观察或测量到的故障发生现象的规范描述，故障
模式不仅是设备可靠性研究的一个主要内容，也是故障原因分析和优化设计的重要基础。，
还是提高产品可靠性水平的重要方法和措施之一。其分析的目的就是找出设备的主要薄弱环
节，针对薄弱环节，找出故障发生的主要原因，并把该故障分析的结果反馈给设计、制造及
装配部门，以便这些部门采取改进措施，来提高设备的可靠性水平。振动筛最频繁的故障模
式是轴承的磨损（

29.1%）和紧固件失效（20.0%）。以下依次是筛网堵孔（18.2%）、漏油

（

14.5%）、其他（10.9%）、筛体断裂 （7.3%）。可见轴承的磨损、紧固件的失效和筛网堵孔

是影响振动筛可靠性的主要原因。

 

　　

1.2 振动筛故障原因分析 

　　材料的焊接缺陷（

37.5%）、材料的加工质量问题（25%）是设备发生故障的主要原因，

由于材料缺陷问题，造成了设备发生故障，无法正常工作，这就对材料的的选用提出了更
高的要求。

 

　　

2 旋流分离器故障模式影响分析 

　　

2.1 旋流分离器故障部位分析 

　　 旋流 分 离器 发生故障的部位为 排砂口 （

46.5% ）、排液口（ 27.9% ）、排砂漏斗

（

18.6%）、进液管（7.0%）。其中排砂口部位最容易发生故障，排液口和排砂漏斗部位居

其次，而进液管发生故障的百分比相对较少，约占

7.0%。1） 排砂口是旋流分离器发生故障

最频繁的部位，它的故障率远远高于其它部位。因为旋流分离器的排砂口经常会出现液体和
固相粘结的现象，导致排砂口不畅。而造成固液粘结的原因是固相超载或是排液口的口径过
小，所以采取的方法是：降低固相的含量和加大排液口的口径的措施。

2） 排液口发生故障