游梁式抽油機(jī)的事故樹淺析

張東生

（遼河石油勘探局總機(jī)械廠，遼寧 盤錦 124010）

對于安全人員來說“安全第一，預(yù)防為主”的思想是十分重要的，因此要想減少經(jīng)濟(jì)損失，避免不必要的麻煩，就必須對抽油機(jī)進(jìn)行事故樹分析，找出抽油機(jī)各個部件可能的失效形式并針對各種故障提出相應(yīng)的預(yù)防措施，盡可能把事故消滅在隱患中。

游梁式抽油機(jī)存在著十大危險。這十大危險是:①平衡塊旋轉(zhuǎn)危險；②皮帶傳動危險；③減速箱高處作業(yè)危險；④電機(jī)漏電危險；⑤操作臺高處作業(yè)危險；⑥電機(jī)電纜漏電危險；⑦節(jié)電控制箱漏電危險；⑧剎車失靈危險；⑨毛辮子懸繩器危險；⑩攀梯危險。

1 事故樹分析

其中頂事件為游梁式抽油機(jī)無法工作。各基本事件之間用或門連接，具體樹形結(jié)構(gòu)如圖1。

圖1 游梁式抽油機(jī)失效事故樹

一級事故樹包含七個事件，每一個事件又可以繼續(xù)向下構(gòu)造事故樹。其中電動機(jī)失效，包含一個中間事件（雨水滲漏）和三個基本事件，雨水滲漏又包括兩個基本事件。該部分事故樹如圖2。

圖2 電動機(jī)失效事故樹

該部分事故樹包含5個基本事件，按順序依次為：

X1—密封件損壞；X2—設(shè)計缺陷；X3—載荷過重；X4—抽油機(jī)不平衡；X5—電壓不穩(wěn)

傳動系統(tǒng)的失效，包括兩個基本事件和一個不再展開討論的事件，三個事件之間用或門連接，具體事故樹如圖3。

圖3 傳動系統(tǒng)失效事故樹

未展開事件為：

A1—皮帶張緊裝置損壞

兩個基本事件為：X6—皮帶打滑；X7—疲勞斷裂

曲柄連桿是抽油機(jī)所有設(shè)備中，極易出現(xiàn)失效的一個部件，其中所涉及到的失效類型較多，關(guān)系比較復(fù)雜，此處通過事故樹來對各種失效部件和形式進(jìn)行一個結(jié)構(gòu)顯示，具體如圖4。

事故樹中所涉及到的未展開事件為：A2—平衡塊損壞；A3—曲柄銷疲勞斷裂；A3—曲柄銷磨損

基本事件為：X8—選材不當(dāng)；X9—載荷過重X10—載荷過重；X11—抽油機(jī)不平衡；X12—連桿疲勞

減速箱是游梁式抽油機(jī)的一個重要部件，在實(shí)際使用過程中，也非常容易出現(xiàn)各類失效形式。常見的有軸故障、軸端漏油、齒輪損壞和軸承損壞。各中間事件之間通過或門連接。各中間事件又可以繼續(xù)進(jìn)行分解，該部分共包括16個基本事件，具體如圖5。

上述事故樹中，涉及到的失效部件較多，失效類型繁雜，因此，基本事件也較多，依次為：X13—抽油機(jī)有沖擊現(xiàn)象；X14—材質(zhì)不均；X15—加工質(zhì)量差；X16—軸的剛性不夠；X17—整機(jī)平衡不足；X18—齒輪與軸配合松弛；X19—齒輪精度不高；X20—?dú)んw變形；X21—密封件損壞；X22—抽油機(jī)有沖擊現(xiàn)象；X23—強(qiáng)度不足；X24—熱處理不當(dāng)；X25—潤滑不良；X26—齒輪精度低；X27—抽油機(jī)有沖擊；X28—裝配不合理

游梁式抽油機(jī)是一個整體設(shè)備，其中的任何一個設(shè)備均有可能出現(xiàn)故障，而且一旦出現(xiàn)故障，會影響整個抽油機(jī)的工作，給采油工作帶來不便。支架損壞包括支架彎曲和底座損壞。支架彎曲主要是支架后退彎曲，其原因有加工裝配誤差、焊接殘余應(yīng)力、壓桿失穩(wěn)。底座損壞包括底座疲勞開裂和底座變形。底座疲勞開裂的主要原因是基礎(chǔ)不良或焊接殘余應(yīng)力。具體該部分的事故樹如圖6

事故樹中的各基本事件依次為：X29—載荷過重；X30—焊接有缺陷；X31—底座變形；X32—選材不當(dāng)；X33—壓桿失穩(wěn)；X34—載荷過重橫梁和尾軸組合損壞，主要有軸承滾子破碎和與游梁聯(lián)結(jié)的螺栓斷裂。尾軸承有調(diào)心作用，由于受了大作用力，如果潤滑不足或強(qiáng)度不足，都容易使?jié)L子破碎。聯(lián)結(jié)螺栓斷裂主要是由于加工裝配誤差、焊接殘余應(yīng)力等引起的，詳細(xì)事故樹如圖7。

事故樹中的基本事件依次為：X35—抽油機(jī)有沖擊；X36—設(shè)計不合理；X37—裝配不合格；X38—選材不當(dāng)；X39—潤滑不好；X40—載荷過重；X41—疲勞斷裂；X42—載荷過重；X43—焊接有缺陷。整個游梁式抽油機(jī)事故樹的建立，是以搜集大量事故資料和現(xiàn)場考察為基礎(chǔ)的，可以說具有很高的參考價值，方便工作人員在日常工作中，使用、維護(hù)和排除游梁式抽油機(jī)提供一定的指導(dǎo)作用。

圖4 曲柄連桿失效事故樹

圖5 減速箱失效事故樹

圖6 支架損壞事故樹

2 故障樹的定性分析

本文對游梁式抽油機(jī)進(jìn)行了事故樹分析，所建立的事故樹是在詳細(xì)分析游梁式抽油機(jī)各種故障類型基礎(chǔ)之上的?？梢栽趯?shí)際中，指導(dǎo)日常使用、維護(hù)抽油機(jī)提供一定的依據(jù)，同時事故樹分析也是對游梁式抽油機(jī)進(jìn)行可靠性分析的一個基礎(chǔ)。從整個事故樹來看，頂事件為游梁式抽油機(jī)無法工作。第二層中間事件有電動機(jī)失效、傳動系統(tǒng)失效、曲柄和連桿組合機(jī)構(gòu)失效、減速箱失效、支架損壞、橫梁尾軸損壞和驢頭損壞，共計七個事件。緊接著第三層事故樹，對每一個二層中間事件進(jìn)行了事故樹分析，建立了第三層事故樹，從各個角度分析了游梁式出現(xiàn)故障的可能性，為進(jìn)一步研究危險性應(yīng)對措施提供了基礎(chǔ)。

整個事故樹共包括43個基本事件，基本涵蓋了游梁式抽油機(jī)所有的失效類型，特別是四層事故樹的建立，對實(shí)際生產(chǎn)的安全進(jìn)行具有很強(qiáng)的指導(dǎo)意義。

[1]陳穎峰，甄玉杰.游梁式抽油機(jī)節(jié)能技術(shù)電氣控制系統(tǒng)[J].儀表技術(shù)與傳感器，2007-07-15.

[2]趙麗，汪林，石樹慎.游梁式抽油機(jī)電氣節(jié)能方法分析及論證[J].東北工學(xué)院學(xué)報，1993-12-27.