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带压开孔常见故障排查指南：从液压系统到密封失效的全面解析

在管道不停输的情况下进行开孔作业，高效而专业的故障排查是安全运行的基石。

带压开孔技术是现代管道维护中的重要工艺，它能在不影响管道正常运行的情况下完成分支连接、设备安装或维修更换等工作。

这一技术广泛应用于石油、化工、燃气等领域，因其免停产、高效安全的特点而备受青睐。

然而，带压开孔作业过程中，设备故障时有发生，科学的排查方法不仅能够迅速恢复作业，更是保障人员安全和管道完整性的关键。

液压系统故障排查

液压系统是带压开孔机的动力核心，其运行状态直接关系到整个作业的成功与否。

液压马达无力

液压马达在无负载情况下运行正常，但声音较正常偏大，一旦施加负载就出现无力或运行缓慢的情况，这往往是内泄问题的典型表现。

· 原因分析：液压马达的定子与转子配对过松，导致内部零件磨损加剧。当定子体内针齿磨损超过一定限度后，会使定子体配对内部间隙变大，无法达到正常的封油效果。

· 排查方法：检查液压油油质，如果油品过差，需立即更换；检查输出轴和壳体孔之间是否因磨损而产生内泄露。

· 解决方案：更换外径稍大的针齿；如壳体内部磨损严重已形成凹槽，则需更换壳体或整个重新配对。

转速不稳定与爬行现象

当带压开孔机在低转速下出现速度不稳定、有爬行现象时，需要重点关注以下方面：

· 转子检查：检查转子的齿面是否存在拉毛拉伤情况。拉毛的位置摩擦力较大，未拉毛的位置摩擦力较小，这种不均匀的摩擦力会导致转速和扭矩的脉动。

· 最低转速限制：摆线马达的最低转速尽量不要小于10r/min，这是保证低速稳定性的重要参数。

· 定子处理：对于定子的圆柱针轮在工作中无法转动的情况，可调整针齿厚度，使其略小于定子厚度。

转速降低与输出扭矩不足

· 密封线问题：当转子和定子接触面因齿形精度不佳、装配质量差或接触线处拉伤时，会导致内泄露增大，造成容积效率下降。这种情况下，转速和输出扭矩会明显降低。

· 配流精度不足：转子和定子的啮合位置与配流轴和机体的配流位置，这两者相对位置对应的一致性对输出扭矩有极大影响。若对应关系失配，会引起扭转速度和输出扭矩的大幅降低。

· 配流轴磨损：配流轴磨损会导致内泄露大，影响配油精度；配流套和马达体壳孔之间的配合间隙过大也会影响配油精度。

机械故障与卡刀处理

开孔卡刀分析

开孔时钻杆不动，液压工作泵站吃力，手感开孔刀不切削是常见的机械故障。

立即采取以下措施：关闭液压工作泵站的液压阀门；检查汽油机液压工作泵站声音是否恢复正常；检查燃料是否充足。

如果泵站工作正常但压力表值小于正常值且声音比较吃力，应按照未开孔成功退钻流程进行退钻处理。

卡刀原因多样

卡刀的原因有很多，主要包括：

1. 管道焊接的马鞍短节不合格，造成带压开孔的中心点偏移

2. 管道的开孔点管道自身存在着偏心率（俗称的椭圆管道）

3. 带压开孔操作过程中进刀偏快，加大管道边缘对开孔刀的摩擦力

解决方案

针对卡刀问题，可采取以下解决方案：

· 更换大功率泵站，加大输出功率

· 对开孔刀进行重新设计和焊接，加大对管道边缘的切削整理

· 停止带压开孔，重新选址（成本较大，一般不采用）

密封系统故障排查

液压阀密封问题

液压阀随着带压开孔机的使用周期较长或者延期服役，出现故障或失效的概率会越来越高。

密封胶圈损坏是常见问题：

· 如果是因为装配时切胶圈，应把滑阀肩部快口清除涂油后再装入密封。

· 胶圈长期受压变形及使用过程中受热变形，需更换胶圈。对于热变形，还应排除引起密封胶圈产生过热的根源。

上下盖纸垫破裂或螺钉没上紧：

· 上下盖纸垫损坏应检查是否由于回油阻力过大而造成，排除原因后再换纸垫。

&苍产蝉辫;回油管路不能太细太长，不能有死弯，一般回油阻力不应超过0.6惭笔补。

本体沙眼：

· 液压阀本体出现砂眼造成的漏油多数在短时间内不易发现，可能在使用后才出现渗漏，这时应当及时更换本体。

滑轮密封圈挤出失效

带压电缆天滑轮在承受作业环境中的超高压时，密封圈被挤出失效而发生泄漏。

· 失效原因：带压滑轮的外壳与内壳体出于加工精度与成本考虑，采用间隙配合，在实际工况下因受到介质压力与电缆重力作用，造成内外壳体之间间隙过大。

· 优化方案：将矩形挡圈替换为三角形挡圈，能有效补偿内外壳体之间的间隙，防止密封圈发生被挤出损伤。

阀门故障紧急处置

夹板阀开启失灵

某成品油管道项目在封堵排油下叁通内塞柄时，开孔闸阀突然无法开启，此时管道中高压成品油已进入到阀门和开孔机中。

故障确认：

通过检查发现丝杠与中阀板芯的螺纹相互卡死。

创新解决方案——&辩耻辞迟;以拉代旋&辩耻辞迟;：

通过在阀门外部安装龙门架，在丝杠外端部攻丝以延长连接外拉杆，利用杆将阀门丝杠和中阀板同时拉出方法打开阀门。

操作要点：

制作专用龙门架和耐压套筒装置，确保操作全过程不得出现油气介质泄漏，对可能的泄漏点进行多重密封保护。

安全规范与预防措施

危险因素控制

带压开孔作业存在多种危险因素，必须采取系统化的控制措施。

严格执行安全规范：

遵循SY 6554-2011《石油工业带压开孔作业安全规范》中的要求，包括一般要求、带压开孔作业程序、特例处理等。

压力管理：

· 案例表明，过压风险不容忽视：某 coiled tubing 工作人员在进行防喷器压力测试时，由于回流管道超压（额定压力14 MPa，实际测试压力55 MPa），导致管道破裂。

· 应安装压力传感器监测管道压力，并在回流管道上安装压力安全阀。

作业前细致检查

前期勘测和设备检查至关重要，应按照流程进行一项一项地排查，确保带压开孔的顺利进行。

液压油质量控制：

保证液压油纯度，避免杂质造成液压系统和液压阀的损坏甚至报废。

定期维修保养：

对于顿狈500以下口径的夹板阀，传动丝杠长时间使用而不维修保养，就可能出现无法正常开启等问题。

在日常维护中，定期检查液压油品质，及时更换磨损零件，保持设备清洁，特别是滑动部位和模具型腔，防止杂物堆积影响精度。

在故障出现时，保持冷静，按照排查流程一步步检查，从简单到复杂，从外部到内部，多角度综合分析，一定能找到问题根源并有效解决。

通过科学的故障排查与预防，带压开孔技术必将在管道维护中发挥更大价值，为工业安全生产保驾护航。