石油井架检测主要依据行业标准SY 6326-2012《石油钻机和修井机井架底座承载能力检测评定方法及分级规范》进行, 检测项目主要包括使用情况调查、外观检查、无损检测、应力测试, 井架综合评定以井架承载能力试验为主, 根据应力测试数据计算井架的实际承载能力, 按照测评钩载进行级别判定, 根据判定的级别和使用情况确定检测周期。
井架外观检测发现的缺陷主要分为影响井架承载力的缺陷、影响作业人员人身安全的缺陷和其他次要缺陷, 统计检测的井架测评结论, 对评定为不同级别的主要缺陷的数量进行汇总, 如表1所示。
评定为C级的90.5%的、报废的100%的井架都存在不同程度的主立柱损伤现象, 说明立柱损伤是影响井架承载能力的最大因素。
横斜撑杆变形、锈蚀的井架数量占总数的比率最大, 达到了41.8%。横斜撑杆的缺陷主要是由于井队搬家、或者井队作业时碰伤导致。横斜撑杆虽然不是主承载构件, 但是如果受损, 会导致井架受力不均匀, 且影响井架整体刚度, 甚至重载时会导致井架瞬间倒塌。
对检测的256台井架进行统计, 发现有38台井架游动系统与指重表绳数不一致, 约占总数的14.8%。存在此种情况的井架在加载时指重表显示的数值不是井架承载的真实重量, 如果在井架过载时而指重表显示未超过井架最大钩载, 造成司钻误判, 严重的会直接导致井架倒塌事故。经调查, 许多井队司钻未意识到该问题的危险性, 给钻修井作业造成极大的安全隐患。
人字架及起放装置变形、锈蚀、安装不规范的井架为8.2%。人字架在起升和下放井架时承担着巨大的拉压应力, 在刚起升时受力最大, 该位置的严重缺陷会直接导致井架在起升过程中摔倒, 造成巨大的经济损失。
有3.9%的井架存在关键焊缝开裂缺陷, 裂纹扩展的速度很快, 到达一定程度后, 该焊缝如果受到拉力和弯矩的作用, 就会直接断裂, 导致井架整体倒塌。
该问题在修井井架出现的较为普遍, 有17.2%的井架的游动系统未按最大设计轮系使用, 其中50吨履带式通井机最多。该情况会导致在同样的设计钩载下, 造成死绳和快绳受力偏大, 增大井架附加力, 存在隐患。
井架登梯损伤, 井架无防坠落装置, 二层台护栏、指梁缺失, 大钩、吊环、吊卡磨损、裂纹等缺陷, 虽然不会直接造成井架的倒塌, 但是这些缺陷的存在会造成作业人员的人身伤害。该类缺陷达到了49.2%, 对作业人员人身安全存在较大隐患。
(1) 建议井架使用单位加强对井架的管理工作, 对所有的井架进行编号管理, 建立完整的井架数据库, 完善井架的生命周期管理, 对于检测有问题的井架要落实整改。
(2) 建议井架使用单位加强对井队作业人员的安全教育和监督, 严格按照规定使用井架。要求井队作业人员爱护井架, 重点学习对井架底座的保养维护和井场事故的应急处理, 开展隐患排查活动, 消除井场安全隐患。
