闸板防喷器可靠性研究

论文摘要

闸板防喷器是二级井控设备中最重要的防喷装置之一,闸板防喷器的可靠性不仅关系着钻井作业是否能够顺利的、安全的进行下去,而且还关系着油田是否能够按期采油,关系着钻进作业人员、设备安全是否能够保障。闸板防喷器在钻井过程中如此重要,但是目前专门针对闸板防喷器可靠性研究却非常少。本文正是在此种情况下,以信得机械厂生产的闸板防喷器为例,通过查阅文献和现场调研,对闸板防喷器结构设计制造、运行情况、失效模式、处理措施有了充分了解。在此基础上,结合国内外成熟的可靠性评价方法,先对闸板防喷器结构进行分解,分析各个零部件的功能作用,然后根据功能差别将闸板防喷器划分为6个子系统,对6个子系统各自包含的零件采用FMEA方法进行定性分析。随后通过专家评分法对FMEA分析表中的子系统和零件进行评分量化,运用模糊评判方法对专家评分结果转化为各个子系统相对应的模糊评判矩阵,从而对各个子系统进行了模糊综合评判,通过结果清晰化将显示闸板防喷器安全等级的矩阵转化为其可靠性等级。在模糊综合评判的过程中,对于可靠性低的子系统进行了单独的模糊评判,找出了该子系统的薄弱零件。最后运用MATLAB中GUI模块编写了一个计算软件,对整个模糊评判方法进行了计算实现。通过调查研究计算表明:闸板防喷器的闸板轴与侧门之间的密封系统危险程度最大,继而通过二次模糊评价得到该子系统中Y型密封圈危险度最大,需要加强对其的监测和保护。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 该课题研究的意义和目的
• 1.2 可靠性的发展及基础理论
• 1.3 国内外防喷器的研究现状
• 1.4 本课题研究的内容和方法
• 第二章 模糊综合评价方法
• 2.1 模糊综合评判方法简介
• 2.1.1 模糊评判方法的基本理论
• 2.1.2 模糊综合评判方法的基本思想与步骤
• 2.1.3 二级（多级）模糊综合评判
• 2.1.4 模糊评判结果的清晰化
• 2.2 层次分析法（AHP 法）确定因素的权重向量
• 2.2.1 层次分析法的产生和发展
• 2.2.2 层次分析法的基本思想和实施步骤
• 2.2.3 层次分析法的具体过程
• 第三章 闸板防喷器结构功能及FMEA 分析
• 3.1 闸板防喷器介绍
• 3.1.1 闸板防喷器的用途
• 3.1.2 闸板防喷器分类
• 3.1.3 闸板防喷器型号说明
• 3.1.4 闸板防喷器闸板工作原理
• 3.1.5 闸板防喷器的密封
• 3.1.6 井压助封原理
• 3.1.7 闸板防喷器的自动清砂自动对中功能
• 3.1.8 常用生产厂家闸板防喷器技术参数
• 3.2 闸板防喷器的结构组成
• 3.2.1 壳体
• 3.2.2 闸板
• 3.2.3 油缸总成
• 3.2.4 防喷器侧门
• 3.2.5 闸板轴密封结构
• 3.2.6 二次密封装置
• 3.2.7 侧门密封结构
• 3.2.8 闸板锁紧装置
• 3.3 闸板防喷器系统划分
• 3.4 闸板防喷器FMEA 分析
• 3.4.1 FMEA 简介
• 3.4.2 闸板防喷器FMEA 分析
• 第四章 闸板防喷器的模糊综合评判
• 4.1 确定闸板防喷器的评判因素集
• 4.2 确定评语集
• 4.3 专家调查表确定评判矩阵
• 4.4 根据层次分析法确定各因素权重
• 4.4.1 确定闸板防喷器一级指标因素权重
• 4.4.2 确定闸板防喷器二级指标因素权重
• 4.5 进行模糊综合评判
• 4.5.1 进行一级模糊评判
• 4.5.2 进行二级模糊综合评判
• 4.6 薄弱环节二次评价
• 4.7 运用MATLAB 实现模糊计算过程
• 第五章 结论
• 1 主要工作和成果
• 2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的学术成果
• 致谢