1 測井儀器機(jī)械設(shè)計規(guī)范的編制方法
測井儀器的機(jī)械設(shè)計規(guī)范是把儀器結(jié)構(gòu)的各種設(shè)計要素進(jìn)行歸類,這些設(shè)計要素源于已有產(chǎn)品,而且經(jīng)過用戶檢驗并認(rèn)定為優(yōu)良的設(shè)計。機(jī)械工程師按照設(shè)計規(guī)范的要求快速和準(zhǔn)確地完成產(chǎn)品的機(jī)械設(shè)計工作,不但提高產(chǎn)品設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)化,而且確保產(chǎn)品的設(shè)計質(zhì)量。設(shè)計管理者可以根據(jù)設(shè)計規(guī)范對工程師的設(shè)計進(jìn)行評估。石油測井儀器的結(jié)構(gòu)是通用零件和專用零件的組合。測井儀器因所處環(huán)境的特殊性,需要機(jī)械工程師設(shè)計出一些測井儀器的專用零件,不同測井方法的測井儀器這些專用零部件具有類似的機(jī)械結(jié)構(gòu)形式,實現(xiàn)相同的功能。把這些零部件做歸納,根據(jù)這些專用零件的功能和形狀特征的不同,編制機(jī)械設(shè)計規(guī)范。同時,編制測井儀器機(jī)械設(shè)計通用規(guī)范對相同的機(jī)械設(shè)計要素進(jìn)行約束。
2 石油測井儀器機(jī)械設(shè)計規(guī)范
2.1 測井儀器機(jī)械設(shè)計通用規(guī)范
測井儀器機(jī)械設(shè)計通用規(guī)范是機(jī)械工程師在設(shè)計測井儀器時所應(yīng)遵循的通用規(guī)則。具體測井儀器機(jī)機(jī)械設(shè)計原則,連接標(biāo)準(zhǔn)件設(shè)計規(guī)范,儀器材料選擇規(guī)范,鈑金件設(shè)計規(guī)范,耐腐蝕設(shè)計規(guī)范,公差選用規(guī)范,結(jié)構(gòu)工藝設(shè)計規(guī)范,焊接件設(shè)計規(guī)范,可靠性設(shè)計規(guī)范,力學(xué)原理設(shè)計規(guī)范,便于切削設(shè)計規(guī)范,熱設(shè)計規(guī)范,塑膠件設(shè)計規(guī)范,便于裝配設(shè)計規(guī)范。通過這些規(guī)范,來約束工程師日常設(shè)計工程,減少設(shè)計偏差。
2.2 承壓外殼機(jī)械設(shè)計規(guī)范
石油測井儀器在井下工作時要承受高溫高壓,溫度可達(dá)175℃,壓力達(dá)140MPa,為保護(hù)好儀器內(nèi)的電子元器件,要求測井儀器的耐壓圓筒必須具有足夠的強(qiáng)度,而且還要考慮測井儀器可靠地連接。本規(guī)范對外殼的設(shè)計流程進(jìn)行了詳細(xì)說明,其中考慮到外殼密封的特殊性,單獨把外殼的密封設(shè)計單獨編制成密封設(shè)計規(guī)范。連接設(shè)計規(guī)范用來約束外殼連接零件和連接螺紋牙型的具體尺寸。外型腔體設(shè)計規(guī)范用來約束外殼零件連接處的軸向和徑向尺寸,以及外殼內(nèi)部空間的尺寸。同時規(guī)定了承壓外殼的檢驗方法,另外提出了標(biāo)識、包裝、運(yùn)輸及貯存等相關(guān)要求。
2.3 電子骨架機(jī)械設(shè)計規(guī)范
測井儀器電子骨架的機(jī)械設(shè)計以承壓外殼的結(jié)構(gòu)和尺寸為基本依據(jù),以結(jié)構(gòu)強(qiáng)度堅固耐用、裝配方便、外觀優(yōu)美為主要原則,綜合考慮電路散熱等特殊功能的實現(xiàn)。包括外殼軸向裝配尺寸規(guī)范,外形、接口設(shè)計規(guī)范,電路板安裝設(shè)計規(guī)范,變壓器安裝設(shè)計規(guī)范。
2.4 承壓接頭機(jī)械設(shè)計規(guī)范
承壓接頭是測井儀器上隔離高壓部分與常壓部分的關(guān)鍵零件,結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工難度大。此規(guī)范的編制可以減少設(shè)計工作量,提高一次設(shè)計成功率。
2.5 壓力平衡機(jī)械設(shè)計規(guī)范
測井儀器通常都工作在高溫、高壓的惡劣環(huán)境中,為了保證儀器在井下的安全,很多測井儀都是通過保持儀器內(nèi)外的壓力平衡來實現(xiàn)耐高壓的性能,其中注油式的壓力平衡結(jié)構(gòu)就是通常采用的結(jié)構(gòu)方式。注油過程中為確保油路腔體充滿油液,需確保油路暢
通。壓力平衡系統(tǒng)機(jī)械設(shè)計流程包括:選擇硅油牌號;計算補(bǔ)償量;選擇壓力平衡方法;結(jié)構(gòu)設(shè)計。
2.6 密封設(shè)計規(guī)范
密封設(shè)計規(guī)范的目的在于統(tǒng)一密封件的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),方便機(jī)械工程師進(jìn)行密封件的結(jié)構(gòu)設(shè)計,分靜密封的動密封兩種。石油測井環(huán)境要求密封材料滿足高溫高壓的要求。其中密封材料選擇規(guī)范給出了對于不同環(huán)境要求下選取密封件材料的規(guī)則。密封面設(shè)計的
基本要求中給出了密封溝槽設(shè)計的結(jié)構(gòu)尺寸。
2.7 地面機(jī)箱機(jī)柜設(shè)計規(guī)范
本部分給出了地面機(jī)箱機(jī)柜設(shè)計方法,目的是使地面產(chǎn)品的機(jī)械設(shè)計過程規(guī)范統(tǒng)一,組件選型、加工工藝合理,提高標(biāo)注化程度。地面機(jī)箱采用標(biāo)準(zhǔn)19英寸機(jī)箱結(jié)構(gòu)設(shè)計,尺寸應(yīng)符合IEC-60297標(biāo)準(zhǔn)。地面機(jī)箱設(shè)計規(guī)范包括機(jī)箱設(shè)計基本要求,機(jī)箱設(shè)計的
其本步驟,地面機(jī)箱的結(jié)構(gòu),地面機(jī)箱的外觀,地面機(jī)箱的外形尺寸。地面機(jī)柜設(shè)計規(guī)范包括機(jī)柜前面板安裝孔規(guī)范,結(jié)構(gòu)形式規(guī)范,抗振要求規(guī)范,顏色要求規(guī)范等。
3 結(jié) 論
通過近幾年的科研和生產(chǎn),測井儀器機(jī)械設(shè)計規(guī)范提高了測井儀器的設(shè)計效率,提升了測井儀器的設(shè)計質(zhì)量。機(jī)械工程師通過對設(shè)計規(guī)范的掌握,進(jìn)行組合和變換,快速地設(shè)計出測井儀器,有效地滿足了用戶的需求。測井儀器機(jī)械零部件設(shè)計的規(guī)范化促進(jìn)了工藝的標(biāo)準(zhǔn)化,在提高生產(chǎn)效率,保證產(chǎn)品質(zhì)量上取得了顯著的成效。設(shè)計規(guī)范文檔作為設(shè)計資料對培訓(xùn)新員工,提升員工的設(shè)計能力,也都起到了一定作用。同時,設(shè)計管理者以工程師對設(shè)計規(guī)范的掌握能力作為考核指標(biāo)之一,對機(jī)械工程師的工作能力進(jìn)行有效地評估。