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TC-EP-2A型極壓潤滑儀概述說明書
一,、在鉆井作業(yè)中，鉆頭與地層接觸會產(chǎn)生很大的摩擦力,，必須在鉆井液中加入潤滑劑,。不同的地質(zhì)條件對鉆井液的潤滑性有著不同的要求，鉆井液的潤滑性能對于快速鉆井有著重要的意義,。特別是在鉆深井,、定向井、水平井或復(fù)雜地層時,，就顯得尤為重要,。因此，研究各種添加劑在泥漿中的減阻效果是提高鉆井速度,、防止井下事故的重要手段之一,。
鉆井的全過程都伴隨著鉆柱與井眼之間的摩擦，特別是鉆超深井、大斜度井,、水平井時鉆柱的旋轉(zhuǎn)阻力與提拉阻力會大幅度提高,。此時對鉆井液的潤滑性要求就顯得更為突出。為此,，國內(nèi)出現(xiàn)了許多潤滑劑,、防泥包劑、解卡劑等,，而評價這些處理劑與鉆井液的潤滑性方法與儀器就成為了一個重要課題,。
該儀器依據(jù)SY/T6094-94鉆井液用潤滑評價程序用于測量鉆井液的潤滑質(zhì)量；為評價可能需用的潤滑添加劑的類型和數(shù)量提供數(shù)據(jù),。為確?？焖佟踩@井提供準(zhǔn)確可靠數(shù)據(jù),。
本儀器依據(jù)Q/02NXL011—2007企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制造,。采用變頻技術(shù)，使用進(jìn)口變頻器,，采用進(jìn)口變頻電機,，具有無級調(diào)速、結(jié)構(gòu)緊湊,、測試精度高,、操作方便、單片機測試數(shù)據(jù)采用數(shù)字液晶顯示,，直接測量介質(zhì)的“摩阻系數(shù)”,；大大地提高轉(zhuǎn)速的控制精度。轉(zhuǎn)速精度的提高,，為測量鉆井液的潤滑質(zhì)量,、評價各種添加劑在泥漿中的減阻效果提供了更為的實驗條件和科學(xué)依據(jù)。EP-2A極壓潤滑儀操作方便,、價格便宜,，廣泛使用于各油田、科研院所,、實驗室等部門,。
二、適用范圍
1,、測量鉆井液摩擦系數(shù),；
2、測量鉆井液摩擦系數(shù)降低率,；
3,、優(yōu)選鉆井液,、完井液體系
2、測量鉆井液摩擦系數(shù)降低率,；
3,、優(yōu)選鉆井液,、完井液體系
三、儀器的主要技術(shù)參數(shù)
| 序號 | 名稱 | 技術(shù)參數(shù) |
| 1 | 溫度 | 室溫至90℃ |
| 3 | 電源 | 單相220±10%V 50Hz |
| 4 | 變頻器功率 | 400W |
| 5 | 變頻電機功率 | 370W |
| 6 | 扭矩測量范圍 | 公制0～70N.m,；英制0～600in.lb |
四,、儀器結(jié)構(gòu)與工作原理
（一）儀器面版圖：
儀器面版圖
（二）工作原理
當(dāng)兩物體（如A、B）相互接觸并產(chǎn)生相對位移時,，不僅會產(chǎn)生和接觸面正交的壓力,，而且還會產(chǎn)生和接觸面平行的摩擦力。如果要A 保持一定數(shù)值的速度（B 為參考物）,，必須是不斷加以一定的外力,，此時A 也受到一定的摩擦力，這一數(shù)值的摩擦力稱為滑動摩擦力,?；瑒幽Σ亮Φ姆较蚝拖鄬λ俣鹊姆较蛳喾础嶒炞C明,，滑動摩擦力F 和壓力p 成正比,，
即： F=μP
式中：F----摩擦力；
P----摩擦面上的垂直作用力,；
μ----摩阻系數(shù),。
EP（extreme pressure lubrisity/film stength test）極壓潤滑儀用可調(diào)速的旋轉(zhuǎn)軸模擬井壁，通過測定旋轉(zhuǎn)軸承套（環(huán)）與模塊間的磨擦可得到磨擦系數(shù)（在鉆井液測定中稱摩阻系數(shù)）關(guān)該儀器中,，f是推動環(huán)/塊表面以一定速度滑動的力,，p通過扭矩臂將測試塊壓在測試環(huán)上的垂向力，通過測定摩阻系數(shù)u可評價鉆井液或處理劑的潤滑性能,。
摩阻系數(shù)μ,，不但與接觸物體的質(zhì)料及表面狀況有關(guān)，而且與相對運動速度的大小有關(guān),。為了減小摩阻系數(shù),，可以在兩個接觸面之間涂敷一層“液膜”，即“潤滑膜”,。摩阻系數(shù)的降低幅度,，決定于這層液膜的質(zhì)量，而潤滑劑就是改善液膜質(zhì)量的化學(xué)劑,。在一定的壓力下，潤滑膜可能破裂,，使兩表面直接接觸,，因而磨擦力猛增。這個剛好使?jié)櫥て屏训膠ui小壓力,，就稱為“膜強度”,。膜強度是表征潤滑劑質(zhì)量的重要參數(shù),。
由（1）式可以看出，只要測得摩擦面上的垂直作用力p 和摩擦力F,，就可以測出摩阻系數(shù)μ,。通過考察，我們選用變頻電機作為拖動負(fù)載并配套滑塊和滑環(huán),，滑環(huán)裝置在電機的轉(zhuǎn)軸上,。由電機拖動理論可知，當(dāng)電機以恒定速度運轉(zhuǎn),、滑塊上施加垂直作用力時,，作用在電機轉(zhuǎn)軸上的電磁轉(zhuǎn)矩（T = CMΦIa）與摩擦轉(zhuǎn)矩（Tf）達(dá)到平衡，滑塊和滑環(huán)接觸面上產(chǎn)生的摩擦力F 與電機的電樞電流Ia成正比,。式（1）可轉(zhuǎn)化為Ia=μ1 p,，因此只要固定垂直作用在滑塊上的作用力p，在電機轉(zhuǎn)速恒定的條件下,，通過檢測電機的電樞電流,，就可以得到摩阻系數(shù)μ1。
（三）測試方法
1.“摩阻系數(shù)”的測定方法：
a,、 我們通過配套的滑塊和滑環(huán)來代替做平行滑動的兩個物體,，在滑環(huán)的外面加垂直于滑環(huán)的正壓力p。p是通過扭力扳手施加在滑塊上的正壓力,，可以通過扭力表上的指示值換算出來,。“摩阻系數(shù)”的測定應(yīng)在滑環(huán)轉(zhuǎn)速60±1轉(zhuǎn)/min；滑塊上的作用力444. 8 N 的標(biāo)準(zhǔn)條件下進(jìn)行,。扭力扳手表盤上的讀數(shù)單位為N·m,。如果固定其力臂為38.1 mm，調(diào)整扭力扳手讀值為16.95 N·m,，即可得到444.8 N 的作用力,。在測定“摩阻系數(shù)”時，為了得到滑環(huán)與滑塊的正確配合,，必須對滑環(huán)與滑塊進(jìn)行磨合,。磨合后滑塊的表面應(yīng)該是光滑無劃痕。如果所有的滑塊和滑環(huán)的金屬結(jié)構(gòu)都*相同,，那么在上述標(biāo)準(zhǔn)條件下,，其對于蒸餾水的“摩阻系數(shù)”應(yīng)該是0.34。然而,，由于這一理想情況不存在,，因此，必須測定校正因子CF,。測出校正因子后,，依據(jù)樣品“摩阻系數(shù)”的計算公式,，就可以測出“摩阻系數(shù)”。
b,、校正因子的測定：
如果所有的滑塊和滑環(huán)的金屬結(jié)構(gòu)*相同的話,，那么在上述標(biāo)準(zhǔn)條件下（即轉(zhuǎn)速為60±1轉(zhuǎn)/分，扭力為16.95N.m）,，其對于蒸餾水的摩阻系數(shù)應(yīng)為0.34,。然而，這一理想情況并不存在,，因此,，必須測定校正因子。這項工作在每次試驗前都必須進(jìn)行,。如果測得水的摩阻系數(shù)值在此范圍內(nèi)（儀表讀值應(yīng)在32~36這個范圍內(nèi)）,，可以繼續(xù)進(jìn)行測試。如果儀器讀數(shù)不在此范圍內(nèi),，則需要進(jìn)行校正即試塊的標(biāo)準(zhǔn)化,。儀表讀數(shù)在范圍內(nèi)記錄備用。按下式計算校正因子：
34
CF= ————,； 式中：CF——校正因子
儀表讀值
摩阻系數(shù)的測定應(yīng)在以下標(biāo)準(zhǔn)條件進(jìn)行：
滑環(huán)轉(zhuǎn)速：60±1轉(zhuǎn)/分
滑塊上的作用力：444.8N
扭力扳手表盤的讀數(shù)單位為N.m,。由于出廠時已固定其力臂為38.1mm。因此,，調(diào)整扭力扳手讀值為16.95N.m,，即可得到444.8N的作用力。
按下試計算樣品的磨擦系數(shù)μ：
儀表讀值
摩阻系數(shù)（μ）=——————×校正因子（CF）
100
也可按下試計算樣品的降低率：
基漿讀值-樣品讀值
潤滑劑降低率（%）=——————————×100
基漿讀值
五,、儀器操作
（一）系統(tǒng)標(biāo)定
每一次使用儀器時,，必須先標(biāo)定，讀數(shù)達(dá)到要求方可正常測試,。（達(dá)不到要求時必須進(jìn)行磨合工作,，即標(biāo)準(zhǔn)化）。
1,、滑塊安裝如圖
正確 錯誤
2,、滑環(huán)安裝如圖
3、 將塊,、環(huán)及儀器上所有接觸樣品的部位用酒精或汽油洗凈然后用水漂洗一遍,。滑塊和滑環(huán)先不要接觸,，即扭力扳手不加壓力,。
1）按<標(biāo)定>鍵進(jìn)入<系統(tǒng)標(biāo)定>程序；
2）根據(jù)提示，啟動電機,，在約54-67轉(zhuǎn)/分下運轉(zhuǎn);
3）提示加標(biāo)定液體；
4）調(diào)節(jié)扭矩扳手值為16.95N.m（150PSI）,；
5）穩(wěn)定轉(zhuǎn)速60r,；
6）用標(biāo)準(zhǔn)化（+）鍵和測樣（-）鍵設(shè)置標(biāo)定值（也可按默認(rèn)）為“34”。
7）設(shè)定完標(biāo)定值后系統(tǒng)會自動記憶,，卸載后進(jìn)入驗證程序,；
8）進(jìn)入驗證程序后重新加壓，在轉(zhuǎn)速調(diào)整在60r的時候出現(xiàn)驗證數(shù)值（此數(shù)值一分鐘讀數(shù)允許在32-37之間）,；
9）進(jìn)入下一步并且卸載壓力,，準(zhǔn)備進(jìn)行測樣。
（二）試塊標(biāo)準(zhǔn)化
如果校正系數(shù)（此系數(shù)可根據(jù)其他校準(zhǔn)儀器隨意調(diào)整,具體調(diào)整過程見（3）如數(shù)值在轉(zhuǎn)速60轉(zhuǎn)/分的情況下不在32－37之間,，則環(huán)和塊的表面必須調(diào)整或標(biāo)準(zhǔn)化,。
步驟如下：
●按<標(biāo)準(zhǔn)化>鍵，進(jìn)入 <標(biāo)準(zhǔn)化>程序,；
1,、擦凈試塊表面，并且研磨處于試塊中心,；
2,、用手將細(xì)研磨劑涂于試環(huán)表面，研磨轉(zhuǎn)速控制在80—100轉(zhuǎn)/分范圍,，加力11.2N·m（100PSI）,。這時聽到明顯摩擦聲，研磨5分鐘卸掉一次扭矩,，檢查摩擦環(huán)和摩擦塊是否磨到2/3塊和環(huán)的接觸面積,，再次研磨重復(fù)3—4次，磨好為止,。以上的研磨時間和次數(shù)只能作參考,，實際的操作由實驗決定；
3,、用酒精或汽油*清洗研磨劑,；
4、把配套的研磨膏涂在塊和環(huán)的表面,。調(diào)整轉(zhuǎn)速為100—200轉(zhuǎn)/分,，加3.3N.m （30PSI）扭矩運轉(zhuǎn)5分鐘；減小扭矩到1.65N·m（15PSI）,，再轉(zhuǎn)5分鐘（僅供參考）,；
5、檢查磨擦環(huán)和磨擦塊是不是帶有光亮的小磨擦面,。放下樣品杯棄去校正液,，將環(huán),、塊都用濾紙擦干凈。
（三）扭矩扳手的使用
表盤上有公制（牛頓米 Nm）和英制（英寸磅ln.lb.）兩種計量單位,，蘭色區(qū)域的白色線紋為公制單位Nm的刻度,。白色區(qū)域的蘭色線紋為英制單位ln.lb.的刻度，紅色區(qū)域內(nèi)（公制0～7,，英制0～60）扭矩值誤差大于±3%,。旋轉(zhuǎn)表殼或表蓋上的旋鈕可帶動蘭色指針旋轉(zhuǎn)，該指針為記憶讀數(shù)指針（本儀器不用）,，和機芯聯(lián)接的黃色指針為工作指針,，又稱主動指針。注意,！不可超范圍使用,！
| 英制單位 |
| 公制單位 |
（四）儀器測樣
同一儀器的測樣，只是把水換成待測的樣品,。
1）按〈測樣〉鍵即可進(jìn)入 <樣品測試>程序,。
2）根據(jù)提示，啟動電機,，在約54-67轉(zhuǎn)/分下運轉(zhuǎn);
3）提示浸入樣品,；
4）調(diào)節(jié)扭矩扳手值為16.95N.m（150PSI）；
5）穩(wěn)定轉(zhuǎn)速60r后出現(xiàn)摩阻數(shù)值（此數(shù)值1分鐘內(nèi)即可讀數(shù)）,，做好記錄,；
6）下一步停止。
（五）儀器停用
本儀器用完后,，滑環(huán)可以不卸,，用汽油、酒精或洗衣粉清洗并用清水*洗干凈濾紙擦干,，再用凡士林或其他防氧化介質(zhì)涂抹滑塊,、滑環(huán)等所有表面并放好以備待用。下次用時再清洗然后用濾紙擦干,。
六,、儀器維護(hù)與保養(yǎng)
1、移動,、維修或保養(yǎng)儀器時,，要輕拿、輕放,，以免造成部件變形影響精度和使用,；
2、儀器使用時一定要可靠接地；保證用電安全,；
3,、不能帶電搬動儀器，防止電源線脫皮,，漏電造成人身事故,；
4、進(jìn)行測試工作時手,、衣服和其他物品一定要遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)部件；
5,、在儀器使用中轉(zhuǎn)速是指在扭力扳手壓力之下的轉(zhuǎn)速,，即轉(zhuǎn)速60±1轉(zhuǎn)/分，扭力扳手壓力16.95N.m（150PSI）,，不是指空轉(zhuǎn),；
6、調(diào)整轉(zhuǎn)速是指在扭力扳手加壓時的調(diào)整（60±1轉(zhuǎn)/分,，16.95N.m）,。
7、儀器調(diào)零時,，應(yīng)在空轉(zhuǎn)時調(diào)整,，即在扭力扳手不加壓時，環(huán),、塊不接觸,。環(huán)和塊的距離應(yīng)離得遠(yuǎn)一些；
9,、轉(zhuǎn)速的偏差應(yīng)在60±1轉(zhuǎn)/分（在扭力扳手加壓時）,，當(dāng)扭矩扳手壓力去掉后空轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速不必關(guān)心；
10,、扭力扳手按標(biāo)準(zhǔn)是用牛頓.米,，建議用英制的磅.吋（PSI），因為是整數(shù),；
11,、每次使用前必須先空轉(zhuǎn)數(shù)分鐘后方可使用。如果發(fā)現(xiàn)滑環(huán)和滑塊表面不太好,，可以在水中研磨,。清洗干凈后再用濾紙擦干凈；
12,、用濾紙在電機運轉(zhuǎn)狀態(tài)時把滑環(huán),、滑塊擦干凈，一定不要用手觸摸滑環(huán)和滑塊工作表面；
13,、儀器,、滑塊和滑環(huán)兩者是配套的，不能輕易更換其中一者或兩者,。因為沒有兩個儀器或物體的幾何形狀是相同的,，任何一者的更換都會使原有的“吻合”狀態(tài)喪失，因而需要大量的調(diào)整,、修理及磨合工作,；
14、儀器應(yīng)保持清潔干燥防潮,，要定期檢查,。維修時不得用金屬鐵器敲打。嚴(yán)禁將腐蝕性化學(xué)藥品與本機同存放,；
15,、儀器故障要請專業(yè)人員維修；
16,、維修和移動儀器時應(yīng)切斷電源,，方能排除故障和移動。
七,、儀器運輸與儲存
儀器的運輸與儲存應(yīng)符合于JB/T9329-1999標(biāo)準(zhǔn),。產(chǎn)品應(yīng)儲存在通風(fēng)的室內(nèi)，室內(nèi)空氣中不含有能引起器件腐蝕的雜質(zhì),。
八,、故障的判定與排除
| 序號 | 故 障 | 原 因 | 排 除 方 法 |
| 1 | 接通電源，液晶無顯示 | 電源插頭未插好或電源未接通,。 | 檢查電源插頭是否插好 |
| 2 | 接通電源 液晶顯示 不完整,。 | ①系統(tǒng)控制電路不穩(wěn)定。 ②系統(tǒng)控制電路出現(xiàn)故障,。 | ①拔插電源插頭,，重啟動。 ②打開電器罩盒排除電路故障或更換線路板,。（需經(jīng)專業(yè)人員） |
九,、隨機配件、工具,、主要零部件及技術(shù)文件一覽表
1,、主要隨機配件、工具
| 序號 | 名稱及規(guī)格 | 單位 | 數(shù)量 | 備 注 |
| 1 | 電源線 | 根 | 1 | |
| 2 | 扭矩儀 | 件 | 1 | |
| 3 | 測試杯 | 件 | 1 | |
| | | | | |
2,、主要零部件
| 序號 | 編 號 | 名稱及規(guī)格 |
| 1 | EP-09 | 摩擦塊 |
| 2 | EP-12 | 摩擦環(huán) |
3,、技術(shù)文件
| 序號 | 名稱及規(guī)格 | 單位 | 數(shù)量 | 備 注 |
| 1 | 使用說明書 | 份 | 1 | |
| 2 | 合格證 | 份 | 1 | |
| 3 | 裝箱單 | 份 | 1 | |
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