F系列钻井泵在生产和使用过程中，存在安全阀放喷压力不稳定的问题，文章针对安全阀放喷压力不稳定的问题进行了分析与讨论，提出了通过控制剪切销材质、稳定正火工艺及改变剪切销加工流程来解决安全阀放喷压力不稳定的问题。 

钻井泵是钻机的心脏，其安全性对整个钻井过程尤为重要。然而钻井泵在油田实际使用过程中，质量问题时有发生，困扰F系列钻井泵的质量提升。安全阀作为钻机泵的重要组成部件，放喷压力不稳确也一直困扰着油田现场作业人员。为此文章以安全阀放喷压力不稳定为研究对象，提出解决问题的方法。本文由上海五岳泵阀制造有限公司转载分享，上海五岳专业生产各类弹簧式安全阀，先导式安全阀，并终身为使用单位提供相关技术支持。 
　　安全阀是保障钻井泵安全使用的关键部件，保证钻井泵工作压力不超过允许值，其结构如图1所示。随着国际、国内对钻井泵安全问题越来越重视，安全阀放喷压力不稳定也受到各油田用户的重视，而且个别用户的反应格外强烈。通过多年的努力，钻井泵安全阀剪切板、接头、阀体等零部件质量明显提高。但安全阀放喷压力不稳定这一问题始终未解决，其根本原因可归结为剪切销质量问题。 
　　安全阀通过动力矩与阻力矩之间的不平衡引起阻力杆―剪切销的断裂，进而确保安全阀放喷压力不超过给定值，力平衡方程如下： 
　　2d2？子L阻=D2pL动？浊 （1） 
　　式中：d为剪切销直径；D为活塞直径；？子为剪切销理论剪切强度；L阻为阻力臂长度，L阻=；L动为动力臂长度；钻井泵压力为p；？浊为系统效率。当安全阀尺寸合格时，即d，D，L阻，L动为确定值时，决定放喷压力的关键因素为剪切销的实际剪切强度。 
　　剪切销的规定剪切强度为370±15MPa。可实际生产过程中，剪切销的实际剪切强度难以达到要求，其主要原因为：材质的不稳定导致正火后剪切强度不稳定；正火工艺不合理，致使剪切销的剪切强度在305385MPa间波动。 
　　为规避正火处理对材料剪切强度的影响，可通过改变剪切销直径来修正安全阀剪切销的放喷压力值。剪切销直径与放喷压力之间的关系为： 
　　？子=（2） 
　　根据式（2）计算后得到剪切强度与剪切销直径关系如表1所示。 
　　针对上述情况，要解决剪切销放喷压力问题应从以下几方面进行：（1）剪切销的剪切强度必须满足同批次的材料在正火后剪切强度的范围尽可能的小。按图纸要求，剪切强度的误差在±15Mpa范围内，其放喷压力的误差在±4%范围内。这样完全可以满足安全阀设计时应达到±10%误差范围的要求。（2）假如原材料正火后，通过剪切强度试验未能达到370±15Mpa的要求，不必返修处理，可以通过调整剪切销的直径来保证安全阀的放喷压力。 
　　原材料经正火后，按照直径？准6.50±0.011加工，由分厂送10件做剪切强度试验，将试验值做平均值，假如平均值为340Mpa，则剪切销的实际加工直径通过插值法按照？准6.78±0.011加工即可。采用该方法可：降低返修率，提高生产效率；减小正火对剪切销实际放喷压力的影响。 
　　进一步而言，要使安全阀可靠性得到根本性的提高，其根本途径为：有严格的热处理制度，要保证正火后原材料性能的一致性，保证剪切销的剪切强度误差尽可能的小；热处理工序必须有一套严格而细致的热处理工艺，并形成制度；形成规范的原材料采购制度，保证原材料成份的一致性。 
　　F系列钻井泵的竞争越来越激烈，竞争的结果必然是质量的大比拼，质量是企业价值和尊严的起点，而质量取决于制造细节的控制，其改进永无止境，相信通过文章的分析与讨论，液缸的滚压质量及安全阀放喷压力的准确性必将为F系列钻井泵质量上台阶做出应有的贡献。（完）