石油钻机游车防碰装置是钻机安全运行的关键部件,为避免发生碰撞恶性事故,安装有防碰装置,梳理如下:
(1)过卷阀控制。过卷阀安装在绞车滚筒上,依靠钢丝绳层高及运动位置进行触发动作。
(2)重锤式防碰天车。重锤式防碰天车安装在天车下通过横拉钢丝绳进行定位,游车运动上限位置触发横拉钢丝绳,由钢丝绳导向带动下步重锤气开关实现防碰控制。
具体见:防碰天车结构原理及使用注意事项
(3)编码器计算的电子防碰天车。电子防碰天车基本上都是通过滚筒旋转带动编码器计算游车运动行程。钢丝绳负载和伸长量变化影响编码器的计算准确性。
今天主要讲电子防碰天车
一、安装及维护保养
钻机运转时应保证电子“防碰天车”装置正常工作:
1、电子“防碰天车”装置的报警高度设置在游车顶端距二层台下1m处,防碰刹车高度应遵循电子“防碰天车”装置略低于过卷阀式,过卷阀式略低于重锤式的要求设置。应确保多重保险,当其中一道失效时,其他能够起防碰作用。设置报警和防碰高度时,可先将游车下放并使空吊卡刚好接触到转盘位置,将电子“防碰天车”装置“回零”,然后上提游车到报警及防碰位置,分别记下显示圈数,再设置电子“防碰天车”装置报警和防碰圈数;
2、当要进行起、下钻前,应进行电子“防碰天车”装置
可靠性试验:
1)试验前应确保动力系统、气控系统、液压系统正常可靠;
2)将游车大钩下放并使空吊卡刚好接触到转盘位置,给电子“防碰天车”装置“回零”一次,即显示0000;
3)使用低速上提游车至防碰触发高度,观察防碰天车刹车机构是否动作,刹车气缸是否进气,钻机绞车是否在1秒内刹住。若以上各项均满足要求,方可进行正常的起、下钻作业;
3、当“防碰”起作用自动刹车后,需要解除刹车时应该先“回零”即可解除刹车;无司控房钻机使用的电子“防碰天车”装置主机的“回零”磁铁,在插入“回零”孔之后,必须拔出来,否则将不加减计数。
4、维护保养程序
1)观察并操作主机,在钻机运转时应保证电子“防碰天车”装置正常工作;
2)在专线合闸之后,再开主机(电源接通小圆指示灯应该亮或闪烁发光),这时数码显示屏也应该亮,否则应检查电路;
3)电子“防碰天车”装置的主机,在钻机停用(待命)期间,必须关机,以免电瓶“跑电”。如连续停机3个月以上时,应安排专人负责给主机接通电源,同时打开主机开关进行补充电;
4)补充充电时,必须开主机,同时还必须接通电源(小圆指示灯应该亮或闪烁发光)。本装置所使用的UPS电瓶不需要另外补充电液:
5)保养检修绞车时,小心操作以免撞坏导(进)气龙头上的传感器、线路等;
6)在每口井完井拆卸时,要严格按照以下顺序进行:
①先“回零”、再关机;
②断开电源输入;
③拆卸箱体连接电线、插头:
④把所有配件及主机清洁干净妥存。
保存要求:防潮、防雨水浸没、防高温、避免损坏与丢失。在新井安装时,其安装步骤与拆卸顺序相反5DF电磁阀及气路管汇等可拆卸);
5、使用电子“防碰天车”装置的注意事项
保存要求:防潮、防雨水浸没、防高温、避免损坏与丢失。在新井安装时,其安装步骤与拆卸顺序相反5DF电磁阀及气路管汇等可拆卸);
1)当自动刹车起作用后,需要解除刹车时,必须先“回零”,然后才能下放游车大钩;
2)刹把操作人员,必须用正确的站立、手扶姿势操作刹把,防止刹把在自动下压时伤人;
3)必须关闭主机专用线路电源总开关方可打开主机后盖,以免造成人员触电或引起设备短路。
二、故障排除
从大的方面,主要是显示高度不准、显示方向不对、该动作时不动作,不该动作时却动作。
1、排除方法
(1)嫌疑人法-由现象来判断设备的嫌疑部件。比如前文说的高度不准问题。嫌疑最大的是基础参数设置不准确,其次嫌疑最大的是算法,再其次可以考虑编码器。所以我们就要从核对基础参数开始,基础参数核对无误后我们可以检查算法是否正确,重点看滑轮组的类型,算法也确定没问题,最后才检查编码器。总之,根据现象来判断嫌疑设备的可能性大小,逐个排除。
(2)换件法-在有备用件的前提下,可通过换新部件来排除故障。比如上面提到的提前刹车故障,按嫌疑人法分析并无头绪时,可以尝试换件。换件法不是盲目更换,起码被换件的问题有可能导致故障再更换,只是目前分析具体哪部分有问题并不十分明朗。换件先易后难,换完后一定要确认是否是此件所导致的故障,否则循环往复,做很多无用功。
(3)动作频率法-钻井需要经常拆甩、搬家、安装,一般而言,被动过越多的地方故障率就越大,排除故障可以往这方面多考虑。比如显示屏显示时有时无故障。如果是刚搬完家没多久就可以考虑是不是搬家时插头松动了、显示屏电源线是否松动等。
2、消除干扰
电子防碰装置消除干扰的方法电子设备不可避免地会同时受到和发出干扰,电子防碰设备又与盘刹和绞车调速系统是联动的,小干扰可能会使操作出现抖动,大干扰可能导致误动作,怎么提高其抗干扰能力从而使其正常工作确实重要。
(1)消除电场干扰。减小分布电容亦即增加线间距离是消除干扰非常有效的方法。因此要使信号线远离动力线,从而消除电场对它的干扰。信号线和动力线平行的距离越长受到的干扰也越强。另一方面,司钻房的接地必须是良好的,否则,其他动力设备会在司钻房上产生感应电动势干扰电子防碰设备,接地越差干扰越大。另外,雨季的雷电也会给接地不良的司钻房造成干扰。
(2)消除磁场干扰。磁场干扰一般是由交变电流产生的。全屏蔽网对消除磁场干扰非常有效,因此,信号线要采用带屏蔽网的电缆,普通的双股电缆则应将其扭起来,节距越短,其抗干扰能力越强。有条件的可以将信号线穿金属管使用。司钻房里信号线比较集中,可以将电子防碰设备的线路单独放置在一个电缆槽内,电缆槽不要太小,保持其填充系数不大于40%。
(3)消除共阻抗干扰。共阻抗干扰在现场最容易被忽视。通常信号线采用屏蔽电缆,然而,并不是屏蔽电缆本身就能防止干扰进入,它必须通过正确的接地才能使信号免于外部干扰的影响。使用电缆时一定要注意以下事项:
①不要将信号线两端都接地。正确的接法是一端接地一端悬空。
②及时更换破损的屏蔽电缆。
③正确连接外部传感器壳体。
3、电子防碰设备常用备件的更换方法
电子防碰设备的常用备件一般有编码器、显示控制屏和电缆。所有备件的更换都必须在电子防碰设备停止并断电的情况下更换。编码器是电子防碰的传感器,它负责数据的采集,一般和滚筒同轴安装。更换编JBC010码器的工具一定要选择得当,切不可蛮干,导致编码器更难更换。换完的编码器,连接防碰设备常用备件的更换方好线路后要测试其方向性,方向不对可对调信号线。最后要检查编码器和滚筒轴的固法定和同轴度情况,同轴度明显有偏差的要及时调整。电子
电缆的更换要相对容易些,主要看插头和屏蔽层以及路径的情况。已经松动或氧化变黑的插头要及时更换。屏蔽层破损要及时更换。信号电缆的走向要尽量选择如上所说的干扰小的路径,电缆屏蔽层的处理遵循上面说的消除干扰原则。
有条件的尽量备一个显示控制屏,确认故障可先整体换新,故障屏可随后查找问题修复。屏幕的接口众多,为防止误动作导致刹车或绞车失控,应在盘刹工作,安全钳都刹死,绞车停止的情况下进行。一般而言,各接口是不通用的,如果接口一样,切记做好标记再更换。

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