分體式測井防爆撬的研制

于龍

摘 要：針對國內(nèi)各大測井公司大多使用進口測井防爆撬來完成海洋平臺作業(yè)生產(chǎn)，不僅用戶采購成本昂貴，而且后期維護成本高等問題，研制了分體式測井防爆撬。該設(shè)備用三分體式防撞架結(jié)構(gòu)，絞車系統(tǒng)可快速吊裝，各個撬體分別吊裝，在作業(yè)過程中可根據(jù)不同井場環(huán)境靈活擺放。該設(shè)備采用正壓防爆技術(shù)進行防爆處理。各撬之間的電、氣、液管線采用快速接頭鏈接，方便安裝、拆卸。液壓傳動系統(tǒng)采用了閉式液壓原理，無極調(diào)速，減少了動力損耗并降低噪音，不但提高了工作效率而且大大降低了設(shè)備采購成本及后期的維護成本。試驗證明，該設(shè)備各項技術(shù)指標均達到了設(shè)計要求，并且順利通過了中國船級社天津分社的CCS認證檢驗。

關(guān)鍵詞：分體式；防爆橇；正壓防爆；防撞架

測井防爆橇是海洋平臺測井設(shè)備中的重要組成部分，主要用于海洋平臺上的油、氣、水井的測井、射孔和打撈等作業(yè)。隨著海上油氣勘探規(guī)模的不斷擴大。用戶對于設(shè)備的采購量逐年升高。而目前能夠達到海上平臺作業(yè)標準的橇裝測井設(shè)備大多為國外進口設(shè)備。為此廊坊新賽浦石油設(shè)備有限公司應(yīng)渤海鉆探工程有限公司測井公司的委托，研制了分體式測井防爆撬。該防爆橇采用正壓防爆形式，分體式防撞結(jié)構(gòu)，并且絞車采用液壓帶鏈條驅(qū)動形式，方便吊裝拆卸。各個分體橇結(jié)構(gòu)緊湊、布局合理，可根據(jù)作業(yè)現(xiàn)場的場地環(huán)境靈活擺放。液壓系統(tǒng)平穩(wěn)可靠。完全滿足了用戶的測試技術(shù)要求。

1 技術(shù)分析

1.1 工作原理

分體式測井防爆撬由絞車橇、動力撬和空壓機撬三部分組成?？諌簷C撬內(nèi)的防爆風機，將新鮮安全的空氣打入絞車橇操作艙內(nèi)，在艙內(nèi)建立起正壓，防止橇體外部的有害、可燃氣體進入艙內(nèi)，從而起到了正壓防爆的作用。動力撬內(nèi)的柴油發(fā)動機提供原動力，通過液壓傳動系統(tǒng)（油泵、馬達和管線等）驅(qū)動減速機，減速機通過雙排滾子鏈驅(qū)動纏繞有電纜的絞車滾筒。電纜上的儀器在井下上提或下放，將底層的各種數(shù)據(jù)通過電纜傳輸?shù)降孛嫔系膬x器機柜中，通過電腦進行分析處理，并以曲線形式打印出來。從而取得地質(zhì)資料和開發(fā)數(shù)據(jù)，為能源開采同理論支持。

1.2 結(jié)構(gòu)

本撬為三體結(jié)構(gòu)，分別由絞車橇、動力撬和空壓機撬三部分組成，每個撬體，底部為集裝箱角件，頂部為吊裝吊耳結(jié)構(gòu)，單獨吊裝，互不連接。各個撬體均采用由防撞骨架套內(nèi)墻骨架結(jié)構(gòu)。

1.2.1 絞車撬由絞車艙和操作艙前后兩個艙組成。絞車艙為開放式，裝有電纜絞車，減速機，馬達，防爆燈具和排繩系統(tǒng)，氣體檢測報警裝置等。操作倉由兩道水密門和一道逃生門封閉。內(nèi)部安裝有正壓通風裝置的控制箱、電器控制防爆箱、防爆燈具和一些測井儀器及防爆頂式空調(diào)等。操作倉的撬體內(nèi)層50mm厚發(fā)泡處理。所有的過墻管線都經(jīng)過過墻密封組合板以達到操作艙內(nèi)良好的密閉性。

1.2.2 動力撬結(jié)構(gòu)分上下兩層，下層安裝有康明斯6BT發(fā)動機，通過定制，此發(fā)動機同時安裝有電啟動和氣啟動兩種啟動方式，以氣啟動為主，電啟動為輔。上層安裝有液壓油箱、柴油箱及液壓油散熱和過濾系統(tǒng)。液壓油泵液壓主控閥件及同絞車橇鏈接的電、氣、液管線等都安裝在動力撬內(nèi)。

1.2.3 空壓機撬結(jié)構(gòu)分為上下兩層。下層安裝有柴油發(fā)電機、空壓機、干燥罐；上層安裝有柴油箱和正壓通風用的防爆風機及可拆卸風道，用來向絞車橇操作倉內(nèi)打壓。

1.3 主要技術(shù)參數(shù)：

滾筒容量：7000m（φ8mm）

最大拉力：50kN

作業(yè)速度范圍：120-8000m/h

1.4 技術(shù)要求及特點

1.4.1 材料的防腐處理。首先按圖下料，對下料件進行噴砂處理，達到Sa2.5級，粗糙度40-75？滋m。然后進行酸洗、磷化、浸鋅處理。處理完畢后進行打磨，噴涂海洋防腐底漆。未與其它構(gòu)件連接的骨架構(gòu)件，兩端要進行焊接堵板滿焊密封。防止管內(nèi)進水、受潮、腐蝕。整撬焊接完畢后底部噴涂防水裝甲。各裸露接頭噴涂高溫防腐海洋漆。艙內(nèi)外的蒙皮均為不銹鋼板制作完成。

1.4.2 各分體撬的防撞方式。采用整體防撞框架結(jié)構(gòu)。按圖分別對底防撞骨架、左右防撞側(cè)骨架、頂防撞骨架、及后防撞側(cè)骨架依次進行組焊。在平板上按圖1：1放樣底座尺寸位置樣線，點焊定位擋塊（無邊框的單片骨架加定位邊框，點焊牢固，待單片骨架組合后再去掉。根據(jù)樣線位置組合骨架、定位點焊，保證圖紙各部尺寸。

框架分內(nèi)外兩層。外部為防撞架，制作米字型防撞梁，對于需要開門的墻面，制作活動可拆卸防撞橫梁。

1.4.3 有關(guān)正壓防爆的技術(shù)要求及特點。操作倉采用的正壓防爆方式，通過高低壓傳感器來檢測和控制艙內(nèi)氣壓大小。考慮到安全以及人對氣壓的承受能力和舒服度，室內(nèi)工作壓力下限暫定為10mm水柱，上限為24mm水柱。當高于設(shè)定最高壓力時，電動氣閥自動打開進行放氣。當?shù)陀?mm水柱時，艙內(nèi)報警，并切斷供電電源。艙內(nèi)同時安裝有各種有害可燃氣體監(jiān)測儀表、煙霧報警等裝置。

2樣機試驗：設(shè)備試制完成后，進行初步的運轉(zhuǎn)后，進行了吊點的吊重實驗。將各個單臺設(shè)備均增加自身重量一倍的砝碼，吊起后，保持十分鐘時間，落地后進行測量骨架的整體變形量，完全滿足要求。并在吊重試驗前后請專業(yè)檢測機構(gòu)對每個吊耳進行滲透探傷。探傷結(jié)果合格。正壓通風系統(tǒng)的檢測，可實現(xiàn)操作艙內(nèi)氣壓的建立，各項報警、通斷電正常并且可實現(xiàn)艙內(nèi)氣體的有效交換。對整個設(shè)備中的液壓系統(tǒng)、氣路系統(tǒng)、發(fā)動機的啟動系統(tǒng)、以及發(fā)電機的供電系統(tǒng)的檢測試驗均滿足要求。對滾筒的提升能力，及運轉(zhuǎn)速度均滿足用戶的使用要求。

3結(jié)束語

新研制的分體式測井防爆撬在材料上采用了新的防腐工藝，結(jié)構(gòu)上采用了整體防撞框架。既滿足了海洋平臺作業(yè)溫度高，濕度大，腐蝕性強的要求，又滿足了高空吊運過程中對設(shè)備的碰撞保護的要求。整套設(shè)備結(jié)構(gòu)合理，布局緊湊，在維修和后續(xù)保養(yǎng)過程中可方便拆卸的對開門設(shè)計提供了幫助。此外滾筒絞車的快捷可更換結(jié)構(gòu)，也是本臺設(shè)備的一大亮點。隨著海洋作業(yè)平臺的快速發(fā)展，該設(shè)備必將成為今后測井拖撬設(shè)備市場的重要產(chǎn)品。

參考文獻

[1]SY/T 5079-1999 油田測試設(shè)備[S].1999.

[2]防爆房驗收要求.

[3]劉中，楊國平.工程機械液壓傳動原理、故障診斷及排除[M].北京：化學工業(yè)出版社，2005：115-121.endprint