石油鉆井行業(yè)中電氣設(shè)備的質(zhì)量管理和維護(hù)及故障消除

張彬

（大慶油田有限責(zé)任公司鉆探工程公司鉆井三公司，黑龍江 大慶 163000）

石油鉆井多處于偏遠(yuǎn)地區(qū)，條件較為落后，設(shè)備故障時(shí)缺少必要的維修條件，容易影響工程進(jìn)展。因此需要通過(guò)日常管理與維護(hù)降低設(shè)備的故障率，同時(shí)也應(yīng)在故障發(fā)生時(shí)做好記錄與分析工作，豐富維修人員故障處理經(jīng)驗(yàn)，確保故障的處理效率更高，盡快恢復(fù)設(shè)備性能，保障石油鉆井工程的質(zhì)量。

1 設(shè)備故障原因

設(shè)備故障主要由主、客觀兩種因素所導(dǎo)致。首先是主觀因素，井隊(duì)負(fù)責(zé)維護(hù)電氣設(shè)備的人員多為發(fā)電工，其對(duì)設(shè)備的專(zhuān)業(yè)知識(shí)了解不充分，技術(shù)水平較低，綜合素質(zhì)與崗位要求不充分，缺乏基本的管理及維修技能，在故障出現(xiàn)時(shí)容易錯(cuò)誤診斷，不能準(zhǔn)確處理故障，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)對(duì)設(shè)備造成影響。此外，部分人員盡管維修水平過(guò)關(guān)，但責(zé)任意識(shí)欠缺，在維修時(shí)湊合心理較為普遍，無(wú)法處理好各項(xiàng)維修要點(diǎn)。短期看來(lái)設(shè)備能夠保持完好，但帶有故障的設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后會(huì)引發(fā)更大的故障。此外，還有部分人員理論基礎(chǔ)不扎實(shí)，在維修過(guò)程中多依賴(lài)個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，因此僅能處理一些維修難度較低的故障。同時(shí)還有部分人員工作態(tài)度較差，對(duì)故障缺乏警惕，在發(fā)現(xiàn)疑似故障或設(shè)備出現(xiàn)異常情況時(shí)未能及時(shí)上報(bào)，進(jìn)而加快了設(shè)備老化的速度，導(dǎo)致故障發(fā)生過(guò)于頻繁。其次是客觀因素，許多鉆井環(huán)境場(chǎng)地十分有限，對(duì)設(shè)備數(shù)量要求較為嚴(yán)格，并且部分井場(chǎng)在施工時(shí)僅有一臺(tái)設(shè)備，沒(méi)有配置備用設(shè)備，因此在設(shè)備故障時(shí)必須暫停施工，停機(jī)處理，直至設(shè)備維修結(jié)束才能正常開(kāi)展施工作業(yè)。這就嚴(yán)重影響了施工的進(jìn)度及效率，并且部分鉆井環(huán)境無(wú)法滿足維修要求，這時(shí)設(shè)備只能帶病工作，會(huì)嚴(yán)重影響設(shè)備性能，最終造成不可挽回的損失，嚴(yán)重縮短設(shè)備使用期限。

2 主要故障的消除

（1）變頻器外部。變頻器外部故障分為三種情況。第一種是無(wú)法啟動(dòng)，需要檢測(cè)特定位置下啟動(dòng)開(kāi)關(guān)的信號(hào)，如果正常則需檢測(cè)接線處信號(hào)，然后逐步進(jìn)行排查，直到變頻器處。在逐步排查的過(guò)程中自然能夠發(fā)現(xiàn)問(wèn)題所在，如果完成所有配件及信號(hào)的檢測(cè)仍沒(méi)有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，則可確定故障處于變頻器內(nèi)部。第二種情況是設(shè)備無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)或運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)較差，需測(cè)量模擬信號(hào)，如果信號(hào)顯示不正常或不連續(xù)，則需要對(duì)線路和電位器做進(jìn)一步檢測(cè)，在檢測(cè)過(guò)程中必須分段排查，以免出現(xiàn)檢測(cè)遺漏的問(wèn)題。第三種情況是設(shè)備正常，但儀表與指示燈處于異常狀態(tài)，同樣需按照逐步排查的方式測(cè)量輸出信號(hào)。

（2）變頻器內(nèi)部。變頻器的組成較為復(fù)雜，包括測(cè)量、輸入等多個(gè)單元，但設(shè)備內(nèi)部較為完整，保護(hù)措施得當(dāng)，因此檢測(cè)時(shí)需通過(guò)故障參數(shù)間接判斷設(shè)備運(yùn)行狀況，主要可分為以下幾種情況。第一是設(shè)備過(guò)流、過(guò)壓或溫度和運(yùn)轉(zhuǎn)速度與正常狀態(tài)不符，這時(shí)則可初步推斷問(wèn)題出現(xiàn)在測(cè)量部分。如果測(cè)量部分正常，則需要檢查外接電氣設(shè)備與主回路。第二，如果設(shè)備顯示正常，但卻無(wú)法正常發(fā)揮其控制功能，包括啟動(dòng)、調(diào)速等，則可將故障處理區(qū)域確定在輸入及輸出單元上，然后檢測(cè)單元損壞狀況，從而完成故障的處理。

（3）PLC故障。PLC故障的檢測(cè)與處理可分為以下兩種情況。第一，如果指示燈BF亮，則表明故障在于通訊方面，因此直接檢查通訊電纜與接口即可。如果指示燈SF亮，則表明問(wèn)題出現(xiàn)在系統(tǒng)上，多與無(wú)法找到系統(tǒng)讀取參數(shù)有關(guān)，進(jìn)而影響了系統(tǒng)程序的正常運(yùn)行，此時(shí)應(yīng)將檢查重點(diǎn)放在PLC通訊設(shè)備上。若發(fā)現(xiàn)連接不牢固、設(shè)備被損壞或無(wú)法正常啟動(dòng)的情況，則可直接確定故障，然后加以處理。第二，在CPU正常指示無(wú)異?，F(xiàn)象的情況下設(shè)備無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，則表明問(wèn)題出現(xiàn)在輸入、輸出單元，然后繼續(xù)檢測(cè)線路有無(wú)短路或接觸器是否正常，并加以處理。

多數(shù)故障的處理都可按照特定的順序，初步檢測(cè)時(shí)必須按照?qǐng)D紙中的模擬量進(jìn)行測(cè)試，在發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象時(shí)確定故障模塊，然后轉(zhuǎn)移到線路上，通過(guò)逐步排查最終找到故障根源。此外，PLC的自我保護(hù)功能強(qiáng)大，故障發(fā)生概率較低，因此通常情況下不會(huì)出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，但如果問(wèn)題出現(xiàn)在設(shè)備內(nèi)部，則必須明確故障現(xiàn)象及代碼，盡可能對(duì)參數(shù)加以備份，而不要隨意改變參數(shù)，這樣更能夠保障維修質(zhì)量。

3 設(shè)備質(zhì)量管理

在安裝電氣設(shè)備的過(guò)程中需要合理布線，把握好電纜走向，并做好屏蔽及固定工作，這樣能夠起到保護(hù)電纜的作用，避免其被外界因素所干擾和破壞，并且合理布線能夠避免不同類(lèi)型的電纜互相干擾。而結(jié)合當(dāng)前的實(shí)際情況來(lái)看，布線不合理的現(xiàn)象較為常見(jiàn)，容易引發(fā)以下兩種類(lèi)型的故障。首先是因油泵卡死而將電機(jī)燒毀，多是因油泵電機(jī)漏電所導(dǎo)致，最終影響PLC通訊。而如果最初能夠合理布線，則完全可以避免此類(lèi)問(wèn)題，因此需要加以注意。其次是絞車(chē)停轉(zhuǎn)，導(dǎo)致接觸器無(wú)法吸合，多與控制電纜固定工作未能處理達(dá)標(biāo)所致，因此必須按照相應(yīng)的固定標(biāo)準(zhǔn)做好電纜的安裝與固定工作，從而減少此類(lèi)故障的發(fā)生。

石油鉆井工作不同于一般的工程，作業(yè)環(huán)境較為復(fù)雜，并且潛藏著許多安全隱患，因此必須做好電氣設(shè)備的管理工作，從而促使鉆井開(kāi)采更加順利。在具體管理的過(guò)程中，要求電氣設(shè)備所處環(huán)境衛(wèi)生、清潔，并做好防爆、防護(hù)工作，需要定期清理設(shè)備內(nèi)部，梳理雜亂線路與電線電纜，并對(duì)設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化，促使設(shè)備使用性能更佳。如有發(fā)現(xiàn)老化設(shè)備應(yīng)及時(shí)做更新處理，并且在清潔設(shè)備內(nèi)部的同時(shí)也有利于設(shè)備散熱，從而減少故障。例如變頻器整流模塊的故障多與高溫天氣有關(guān)，這時(shí)只需暫停使用設(shè)備并清理內(nèi)部灰塵，即可幫助設(shè)備更好地散熱，并且在拆開(kāi)設(shè)備內(nèi)部的同時(shí)也可查看其他零部件，尤其是一些較為隱蔽的零件。如果發(fā)現(xiàn)松動(dòng)及老化等現(xiàn)象，應(yīng)立即緊固并更換新零件，從而實(shí)現(xiàn)安全隱患的提前處理。在拆卸過(guò)程中如有發(fā)現(xiàn)某些零部件響聲或氣味異常，則應(yīng)及時(shí)加以更換，以免因處理不及時(shí)而對(duì)設(shè)備整體構(gòu)成影響，導(dǎo)致設(shè)備損壞。

4 設(shè)備的維護(hù)

（1）檢查與維護(hù)。設(shè)備的檢查與維護(hù)工作十分重要，能夠做到防患于未然。具體來(lái)說(shuō)，在檢查時(shí)主要包括以下幾項(xiàng)要點(diǎn)。第一是日常巡檢，要求派專(zhuān)職的巡檢員觀察設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，初步掌握故障信息，提供設(shè)備故障點(diǎn)及維修內(nèi)容，從而確保點(diǎn)檢人員在檢修過(guò)程中目的及方向更加明確。第二是定期點(diǎn)檢，即對(duì)一些重要部位進(jìn)行周密檢查，及早發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患與缺陷，從而做好預(yù)防工作。除了檢查工作之外，還需對(duì)設(shè)備及電氣設(shè)備進(jìn)行維護(hù)。維護(hù)設(shè)備時(shí)首先需要觀察其形態(tài)，例如緊固件有無(wú)松動(dòng)等，然后傾聽(tīng)設(shè)備聲音是否正常，用于判斷設(shè)備工況，通過(guò)嗅覺(jué)判斷設(shè)備散發(fā)出的氣味，通常情況下如果設(shè)備短路，則會(huì)有焦糊味。之后可觸摸設(shè)備，通過(guò)設(shè)備溫度判斷設(shè)備運(yùn)行工況，最后是根據(jù)保養(yǎng)要求做好清潔及保養(yǎng)工作。此外，因散熱不良而引發(fā)的電氣事故后果十分嚴(yán)重，因此應(yīng)確保排風(fēng)口的通暢性，禁止隨意遮蓋，并且應(yīng)與其他設(shè)備隔開(kāi)，避免熱氣直吹。在外界溫度較高的時(shí)期可將遮陽(yáng)棚搭蓋于設(shè)備之上并配置風(fēng)機(jī)，促使設(shè)備散熱效果更好。

（2）人員培訓(xùn)。鉆井作業(yè)開(kāi)展前必須對(duì)管理人員加強(qiáng)培訓(xùn)，并要求對(duì)人員進(jìn)行素質(zhì)考核，確保其專(zhuān)業(yè)技能過(guò)關(guān)，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患，并做好日常的維修與保養(yǎng)工作。這樣有利于延長(zhǎng)設(shè)備的使用期限，幫助工程節(jié)約投資成本，并且可解決資源浪費(fèi)問(wèn)題。在具體培訓(xùn)的過(guò)程中，除了口頭講述之外，還可放映視頻，并配合案例及圖片加以講解，這樣能夠促使培訓(xùn)效果更佳。此外，還應(yīng)致力于提高人員的安全意識(shí)，需要確立安全操作規(guī)程。一旦發(fā)現(xiàn)違規(guī)作業(yè)現(xiàn)象，必須嚴(yán)格處理，并且應(yīng)定期對(duì)員工普及安全知識(shí)，從而提高人員安全意識(shí)，及時(shí)消除安全隱患。此外，還應(yīng)利用先進(jìn)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，進(jìn)而判斷故障原因并確定故障位置，將設(shè)備故障控制在有限范圍內(nèi)，避免對(duì)其他設(shè)備造成影響。

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之，為了盡可能降低電氣設(shè)備的故障率，需要配置專(zhuān)業(yè)維修人員，提高故障處理效率，并且人員應(yīng)不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。此外，還應(yīng)制定出一些應(yīng)急措施，以便在異常狀況發(fā)生時(shí)能夠得到有效控制，以免引起慌亂或延誤工期。