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

孫瑞峰

中海油田服務(wù)股份有限公司 天津 300459

1 主要故障的消除

1.1 變頻器外部

變頻器外部故障分為三種情況。第一種是無法啟動，需要檢測特定位置下啟動開關(guān)的信號，如果正常則需檢測接線處信號，然后逐步進(jìn)行排查，直到變頻器處。在逐步排查的過程中自然能夠發(fā)現(xiàn)問題所在，如果完成所有配件及信號的檢測仍沒有發(fā)現(xiàn)問題，則可確定故障處于變頻器內(nèi)部。第二種情況是設(shè)備無法運(yùn)轉(zhuǎn)或運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)較差，需測量模擬信號，如果信號顯示不正?；虿贿B續(xù)，則需要對線路和電位器做進(jìn)一步檢測，在檢測過程中必須分段排查，以免出現(xiàn)檢測遺漏的問題。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量輸出信號[1]。

1.2 變頻器內(nèi)部

變頻器的組成較為復(fù)雜，包括測量、輸入等多個單元，但設(shè)備內(nèi)部較為完整，保護(hù)措施得當(dāng)，因此檢測時需通過故障參數(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)備過流、過壓或溫度和運(yùn)轉(zhuǎn)速度與正常狀態(tài)不符，這時則可初步推斷問題出現(xiàn)在測量部分。如果測量部分正常，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，但卻無法正常發(fā)揮其控制功能，包括啟動、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，然后檢測單元損壞狀況，從而完成故障的處理。

1.3 PLC故障

PLC 故障的檢測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，則表明問題出現(xiàn)在系統(tǒng)上，多與無法找到系統(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)備被損壞或無法正常啟動的情況，則可直接確定故障，然后加以處理。第二，在CPU 正常指示無異?，F(xiàn)象的情況下設(shè)備無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，則表明問題出現(xiàn)在輸入、輸出單元，然后繼續(xù)檢測線路有無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，初步檢測時必須按照圖紙中的模擬量進(jìn)行測試，在發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象時確定故障模塊，然后轉(zhuǎn)移到線路上，通過逐步排查最終找到故障根源[2]。

2 石油鉆井行業(yè)中電氣設(shè)備的管理、維護(hù)及維修作業(yè)優(yōu)化策略

2.1 管理維護(hù)策略

2.1.1 提高對電氣設(shè)備前期安裝工作的關(guān)注度

石油鉆井作業(yè)施工中，電氣設(shè)備經(jīng)常會因?yàn)椴季€不合理而發(fā)生故障，因此需要把控好設(shè)備安裝環(huán)節(jié)的關(guān)鍵點(diǎn)，從而仔細(xì)排除其中存在的隱患。以“轉(zhuǎn)盤油泵卡死，導(dǎo)致油泵電機(jī)燒壞”這一故障為例，將電機(jī)更換完畢后再次進(jìn)行啟動很容易會出現(xiàn)整套設(shè)備依舊不能正常開啟運(yùn)轉(zhuǎn)的問題。若經(jīng)相關(guān)檢查判斷后事故無其他異常便應(yīng)將PLC屏蔽層進(jìn)行重復(fù)接地，如此便可以順利使設(shè)備主體恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。究其原因，該故障是由于油泵電機(jī)漏電導(dǎo)致鉆臺電位升高并對PLC通信造成干擾而引起的，其根源在于屏蔽層接地以及布線不合理。為盡可能避免該類故障，需要在電氣設(shè)備安裝環(huán)節(jié)對整體電纜走向進(jìn)行合理把控，即確保動力電纜與控制電纜的走向足夠清晰，不會摻雜在一起。

2.1.2 將對于電氣設(shè)備的日常檢查工作落實(shí)到位

由于日常檢查和維護(hù)不到位而引發(fā)的電氣設(shè)備故障也同樣值得關(guān)注。鉆井作業(yè)中，泥漿泵在使用過程中經(jīng)常會出現(xiàn)停泵，檢查后便可以確認(rèn)該故障是因?yàn)楸皿w直流電機(jī)的葉片脫落并掉入直流電機(jī)內(nèi)部，從而使碳刷架被燒壞并使電機(jī)無法正常工作出現(xiàn)保護(hù)跳閘而導(dǎo)致的。若在設(shè)備維護(hù)時做好泥漿泵電機(jī)的檢查維護(hù)便可以有效避免該類故障的發(fā)生，只要判斷風(fēng)機(jī)是否存在轉(zhuǎn)動異常的問題便可以對該類故障做到及時發(fā)現(xiàn)，但由于人為疏忽，能夠真正按照上述標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)備維修養(yǎng)護(hù)的工作人員實(shí)則寥寥無幾。

2.1.3 做好電氣設(shè)備以及相關(guān)元件的散熱通風(fēng)

首先應(yīng)盡可能規(guī)范電氣設(shè)備的使用及操作規(guī)程，并通過相關(guān)主題的技術(shù)培訓(xùn)教育引導(dǎo)設(shè)備操作人員嚴(yán)格按照規(guī)范操作，從而避免因操作不當(dāng)所引發(fā)的故障。其次針對特定功能的電氣設(shè)備要定期進(jìn)行檢查維護(hù)，從而保障設(shè)備性能，延長其使用壽命。上級部門應(yīng)從此環(huán)節(jié)入手對石油鉆井行業(yè)中電氣設(shè)備維護(hù)管理人員的工作進(jìn)行必要的監(jiān)督，以督促其提高工作效率。

2.2 維修策略

2.2.1 變頻器外部故障的維修

電機(jī)損壞或線路接觸不良是大部分電氣設(shè)備外部故障最主要的原因。面對該類故障，維修人員需要通過實(shí)地測量以及分段查找才能夠最終確定故障原因。以變頻器為例，若發(fā)現(xiàn)變頻器無法啟動，則首先應(yīng)該打開變頻器的開關(guān)并測量信號是否正常。若確定開關(guān)處的信號正常，則需要繼續(xù)對其他接線處的信號進(jìn)行判斷、測量，最終需要完全變頻器的測量。若信號測量過程中發(fā)現(xiàn)有不正常的地方，則需要進(jìn)一步往前進(jìn)行測量直至鉆臺處[3]。

2.2.2 變頻器內(nèi)部故障

變頻器主要由控制單元、主回路以及輸入和輸出單元組成。隨著相關(guān)技術(shù)的不斷完善，變頻器的內(nèi)部保護(hù)已相對完善，因此維修人員完全可以按照顯示故障的指數(shù)參數(shù)來明確故障原因并最終排除故障。若變頻器出現(xiàn)欠壓、過流以及超溫等故障，但故障問題卻又不明顯，便可以認(rèn)為是設(shè)備測量部分發(fā)生了故障。若變頻器顯示正常，但又不能正反轉(zhuǎn)、啟動或是調(diào)速，輸入信號同樣沒有發(fā)生異常，則可認(rèn)為是輸入輸出模塊或是控制單元出現(xiàn)損壞。

3 結(jié)語

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)生時能夠得到有效控制，以免引起慌亂或延誤工期。