鉆井電氣設(shè)備安全使用與故障分析

劉榮華

摘 要：隨著我國(guó)陸地、沙漠及海上油田的不斷開(kāi)發(fā)，油氣勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)的不斷提高，定向井、超深井、眾式井、多目地層井等與日俱增，都對(duì)鉆機(jī)裝備提出了更高的要求。在這種背景下，電動(dòng)鉆機(jī)以其功率大、傳動(dòng)損耗小、控制靈活、簡(jiǎn)捷、便于搬遷和安裝等機(jī)械驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)無(wú)法比擬的特點(diǎn)，成為國(guó)內(nèi)外各油田鉆井公司鉆機(jī)更新?lián)Q代中的主流產(chǎn)品。

關(guān)鍵詞：電氣設(shè)備故障分析;安全

在半電動(dòng)及全電動(dòng)鉆機(jī)給鉆井工作帶來(lái)眾多方便時(shí)，一個(gè)新的問(wèn)題擺在了許多電氣師的面前：維護(hù)工作開(kāi)始加大以及不安全因素增多。設(shè)備故障是如何產(chǎn)生原因是多方面的。筆者結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況總結(jié)了以下三方面存在的原因：

一是設(shè)備本身質(zhì)量問(wèn)題;二是設(shè)備長(zhǎng)時(shí)使用自然形成的后期問(wèn)題;三是維護(hù)不力導(dǎo)致的問(wèn)題。

第一個(gè)原因發(fā)生率僅為10%， 主要是電氣設(shè)備在出廠前已經(jīng)過(guò)多道嚴(yán)格的質(zhì)檢，大部分問(wèn)題都出在長(zhǎng)途運(yùn)輸過(guò)程中，車(chē)輛的顛簸造成某些結(jié)構(gòu)件散開(kāi)及螺絲松動(dòng)等現(xiàn)象的發(fā)生。如景宏頂驅(qū)在剛開(kāi)始投運(yùn)時(shí)突然出現(xiàn)報(bào)警，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)是端子上的短接插片松動(dòng)所致。第二個(gè)原因占5%，主要是設(shè)備的電壽命到了極限造成的故障，如整定值變小、開(kāi)關(guān)行程變化、彈簧失效等。如斷路器在經(jīng)多次跳閘后原定的整定值已偏小;橡套電纜長(zhǎng)期使用后保護(hù)層老化出現(xiàn)龜裂等現(xiàn)象。而第三個(gè)原因約占80%左右，其主要表現(xiàn)在：操作不當(dāng)、安裝不規(guī)范、保養(yǎng)不及時(shí)等等。

1 電氣接地部分的維護(hù)

鉆井現(xiàn)場(chǎng)電氣設(shè)備的金屬外殼均采用保護(hù)接地，所用的接地極長(zhǎng)度大多用1.5- -2.0米左右的實(shí)心銅棒或鍍銅鐵棒，接地線采用25 mm2的多股銅芯線。這主要是考慮到鉆井工作的一些實(shí)際情況如經(jīng)常搬家，在拆除時(shí)能方便的取出。而電氣師在日常維護(hù)時(shí)只是看看接地線與接地極是否發(fā)生松動(dòng)而已。為此，筆者認(rèn)為接地線的安裝質(zhì)量不僅直接關(guān)系到設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，而且還關(guān)系到人的生命安全。從以往的安全事故中我們可以看到，因接地不良發(fā)生的人身觸電事故時(shí)有發(fā)生，所以我們要認(rèn)真吸取經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，在平時(shí)維護(hù)中要嚴(yán)格按照電氣操作規(guī)程去執(zhí)行。如某隊(duì)在一次搬家過(guò)程中電氣師提前將卡特發(fā)電機(jī)的地線拆除，造成卡特報(bào)故障僅排查就用了近三個(gè)小時(shí)。在接地極長(zhǎng)度無(wú)法滿足時(shí)，應(yīng)多加接地極組并按檢查周期，對(duì)接地極測(cè)量接地電阻使其阻值保持在不大于4歐，接地線應(yīng)采用25mm2及以上的多股銅芯線，在接地方式上目前科威特公司制定的9+1方式能很好的滿足現(xiàn)場(chǎng)接地的要求。

2 照明部分的維護(hù)

現(xiàn)場(chǎng)所用照明燈具均為150 - -400的金屬鹵化物燈。筆者發(fā)現(xiàn)在使用一段時(shí)間后總有部分燈不亮。經(jīng)查不外乎是四個(gè)方面的原因：一是燈內(nèi)元件到使用壽命而損壞;二是科威特進(jìn)入雨季后部分接線盒或插頭由于密封不嚴(yán)或老化導(dǎo)致短路：三是由于在鉆進(jìn)作業(yè)時(shí)并架出現(xiàn)的晃動(dòng)使燈與燈座松脫;四是有些燈具后的電纜較長(zhǎng)而隨意放置，在搬家交叉作業(yè)中被重物擠壓使電纜受損，這些都是造成燈具不亮的原因。筆者認(rèn)為對(duì)這些問(wèn)題除元件電壽命到期損壞外其余的問(wèn)題是完全可以避免的： -是對(duì)燈具上的防爆插頭及接線盒進(jìn)線口要密封，以免雨水進(jìn)入造成短路;二是在更換新燈泡時(shí)一定要將燈座內(nèi)的防松卡子卡緊，防止在井架晃動(dòng)時(shí)燈頭從燈座里脫出;三是對(duì)較長(zhǎng)電纜應(yīng)盤(pán)起來(lái)，盡量放在井架的內(nèi)側(cè)并加以固定以免受到擠壓;四是在檢查中要注意燈具的橡皮電纜有無(wú)龜裂發(fā)生，確保燈具的安全使用。

3 電動(dòng)機(jī)部分的維護(hù)

在鉆井作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，電器設(shè)備中電動(dòng)機(jī)占了主導(dǎo)地位，而電動(dòng)機(jī)一旦發(fā)生故障造成的影響就會(huì)很大。有次搬家時(shí)，在拆去了部分設(shè)備后還需要啟動(dòng)壓風(fēng)機(jī)，此時(shí)將面板上的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)不管置于遠(yuǎn)控還是近控均不能實(shí)現(xiàn)電機(jī)的啟動(dòng)。一-開(kāi)始懷疑PLC出現(xiàn)故障，但隨著排故的深入，才發(fā)現(xiàn)是因軟啟動(dòng)柜上除壓風(fēng)機(jī)外其他控制電機(jī)的控纜均已拆除，使PLC控制指令無(wú)法輸入造成故障的發(fā)生，隨后將該柜端子排上6-8，14-16，18-20三個(gè)端子短接后故障排除，此時(shí)時(shí)間已過(guò)去兩個(gè)多小時(shí)。通過(guò)這一問(wèn)題可看出在電氣設(shè)備發(fā)生的問(wèn)題中有許多屬于人為故障，這就要求我們要熟練掌握電氣控制原理，同時(shí)對(duì)其控制回路加強(qiáng)學(xué)習(xí)牢記一些關(guān)鍵線號(hào)， 對(duì)突發(fā)問(wèn)題能做到不慌不亂、心中有數(shù)、快速解決問(wèn)題，在平時(shí)的維護(hù)工作中對(duì)電機(jī)本身運(yùn)轉(zhuǎn)情況要密切關(guān)注，對(duì)轉(zhuǎn)盤(pán)及絞車(chē)，泥槳泵風(fēng)機(jī)等特殊用途的電動(dòng)機(jī)要及時(shí)清掃濾網(wǎng)，上面的異物，避免風(fēng)道受堵造成風(fēng)機(jī)發(fā)熱高溫抱軸等問(wèn)題，使電機(jī)安全平穩(wěn)運(yùn)行。

4 電控房?jī)?nèi)的維護(hù)

電控房屬子密閉的房體結(jié)構(gòu)，不會(huì)直接受到外界干擾，但這并不說(shuō)明是萬(wàn)無(wú)一失的。電控房一般都和發(fā)電機(jī)房貼邊在一起承受振動(dòng)，加上配電柜內(nèi)大型斷路器、接觸器在吸合、釋放時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)也很大，造成接線端子松動(dòng)，導(dǎo)線連接處脫落，信號(hào)丟失使設(shè)備不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。有次電源開(kāi)關(guān)柜內(nèi)一斷路器進(jìn)線端A相導(dǎo)線松動(dòng)，使該斷路器的A相直接燒壞。筆者通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)要避免這種現(xiàn)象的發(fā)生，就要定期對(duì)電控房各柜內(nèi)元件的接線進(jìn)行仔細(xì)檢查，對(duì)出現(xiàn)松動(dòng)的部位及時(shí)緊固;定期檢查房?jī)?nèi)是否有水汽、凝露、發(fā)霉等現(xiàn)象;對(duì)柜內(nèi)衛(wèi)生要及時(shí)清掃，當(dāng)灰塵聚集在母線排上過(guò)多就會(huì)出現(xiàn)吸潮，從而產(chǎn)生所謂的爬電現(xiàn)象，PLC柜以前出現(xiàn)過(guò)RL09，RL10繼電器因內(nèi)部積灰致使幾個(gè)整流柜的斷路器無(wú)法合閘的故障。當(dāng)插頭座的插針間積塵過(guò)多會(huì)造成信號(hào)的串通或短路;在晶閘管散熱座上若積塵太多會(huì)影響散熱效果，最終導(dǎo)致晶閘管損壞;檢查時(shí)注意柜內(nèi)有無(wú)異味以免各開(kāi)關(guān)元件在使用過(guò)程中溫度是否超高等。

5 現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)接線的維護(hù)

在鉆井現(xiàn)場(chǎng)接臨時(shí)線的工作不是太多但是很關(guān)鍵，如何保證它的安全正常使用，部分電氣師認(rèn)為只要接頭接好，絕緣恢復(fù)良好即可。從電氣接線來(lái)講上述已達(dá)到基本要求，但還有了一個(gè)重要問(wèn)題，那就是連接導(dǎo)線的機(jī)械強(qiáng)度是否達(dá)到要求。大家知道在現(xiàn)場(chǎng)所接的臨時(shí)電纜經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)拖拉、移動(dòng)。勢(shì)必造成接頭松動(dòng)以政出現(xiàn)接觸不良而打火，嚴(yán)重的還會(huì)使導(dǎo)體外漏造成人身觸電事故。在此筆者認(rèn)為在按頭做完后，必須保證接頭部位的抗拉強(qiáng)度，使接頭部位不承受外拉力，并將接頭墊離處理。在現(xiàn)所市置臨時(shí)電纜時(shí)盡量使電纜沿墻角、邊沿或架空數(shù)設(shè)，在雷雨季節(jié)增加巡檢確保安全用電。

6 搬遷時(shí)拆裝工作的維護(hù)

筆者接觸過(guò)一些同行，大家在聊到工作時(shí)都談到一個(gè)共性的話題，就是在每次搬家后，各種想不到的故障都出現(xiàn)了，本來(lái)在搬家期問(wèn)各種工作就多，結(jié)果因?yàn)槟切┕收系某霈F(xiàn)使自己忙的苦不堪言。為什么搬家前設(shè)備都能正常運(yùn)轉(zhuǎn)而搬家后會(huì)出現(xiàn)這樣那樣的故障，我想問(wèn)題大致出現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是拆除電纜時(shí)隨意拖拉導(dǎo)致電纜絕緣受損以及插頭落進(jìn)水里;二是多人一起拉電纜時(shí)圖方便用手抓插頭使勁拽，造成纜芯與插針脫離引起開(kāi)路故障;三是安裝時(shí)插錯(cuò)位置，使部分設(shè)備無(wú)電;四是在拆除較長(zhǎng)電纜時(shí)沒(méi)很好的固定而被重物擠壓，從而出現(xiàn)漏電或短路。找到故障是如何產(chǎn)生后，就有針對(duì)性的去預(yù)防、排除。

結(jié)束語(yǔ)：綜上所述，現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生的各類(lèi)電氣問(wèn)題人為因素占較大比例。在我們了解了這些故障及不安全因素產(chǎn)生原因后，就會(huì)對(duì)癥下藥。這樣勞動(dòng)強(qiáng)度就會(huì)大大降低，更有效地促進(jìn)安全生產(chǎn)工作。

參考文獻(xiàn)：

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（中原石油工程有限公司鉆井二公司，河南 濮陽(yáng) 457001）