石油鉆井行業中電氣設備的質量管理和維護及故障消除

張彬

（大慶油田有限責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地區，條件較為落后，設備故障時缺少必要的維修條件，容易影響工程進展。因此需要通過日常管理與維護降低設備的故障率，同時也應在故障發生時做好記錄與分析工作，豐富維修人員故障處理經驗，確保故障的處理效率更高，盡快恢復設備性能，保障石油鉆井工程的質量。

1 設備故障原因

設備故障主要由主、客觀兩種因素所導致。首先是主觀因素，井隊負責維護電氣設備的人員多為發電工，其對設備的專業知識了解不充分，技術水平較低，綜合素質與崗位要求不充分，缺乏基本的管理及維修技能，在故障出現時容易錯誤診斷，不能準確處理故障，嚴重時還會對設備造成影響。此外，部分人員盡管維修水平過關，但責任意識欠缺，在維修時湊合心理較為普遍，無法處理好各項維修要點。短期看來設備能夠保持完好，但帶有故障的設備長時間運行后會引發更大的故障。此外，還有部分人員理論基礎不扎實，在維修過程中多依賴個人經驗，因此僅能處理一些維修難度較低的故障。同時還有部分人員工作態度較差，對故障缺乏警惕，在發現疑似故障或設備出現異常情況時未能及時上報，進而加快了設備老化的速度，導致故障發生過于頻繁。其次是客觀因素，許多鉆井環境場地十分有限，對設備數量要求較為嚴格，并且部分井場在施工時僅有一臺設備，沒有配置備用設備，因此在設備故障時必須暫停施工，停機處理，直至設備維修結束才能正常開展施工作業。這就嚴重影響了施工的進度及效率，并且部分鉆井環境無法滿足維修要求，這時設備只能帶病工作，會嚴重影響設備性能，最終造成不可挽回的損失，嚴重縮短設備使用期限。

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。第一種是無法啟動，需要檢測特定位置下啟動開關的信號，如果正常則需檢測接線處信號，然后逐步進行排查，直到變頻器處。在逐步排查的過程中自然能夠發現問題所在，如果完成所有配件及信號的檢測仍沒有發現問題，則可確定故障處于變頻器內部。第二種情況是設備無法運轉或運轉狀態較差，需測量模擬信號，如果信號顯示不正常或不連續，則需要對線路和電位器做進一步檢測，在檢測過程中必須分段排查，以免出現檢測遺漏的問題。第三種情況是設備正常，但儀表與指示燈處于異常狀態，同樣需按照逐步排查的方式測量輸出信號。

（2）變頻器內部。變頻器的組成較為復雜，包括測量、輸入等多個單元，但設備內部較為完整，保護措施得當，因此檢測時需通過故障參數間接判斷設備運行狀況，主要可分為以下幾種情況。第一是設備過流、過壓或溫度和運轉速度與正常狀態不符，這時則可初步推斷問題出現在測量部分。如果測量部分正常，則需要檢查外接電氣設備與主回路。第二，如果設備顯示正常，但卻無法正常發揮其控制功能，包括啟動、調速等，則可將故障處理區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。

（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，則表明問題出現在系統上，多與無法找到系統讀取參數有關，進而影響了系統程序的正常運行，此時應將檢查重點放在PLC通訊設備上。若發現連接不牢固、設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正常指示無異常現象的情況下設備無法正常運轉，則表明問題出現在輸入、輸出單元，然后繼續檢測線路有無短路或接觸器是否正常，并加以處理。

多數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行測試，在發現異常現象時確定故障模塊，然后轉移到線路上，通過逐步排查最終找到故障根源。此外，PLC的自我保護功能強大，故障發生概率較低，因此通常情況下不會出現異常現象，但如果問題出現在設備內部，則必須明確故障現象及代碼，盡可能對參數加以備份，而不要隨意改變參數，這樣更能夠保障維修質量。

3 設備質量管理

在安裝電氣設備的過程中需要合理布線，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型的電纜互相干擾。而結合當前的實際情況來看，布線不合理的現象較為常見，容易引發以下兩種類型的故障。首先是因油泵卡死而將電機燒毀，多是因油泵電機漏電所導致，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問題，因此需要加以注意。其次是絞車停轉，導致接觸器無法吸合，多與控制電纜固定工作未能處理達標所致，因此必須按照相應的固定標準做好電纜的安裝與固定工作，從而減少此類故障的發生。

石油鉆井工作不同于一般的工程，作業環境較為復雜，并且潛藏著許多安全隱患，因此必須做好電氣設備的管理工作，從而促使鉆井開采更加順利。在具體管理的過程中，要求電氣設備所處環境衛生、清潔，并做好防爆、防護工作，需要定期清理設備內部，梳理雜亂線路與電線電纜，并對設備進行優化，促使設備使用性能更佳。如有發現老化設備應及時做更新處理，并且在清潔設備內部的同時也有利于設備散熱，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，這時只需暫停使用設備并清理內部灰塵，即可幫助設備更好地散熱，并且在拆開設備內部的同時也可查看其他零部件，尤其是一些較為隱蔽的零件。如果發現松動及老化等現象，應立即緊固并更換新零件，從而實現安全隱患的提前處理。在拆卸過程中如有發現某些零部件響聲或氣味異常，則應及時加以更換，以免因處理不及時而對設備整體構成影響，導致設備損壞。

4 設備的維護

（1）檢查與維護。設備的檢查與維護工作十分重要，能夠做到防患于未然。具體來說，在檢查時主要包括以下幾項要點。第一是日常巡檢，要求派專職的巡檢員觀察設備運行狀態，初步掌握故障信息，提供設備故障點及維修內容，從而確保點檢人員在檢修過程中目的及方向更加明確。第二是定期點檢，即對一些重要部位進行周密檢查，及早發現設備隱患與缺陷，從而做好預防工作。除了檢查工作之外，還需對設備及電氣設備進行維護。維護設備時首先需要觀察其形態，例如緊固件有無松動等，然后傾聽設備聲音是否正常，用于判斷設備工況，通過嗅覺判斷設備散發出的氣味，通常情況下如果設備短路，則會有焦糊味。之后可觸摸設備，通過設備溫度判斷設備運行工況，最后是根據保養要求做好清潔及保養工作。此外，因散熱不良而引發的電氣事故后果十分嚴重，因此應確保排風口的通暢性，禁止隨意遮蓋，并且應與其他設備隔開，避免熱氣直吹。在外界溫度較高的時期可將遮陽棚搭蓋于設備之上并配置風機，促使設備散熱效果更好。

（2）人員培訓。鉆井作業開展前必須對管理人員加強培訓，并要求對人員進行素質考核，確保其專業技能過關，從而及時發現設備隱患，并做好日常的維修與保養工作。這樣有利于延長設備的使用期限，幫助工程節約投資成本，并且可解決資源浪費問題。在具體培訓的過程中，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，這樣能夠促使培訓效果更佳。此外，還應致力于提高人員的安全意識，需要確立安全操作規程。一旦發現違規作業現象，必須嚴格處理，并且應定期對員工普及安全知識，從而提高人員安全意識，及時消除安全隱患。此外，還應利用先進的技術實現設備的實時監控，以便及時發現故障，進而判斷故障原因并確定故障位置，將設備故障控制在有限范圍內，避免對其他設備造成影響。

5 結語

總而言之，為了盡可能降低電氣設備的故障率，需要配置專業維修人員，提高故障處理效率，并且人員應不斷總結經驗教訓。此外，還應制定出一些應急措施，以便在異常狀況發生時能夠得到有效控制，以免引起慌亂或延誤工期。