鉆井電氣設備安全使用與故障分析

劉榮華

摘 要：隨著我國陸地、沙漠及海上油田的不斷開發(fā)，油氣勘探開發(fā)技術的不斷提高，定向井、超深井、眾式井、多目地層井等與日俱增，都對鉆機裝備提出了更高的要求。在這種背景下，電動鉆機以其功率大、傳動損耗小、控制靈活、簡捷、便于搬遷和安裝等機械驅動鉆機無法比擬的特點，成為國內外各油田鉆井公司鉆機更新?lián)Q代中的主流產品。

關鍵詞：電氣設備故障分析;安全

在半電動及全電動鉆機給鉆井工作帶來眾多方便時，一個新的問題擺在了許多電氣師的面前：維護工作開始加大以及不安全因素增多。設備故障是如何產生原因是多方面的。筆者結合現場實際情況總結了以下三方面存在的原因：

一是設備本身質量問題;二是設備長時使用自然形成的后期問題;三是維護不力導致的問題。

第一個原因發(fā)生率僅為10%， 主要是電氣設備在出廠前已經過多道嚴格的質檢，大部分問題都出在長途運輸過程中，車輛的顛簸造成某些結構件散開及螺絲松動等現象的發(fā)生。如景宏頂驅在剛開始投運時突然出現報警，經檢查發(fā)現是端子上的短接插片松動所致。第二個原因占5%，主要是設備的電壽命到了極限造成的故障，如整定值變小、開關行程變化、彈簧失效等。如斷路器在經多次跳閘后原定的整定值已偏小;橡套電纜長期使用后保護層老化出現龜裂等現象。而第三個原因約占80%左右，其主要表現在：操作不當、安裝不規(guī)范、保養(yǎng)不及時等等。

1 電氣接地部分的維護

鉆井現場電氣設備的金屬外殼均采用保護接地，所用的接地極長度大多用1.5- -2.0米左右的實心銅棒或鍍銅鐵棒，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際情況如經常搬家，在拆除時能方便的取出。而電氣師在日常維護時只是看看接地線與接地極是否發(fā)生松動而已。為此，筆者認為接地線的安裝質量不僅直接關系到設備的正常運轉，而且還關系到人的生命安全。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有發(fā)生，所以我們要認真吸取經驗和教訓，在平時維護中要嚴格按照電氣操作規(guī)程去執(zhí)行。如某隊在一次搬家過程中電氣師提前將卡特發(fā)電機的地線拆除，造成卡特報故障僅排查就用了近三個小時。在接地極長度無法滿足時，應多加接地極組并按檢查周期，對接地極測量接地電阻使其阻值保持在不大于4歐，接地線應采用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場接地的要求。

2 照明部分的維護

現場所用照明燈具均為150 - -400的金屬鹵化物燈。筆者發(fā)現在使用一段時間后總有部分燈不亮。經查不外乎是四個方面的原因：一是燈內元件到使用壽命而損壞;二是科威特進入雨季后部分接線盒或插頭由于密封不嚴或老化導致短路：三是由于在鉆進作業(yè)時并架出現的晃動使燈與燈座松脫;四是有些燈具后的電纜較長而隨意放置，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。筆者認為對這些問題除元件電壽命到期損壞外其余的問題是完全可以避免的： -是對燈具上的防爆插頭及接線盒進線口要密封，以免雨水進入造成短路;二是在更換新燈泡時一定要將燈座內的防松卡子卡緊，防止在井架晃動時燈頭從燈座里脫出;三是對較長電纜應盤起來，盡量放在井架的內側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龜裂發(fā)生，確保燈具的安全使用。

3 電動機部分的維護

在鉆井作業(yè)現場，電器設備中電動機占了主導地位，而電動機一旦發(fā)生故障造成的影響就會很大。有次搬家時，在拆去了部分設備后還需要啟動壓風機，此時將面板上的轉換開關不管置于遠控還是近控均不能實現電機的啟動。一-開始懷疑PLC出現故障，但隨著排故的深入，才發(fā)現是因軟啟動柜上除壓風機外其他控制電機的控纜均已拆除，使PLC控制指令無法輸入造成故障的發(fā)生，隨后將該柜端子排上6-8，14-16，18-20三個端子短接后故障排除，此時時間已過去兩個多小時。通過這一問題可看出在電氣設備發(fā)生的問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，同時對其控制回路加強學習牢記一些關鍵線號， 對突發(fā)問題能做到不慌不亂、心中有數、快速解決問題，在平時的維護工作中對電機本身運轉情況要密切關注，對轉盤及絞車，泥槳泵風機等特殊用途的電動機要及時清掃濾網，上面的異物，避免風道受堵造成風機發(fā)熱高溫抱軸等問題，使電機安全平穩(wěn)運行。

4 電控房內的維護

電控房屬子密閉的房體結構，不會直接受到外界干擾，但這并不說明是萬無一失的。電控房一般都和發(fā)電機房貼邊在一起承受振動，加上配電柜內大型斷路器、接觸器在吸合、釋放時產生的振動也很大，造成接線端子松動，導線連接處脫落，信號丟失使設備不能正常運轉。有次電源開關柜內一斷路器進線端A相導線松動，使該斷路器的A相直接燒壞。筆者通過觀察發(fā)現要避免這種現象的發(fā)生，就要定期對電控房各柜內元件的接線進行仔細檢查，對出現松動的部位及時緊固;定期檢查房內是否有水汽、凝露、發(fā)霉等現象;對柜內衛(wèi)生要及時清掃，當灰塵聚集在母線排上過多就會出現吸潮，從而產生所謂的爬電現象，PLC柜以前出現過RL09，RL10繼電器因內部積灰致使幾個整流柜的斷路器無法合閘的故障。當插頭座的插針間積塵過多會造成信號的串通或短路;在晶閘管散熱座上若積塵太多會影響散熱效果，最終導致晶閘管損壞;檢查時注意柜內有無異味以免各開關元件在使用過程中溫度是否超高等。

5 現場臨時接線的維護

在鉆井現場接臨時線的工作不是太多但是很關鍵，如何保證它的安全正常使用，部分電氣師認為只要接頭接好，絕緣恢復良好即可。從電氣接線來講上述已達到基本要求，但還有了一個重要問題，那就是連接導線的機械強度是否達到要求。大家知道在現場所接的臨時電纜經常會出現拖拉、移動。勢必造成接頭松動以政出現接觸不良而打火，嚴重的還會使導體外漏造成人身觸電事故。在此筆者認為在按頭做完后，必須保證接頭部位的抗拉強度，使接頭部位不承受外拉力，并將接頭墊離處理。在現所市置臨時電纜時盡量使電纜沿墻角、邊沿或架空數設，在雷雨季節(jié)增加巡檢確保安全用電。

6 搬遷時拆裝工作的維護

筆者接觸過一些同行，大家在聊到工作時都談到一個共性的話題，就是在每次搬家后，各種想不到的故障都出現了，本來在搬家期問各種工作就多，結果因為那些故障的出現使自己忙的苦不堪言。為什么搬家前設備都能正常運轉而搬家后會出現這樣那樣的故障，我想問題大致出現在以下幾個方面：一是拆除電纜時隨意拖拉導致電纜絕緣受損以及插頭落進水里;二是多人一起拉電纜時圖方便用手抓插頭使勁拽，造成纜芯與插針脫離引起開路故障;三是安裝時插錯位置，使部分設備無電;四是在拆除較長電纜時沒很好的固定而被重物擠壓，從而出現漏電或短路。找到故障是如何產生后，就有針對性的去預防、排除。

結束語：綜上所述，現場產生的各類電氣問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生原因后，就會對癥下藥。這樣勞動強度就會大大降低，更有效地促進安全生產工作。

參考文獻：

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（中原石油工程有限公司鉆井二公司，河南 濮陽 457001）