鉆井現場電氣設備常見故障診斷與排除探討

謝毓剛

摘要：伴隨社會經濟飛速發展，人們對于油氣需求量逐漸增大，對油氣勘探也加快深入，伴隨科學技術快速發展鉆井設備也在快速的優化中，在鉆井設備快速實現機電一體化發展的過程中，鉆井現場電氣設備屬于其中的一個重要部分。本文將就鉆井現場電氣設備常見故障與排除進行相關探討，以期為鉆井設備向自動化方向發展起到一定促進作用。

關鍵詞：鉆井現場;電氣設備;常見故障;診斷;排除

引言

在鉆井現場，由于電氣設備類型較多，產生故障的類型也各不相同，并且造成故障的原因往往比較復雜，這種情況下就需要對電氣設備故障進行及時的診斷和排除，從而避免影響工程的進度，準確的診斷排除設備故障需要工作人員的專業素質為基礎，通過準確的診斷方式快速高效的診斷出設備問題并準確定位，通過合理的方法進行檢修，只有這樣才能從源頭上保障鉆井設備的安全運行，保障工程的有序進行，推動企業的發展。

1 鉆井電氣設備常見故障產生的原因

1.1 設備故障

在鉆井電氣設備故障中，最為常見的問題之一是設備自身的老化故障。首先，電氣設備工作的穩定性及其所發揮的性能與產品本身所使用的電器元件有直接的關系。因為這些電器元件隨著使用年限的不斷加長，特別是接近其使用壽命后期時故障率會逐漸增加。其次，隨著鉆井技術不斷進步，原有電器設備性能已經不能滿足鉆井生產要求，部分元件常常處于超負荷工作狀態，從而增加了設備故障率。第三，鉆井生產現場惡劣的工作環境，如震動、潮濕、灰塵等，也使得電氣故障增加。

1.2 人為故障

一是電氣工程師缺乏。隨著鉆井規模的不斷擴大，鉆井隊所聘用的技術人員越來越多，但多為地質、鉆井、泥漿等人員，電氣工程師少而又少，多為兼職人員。這些兼職人員并沒有經過專門的電氣設備專業知識培訓，對電氣設備一知半解，不能及時有效地診斷并排除故障，增加了設備隱患。

二是現場人員違章操作。現場工作人員責任意識不強，安全意識薄弱，認為是公家的設備沒有必要十分愛惜，只要不出現大故障就不會有什么問題，得過且過，不按操作規程進行維護保養和操作，麻痹大意，使得電氣設備帶病工作，增加事故隱患。

三是現場管理能力欠缺。鉆井現場的管理人員能力參差不齊，管理工作不到位，對于設備的安裝、調試、維護達不到應有的標準，導致設備不能正常使用或損壞。

2 鉆井電氣設備的常見故障排除方法

2.1 觀察法

診斷電氣設備故障常用的方法是直接觀察法，通過觀察設備表面，觸碰出現故障的地方，聽機械的聲音以及嗅異味等方法來判斷電器設備故障產生的原因。①問現場操作人員：設備有無出現打火現象，故障出現之前有什么特殊現象，上一次維修的具體內容，故障出現時是否有異味、是否漏水等。②對常見問題進行初步檢查，確定是否電路出現問題，如出現短路、斷路，螺絲松動、保險絲斷掉等，以及判斷元件是否老化。③排除故障法：根據設備的工作狀態及其發出的聲音、壓力和釋放的氣味等，判斷可能出現的故障。④排除故障后，要繼續觀察電氣設備，檢查設備是否正常工作，有什么特殊現象出現，并根據設備原理圖對設備的溫度和氣密性等因素進行檢查。

2.2 儀器檢查法

通過精密的儀器對設備進行檢查，不僅提高了維修工作效率，還能夠精確地判斷故障所在位置。儀器檢查法主要有電阻測試法、電壓測試法、電流測試法、儀器測試法、常規檢查法、更換原配件法、直接檢查法、逐步排除法、調整參數法、原理分析法等，這里重點介紹電阻測試法、電壓測試法和電流測試法。

2.2.1 電阻測試法

電阻測試法是一種常用的測量方法。通常是指利用萬用表的電阻擋，測量電機、線路、觸頭等是否符合使用標準值以及是否通斷的一種方法，或用兆歐表測量相與相、相與地之間的絕緣電阻等。測量時，注意選擇所使用的量程與校對表的準確性，一般使用電阻法測量時通常做法是先選用低擋，同時要注意被測線路是否有回路，并嚴禁帶電測量。

1）電機檢測：檢測電機時，打開接線盒，將電機斷開電機接線;測量電機UV、UW、VW 接線柱之間電阻，各項電阻應相近;測量電機接線柱U、V、W 與外殼的絕緣電阻值，絕緣值應大于5兆歐;根據測量結果可判斷電機是否存在故障。2）發電機二極管檢測：拆開發電機護罩、將二極管從旋轉整流器上拆下;用萬用表電阻擋正向測量二極管，電阻值應為幾十歐至幾百歐;用萬用表二極管擋反向測量二極管，電阻值應為無窮大;根據測量結果可判斷電機是否存在故障。3）晶閘管檢測：拆卸整流柜附件，將晶閘管從整流模塊上拆下;用萬用表最大電阻擋檢測單向閘管陽極（A）、陰極（K）兩個引腳之間的正、反向電阻，此時電阻值應無窮大;用萬用表電阻擋檢測晶閘管陽極（A）、控制極（G）兩個引腳之間的正、反向電阻的阻值，應無窮大;用萬用表電阻擋檢測晶閘管管、陰極（K）、控制極（G）兩個引腳之間的正向電阻的阻值應遠小于反向電阻;根據測量結果可判斷電機是否存在故障。

2.2.2 電壓測試法

電壓測試法是指利用萬用表相應的電壓擋，測量電路中電壓值的一種方法。通常測量時，有時測量電源、負載的電壓，有時也測量開路電壓，以判斷線路是否正常。測量時應注意表的擋位，選擇合適的量程，一般測量未知交流或開路電壓時通常選用電壓的最高擋，以確保不至于在高電壓低量程下進行操作，以免把表損壞;測量直流時，要注意正負極性。

2.2.3 電流測試法

電流測試法是測量線路中的電流是否符合正常值，以判斷故障原因的一種方法。對弱電回路，常采用將電流表或萬用表電流擋串接在電路中進行測量;對強電回路，常采用鉗形電流表檢測。具體方法：三相電機共有3根電源線，使用鉗形電流表的鉗口套住1相電機電源線;查看電機額定電流，選擇大于額定電流1擋的擋位;啟動電機，觀察電機啟動電流，啟動電流為額定電流的3-5倍，電流穩定后觀察電流值，應等于或小于額定電流;使用鉗形電流表的鉗口依次套住另外2相電機電源線檢測電流;根據測量結果可判斷電機是否存在故障或電機是否過載運行。

3 結語

綜上所述，在鉆井工程的進程中，電氣設備作為主要的工作內容直接影響到鉆井的效率和質量，隨著鉆井工作的不斷深入和擴大，鉆井設備的故障問題也尤為凸顯，這就需要作為工作人員不斷的磨練自己的技術，學習多種鉆井設備故障的診斷維修方法，真正的為鉆井工作提供良好的助力。

參考文獻：

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[3]鉆井現場電氣設備常見故障診斷與排除探討[J]. 林問軒.化工管理.2015（12）.

（作者單位：中石化西南石油工程有限公司重慶鉆井分公司）