鉆井現(xiàn)場(chǎng)電氣設(shè)備常見(jiàn)故障診斷與排除方法

薛志勇

（大慶鉆探工程公司鉆井二公司海外分公司，黑龍江 大慶 163411）

隨著鉆井現(xiàn)場(chǎng)所應(yīng)用的電氣設(shè)備不斷更新和發(fā)展，其控制模式也從原有的柴油動(dòng)力、氣動(dòng)控制向著SCR驅(qū)動(dòng)、PLC控制、電控氣、交流變頻驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)變，設(shè)備進(jìn)行安裝、檢查維修、調(diào)試工作也更加具有專業(yè)性，工作難度不斷提高。在實(shí)際鉆井作業(yè)當(dāng)中，為了保證鉆井工作的有序進(jìn)行，工作人員需要對(duì)鉆井現(xiàn)場(chǎng)使用的電氣設(shè)備可能出現(xiàn)的各種故障進(jìn)行及時(shí)的判斷和排除，所以，對(duì)鉆井現(xiàn)場(chǎng)的情況進(jìn)行梳理，對(duì)電氣設(shè)備常見(jiàn)的故障進(jìn)行歸納和總結(jié)，對(duì)排除方法進(jìn)行研究，具有非常積極的現(xiàn)實(shí)意義。

1 鉆井電氣設(shè)備故障診斷和排除的重要性

鉆井現(xiàn)場(chǎng)中所使用的電氣設(shè)備類型和數(shù)量較多，通常都需要進(jìn)行電磁干擾以及雷電、爆炸的防范，其中，最為多見(jiàn)的電氣設(shè)備包括電動(dòng)機(jī)、照明設(shè)備、電焊機(jī)等，這些設(shè)備都具有自身特有的屬性，是在鉆井施工中使用較多的重要設(shè)備。因此，保證鉆井電氣設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性，對(duì)設(shè)備出現(xiàn)的故障進(jìn)行診斷和排除具有非常重要的意義。鉆井施工過(guò)程中，如果鉆井電氣設(shè)備發(fā)生故障，施工進(jìn)度就會(huì)不得不延長(zhǎng)，使項(xiàng)目進(jìn)程受到耽誤，增加企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本。當(dāng)前鉆井施工企業(yè)的經(jīng)營(yíng)目標(biāo)都是經(jīng)濟(jì)價(jià)值的最大化，也就是電氣設(shè)備的投入和產(chǎn)出比要最大，因此，為了使鉆井電氣設(shè)備的使用年限有效延長(zhǎng)，降低設(shè)備出現(xiàn)的損耗，對(duì)故障進(jìn)行診斷和排除具有非常重要的作用。總結(jié)來(lái)說(shuō)，對(duì)鉆井現(xiàn)場(chǎng)電氣設(shè)備進(jìn)行故障的診斷和排除，能夠有效的促進(jìn)施工成本的降低，保證企業(yè)獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。

2 鉆井電氣設(shè)備常見(jiàn)故障類型

2.1 設(shè)備自身故障

電氣設(shè)備自身原因造成的故障時(shí)鉆井現(xiàn)場(chǎng)中常見(jiàn)的故障類型，通常來(lái)說(shuō)，鉆井電氣設(shè)備產(chǎn)品本身和組成元件如果存在質(zhì)量問(wèn)題，在長(zhǎng)時(shí)間的超負(fù)荷工作中就會(huì)不斷的產(chǎn)生磨損，使得故障發(fā)生概率不斷增加。同時(shí)，如果超負(fù)荷使用的電氣設(shè)備在進(jìn)行元件更換時(shí)因?yàn)樽陨碓O(shè)計(jì)跟標(biāo)準(zhǔn)之間存在偏差，大小尺寸不匹配，那么在進(jìn)行維修時(shí)如果進(jìn)行配件的更換就會(huì)造成設(shè)備出現(xiàn)損壞性故障。比如，一些電氣設(shè)備的開(kāi)關(guān)、刀閘、接地刀等部件在進(jìn)行過(guò)程中操作不到位，沒(méi)有依據(jù)規(guī)范化標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行上油，或者機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)卡死引起故障的出現(xiàn)，也可能是因?yàn)樵诰S修時(shí)使用的扳手或者螺絲刀與設(shè)備元件尺寸不符，使得擰緊力度不夠，留下安全隱患，使得元件在使用中出現(xiàn)損壞。

2.2 人為故障

人為因素造成的鉆井電氣設(shè)備故障在電氣設(shè)備的出現(xiàn)概率也較高，依據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看出，鉆井電氣設(shè)備中由于人為操作失誤造成的故障在所有故障中的比例超過(guò)了半數(shù)，總結(jié)來(lái)說(shuō)，人為故障主要分為下面幾種情況。（1）當(dāng)前鉆井人員數(shù)量不斷增加，但是許多作業(yè)人員沒(méi)有依據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)考取上崗資格，特別是缺乏一些鉆井電氣設(shè)備的基礎(chǔ)知識(shí)，在進(jìn)行電氣設(shè)備的操作或者施工作業(yè)過(guò)程中缺乏對(duì)電氣設(shè)備運(yùn)營(yíng)特點(diǎn)的了解，對(duì)設(shè)備運(yùn)行的機(jī)理和內(nèi)部構(gòu)成不夠熟悉，因此電氣設(shè)備在出現(xiàn)故障時(shí)，缺乏理論依據(jù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對(duì)設(shè)備進(jìn)行故障的排出和診斷，無(wú)法保證維修過(guò)程中的阿安全性和有效性。（2）許多鉆井現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間從事相同的工作，在思想上產(chǎn)生了懈怠，缺乏對(duì)設(shè)備定期檢查的主動(dòng)性，沒(méi)有依據(jù)有關(guān)的規(guī)章制度和標(biāo)準(zhǔn)流程對(duì)設(shè)備進(jìn)行管理，甚至許多人員依據(jù)自身的主觀經(jīng)驗(yàn)對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查和維修，增加了操作失誤發(fā)生的概率。（3）許多作業(yè)施工人員缺乏對(duì)故障指令的掌握，在進(jìn)行檢查維修過(guò)程中缺乏針對(duì)性，操作缺乏目的性。（4）由于在鉆井施工過(guò)程中，許多電氣設(shè)備會(huì)超負(fù)荷作業(yè)，長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行會(huì)加快設(shè)備的磨損，而且鉆井作業(yè)人員超負(fù)荷作業(yè)的情況下容易出現(xiàn)操作失誤，這些都增加了設(shè)備故障出現(xiàn)的概率。

3 電氣設(shè)備故障診斷和排除原則

（1）先動(dòng)口后動(dòng)手。在開(kāi)展鉆井電氣設(shè)備故障的診斷和排除時(shí)，需要對(duì)故障出現(xiàn)的經(jīng)過(guò)和具體現(xiàn)象進(jìn)行詢問(wèn)，針對(duì)熟悉程度不高的電氣設(shè)備，可以先了解其構(gòu)成和工作機(jī)理，依據(jù)有關(guān)的操作規(guī)程進(jìn)行設(shè)備的檢查和維修，即使沒(méi)有組裝原圖，也可以在拆解過(guò)程中進(jìn)行標(biāo)記。（2）從外到內(nèi)進(jìn)行檢查。在進(jìn)行故障的診斷和排除時(shí)要先對(duì)設(shè)備外部是否存在顯著的傷痕進(jìn)行檢查，并了解其檢修歷史、折舊年限等，然后對(duì)設(shè)備內(nèi)部情況進(jìn)行檢查和維修，在進(jìn)行設(shè)備的拆解過(guò)程中要確定其屬于內(nèi)部故障才能進(jìn)行拆卸，避免操作的盲目性造成設(shè)備故障更加嚴(yán)重。（3）先進(jìn)行靜態(tài)檢查后進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢查。首先要在設(shè)備斷電情況下對(duì)設(shè)備電源開(kāi)關(guān)、開(kāi)關(guān)按鈕、保險(xiǎn)絲等的工作狀態(tài)進(jìn)行檢查，在保證都可以正常工作時(shí)進(jìn)行參數(shù)的測(cè)試，通過(guò)電試驗(yàn)、聽(tīng)聲觀動(dòng)進(jìn)行故障位置的判斷，然后再進(jìn)行維修。（4）先進(jìn)行機(jī)械檢查然后進(jìn)行電氣檢查。故障診斷和排除過(guò)程中首先要通過(guò)檢測(cè)儀等一起對(duì)機(jī)械零件進(jìn)行檢測(cè)，確定其接觸良好的情況下再檢查有關(guān)的線路。（5）先進(jìn)行普遍性檢查后進(jìn)行特殊情況檢查。一般情況下，由普遍原因引起的設(shè)備故障在所有故障中的比例占到了半數(shù)以上，特殊故障通常指的是軟故障，這些故障都需要通過(guò)儀表和工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行診斷和排除。（6）先進(jìn)行故障排除后進(jìn)行設(shè)備調(diào)試。如果設(shè)備出現(xiàn)故障的同時(shí)需要進(jìn)行調(diào)試，需要先將故障進(jìn)行解決，保證設(shè)備運(yùn)行正常后再進(jìn)行調(diào)試。

4 鉆井現(xiàn)場(chǎng)電氣設(shè)備故障的診斷檢測(cè)方法

4.1 直觀判斷

這一故障診斷和檢測(cè)方法是通過(guò)維修人員的主觀觀察對(duì)設(shè)備故障出現(xiàn)的位置和具體情況進(jìn)行確定。在故障出現(xiàn)以后，可以通過(guò)該觀察故障發(fā)生時(shí)伴隨出現(xiàn)聲音、火花的位置以及電源焦糊的氣味等進(jìn)行故障位置的判定，因此要對(duì)故障出現(xiàn)時(shí)的各種異常響動(dòng)進(jìn)行觀察，從而確定故障方位，此外，可以通過(guò)觀察電路板的情況，結(jié)合不同的電控元件、熱繼電氣等呈現(xiàn)出的表面特點(diǎn)進(jìn)行綜合判斷。

4.2 儀表檢測(cè)方法

假如利用直觀判斷法無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障就可以利用儀表對(duì)設(shè)備進(jìn)行全面的檢查，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的有效比較以及儀表的顯示從而發(fā)現(xiàn)故障問(wèn)題，這一方法主要包括電壓法和短接法等，而使用頻率較高的儀表包括萬(wàn)用表、電橋、示波器等。以短接法作為視角來(lái)說(shuō)，鉆井故障維修人員利用絕緣導(dǎo)線將可能出現(xiàn)故障的短路位置進(jìn)行連接，如果這一位置能夠使電路恢復(fù)正常，則表明這一位置存在短路問(wèn)題，相反，則表明沒(méi)有短路問(wèn)題。電壓法是首先對(duì)不同點(diǎn)位處于正常情況下的電壓和電流進(jìn)行計(jì)算，依據(jù)電氣供電情況通過(guò)儀器對(duì)不同點(diǎn)位的電壓和電流值進(jìn)行測(cè)量工，依據(jù)采集到的數(shù)據(jù)與理論數(shù)值進(jìn)行比較，從而確定故障所在的位置。

4.3 通過(guò)狀態(tài)現(xiàn)實(shí)進(jìn)行診斷

當(dāng)前鉆井現(xiàn)場(chǎng)使用的電氣設(shè)備通常都較為先進(jìn)，不但能夠?qū)⒐收蠁?wèn)題進(jìn)行有效的顯示，還能夠?qū)?shí)際的診斷數(shù)據(jù)和診斷位置等數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)更新，將實(shí)際診斷的情況進(jìn)行顯示，這一方法是當(dāng)前鉆井現(xiàn)場(chǎng)電氣設(shè)備故障診斷中采用頻率較高的方法，通常應(yīng)用于觀察以及自動(dòng)故障提醒等效果不夠明顯的故障診斷當(dāng)中，在機(jī)構(gòu)較為復(fù)雜的故障診斷中得到了大量的應(yīng)用。

4.4 及時(shí)對(duì)設(shè)備參數(shù)進(jìn)行核對(duì)

設(shè)備參數(shù)的改變對(duì)于鉆井現(xiàn)場(chǎng)電氣設(shè)備使用性能的好壞具有直接的影響，同時(shí)也會(huì)造成不同類型的系統(tǒng)性故障。在鉆井現(xiàn)場(chǎng)電氣設(shè)備制造和設(shè)計(jì)過(guò)程中，盡管已經(jīng)對(duì)設(shè)備的可靠性進(jìn)行了全面的考量，但是也不可避免的會(huì)受到外部各類因素的干擾。此外，人為因素造成的設(shè)備故障也會(huì)造成設(shè)備運(yùn)行參數(shù)的改變。在進(jìn)行鉆井現(xiàn)場(chǎng)電氣設(shè)備故障的診斷和檢測(cè)過(guò)程中，假如無(wú)法將實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)的解決，可以對(duì)設(shè)備參數(shù)的檢測(cè)與核對(duì)，檢查是否是設(shè)備參數(shù)改變引起的故障。

5 鉆井現(xiàn)場(chǎng)電氣設(shè)備常見(jiàn)故障的排除方法

5.1 初始化復(fù)位法

在鉆井現(xiàn)場(chǎng)電氣設(shè)備發(fā)出自動(dòng)警示的情況下開(kāi)展設(shè)備故障的排除可以通過(guò)硬件復(fù)位或者把系統(tǒng)電源進(jìn)行開(kāi)啟和閉合操作，從而進(jìn)行故障的排除，但是假如在設(shè)備工作存儲(chǔ)位置出現(xiàn)故障，可以開(kāi)展斷電處理，通過(guò)對(duì)電流、電壓的檢測(cè)實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的排除。在這一類型故障處理的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)特別注意的是要及時(shí)的將設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行拷貝，以免由于故障維修而造成數(shù)據(jù)的丟失和損壞。

5.2 參數(shù)修改和程序更正

鉆井現(xiàn)場(chǎng)電氣設(shè)備功能診斷最主要的依據(jù)是電氣設(shè)備的參數(shù)，假如參數(shù)設(shè)定出現(xiàn)問(wèn)題，就會(huì)容易造成設(shè)備故障出現(xiàn)概率增加或者設(shè)備喪失部分功能，某些狀況下還會(huì)由于用戶存在的程序錯(cuò)誤而造成設(shè)備停機(jī)，這種情況下可以利用快速搜索功能實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的排除，保證設(shè)備可以正常工作。參數(shù)修改以及程序更正方法具有顯著的故障排除效果，需要及時(shí)的對(duì)參數(shù)和數(shù)據(jù)的改變進(jìn)行關(guān)注與定期的檢測(cè)，從而及時(shí)的了解不同類型的程序更正效果所存在的差異。

6 鉆井現(xiàn)場(chǎng)電器設(shè)備故障診斷和排除優(yōu)化措施

6.1 促進(jìn)工作人員綜合能力的提升

企業(yè)要定期對(duì)鉆井從業(yè)人員進(jìn)行培訓(xùn)，組織他們進(jìn)行有關(guān)知識(shí)的學(xué)習(xí)和交流，通過(guò)各個(gè)井隊(duì)電氣工程師了解設(shè)備的工作狀態(tài)、當(dāng)前存在的故障問(wèn)題、下一階段的工作計(jì)劃等，各個(gè)部門工作人員要對(duì)新配備的電氣設(shè)備的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、安全性、新技術(shù)等進(jìn)行全面的了解，并對(duì)設(shè)備可能出現(xiàn)的問(wèn)題以及應(yīng)對(duì)措施進(jìn)行掌握，通過(guò)視頻以及圖文等方式，加強(qiáng)對(duì)工作人員綜合能力和專業(yè)水平的培養(yǎng)，為后續(xù)設(shè)備故障的診斷和檢測(cè)奠定基礎(chǔ)。此外，企業(yè)設(shè)備接收人員在使用設(shè)備過(guò)程中可能存在臨時(shí)性思想，缺乏對(duì)設(shè)備有效對(duì)檢查維修和保養(yǎng)，公司管理部門要加強(qiáng)對(duì)設(shè)備使用的檢查與考核，如果不按照規(guī)定對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)或者不能定期進(jìn)行油料的添加，要嚴(yán)格依據(jù)有關(guān)規(guī)范進(jìn)行處理。

6.2 加強(qiáng)日常設(shè)備管理

在設(shè)備出現(xiàn)故障以后，要依據(jù)有關(guān)流程進(jìn)行恰當(dāng)?shù)奶幚恚紫龋@井作業(yè)人員要主動(dòng)進(jìn)行檢查和修理，無(wú)法解決時(shí)要及時(shí)向企業(yè)機(jī)場(chǎng)組進(jìn)行報(bào)告，由現(xiàn)場(chǎng)組機(jī)動(dòng)員到井進(jìn)行指導(dǎo)和問(wèn)題的解決，如果無(wú)法在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行修理和解決，需要向公司機(jī)動(dòng)辦公室進(jìn)行匯報(bào)，向設(shè)備的生產(chǎn)廠家申請(qǐng)派遣安排專業(yè)人員到井處理。設(shè)備管理要依據(jù)有關(guān)的程序進(jìn)行，要督促鉆井設(shè)備管理人員積極的進(jìn)行專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)，強(qiáng)化自我修理技能，在工作中提高積極性和主動(dòng)性，改變以往設(shè)備發(fā)生問(wèn)題就向機(jī)動(dòng)部門報(bào)告尋求解決的思維模式，促進(jìn)設(shè)備管理人員綜合水平的提高，為企業(yè)節(jié)省設(shè)備維修所需的費(fèi)用。

6.3 加強(qiáng)設(shè)備隱患排查

企業(yè)要梳理設(shè)備隱患定期排查和處理的理念，督促各個(gè)鉆井隊(duì)依據(jù)設(shè)備的特點(diǎn)進(jìn)行定期的換油、維護(hù)和保養(yǎng)，并對(duì)檢查情況進(jìn)行記錄，要對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行有效的除塵除濕，并進(jìn)行修理工具、網(wǎng)電裝置和驅(qū)動(dòng)裝置的配備，依據(jù)有關(guān)的規(guī)范化流程進(jìn)行操作。在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)要及時(shí)的尋求解決，如果設(shè)備出現(xiàn)盤剎等具有較高專業(yè)性的問(wèn)題，要安排專業(yè)的維修廠家到井進(jìn)行排查和修理，對(duì)于問(wèn)題較為嚴(yán)重以至于影響到生產(chǎn)安全的設(shè)備，需要向上級(jí)匯報(bào)，制定出合理的更新計(jì)劃并進(jìn)行落實(shí)。科學(xué)有效的安全管理措施，能夠?yàn)樵O(shè)備運(yùn)行的安全提供保障，為鉆井生產(chǎn)的發(fā)展和管理水平的提高奠定基礎(chǔ)。

7 結(jié)語(yǔ)

鉆井現(xiàn)場(chǎng)電氣設(shè)備運(yùn)行的安全性對(duì)于鉆井工作的順利進(jìn)行具有至關(guān)重要的影響，鉆井設(shè)備常見(jiàn)故障更是影響工程整體進(jìn)度的關(guān)鍵性因素，及時(shí)有效的對(duì)故障進(jìn)行診斷和排除是促進(jìn)鉆井效率提升的重要手段。因此，在出現(xiàn)故障問(wèn)題時(shí)，需要從實(shí)際情況出發(fā)，對(duì)故障出現(xiàn)的位置和原因進(jìn)行全面檢查，及時(shí)的將故障排除，從而保證設(shè)備的正常運(yùn)行。同時(shí)，要促進(jìn)從業(yè)人員專業(yè)能力和綜合水平的提升，通過(guò)科學(xué)規(guī)范的操作方法，不斷地進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)積累，從而快速地對(duì)故障進(jìn)行定位和排除。