牙轮钻机压气控制系统管路冬季冻结问题的改进
【摘要】冬季辅助空压机储气罐及管路结冰，影响钻机的正常运行，处理繁琐，本文提出了储气罐结冰问题的改进方案，减少了因结冰导致的故障时间，提高了工作效率。
【关键词】辅助空压机储气罐分水滤气器
随着科学技术的发展，高度的机械化大生产迅猛发展，露天采矿使用的穿孔设备经历了钢绳冲击钻机、潜孔钻机、发展到现在牙轮钻机等，设备的结构也越来越复杂，功能越来越完善，生产能力越来越高，因此，对设备的维护工作要求也越来越高。充分改善设备的日常维护条件，降低工人的劳动强度，提高工人日常维护的安全性，是实现安全生产，降低设备故障和维修时间，提高设备生产效率的重要手段。
露天采矿工艺中，穿孔是露天开采工艺的第一道环节，白云鄂博矿山是一座大型的露天铁矿床，在白云鄂博矿山，牙轮钻机是主要的穿孔作业设备，因此，充分发挥和提高牙轮钻机的生产效率，直接影响着生产任务的顺利完成，在生产组织中有着举足轻重的地位。
1 原气控系统工作原理
牙轮钻机的气控系统包括：（1）用于钻孔作业中排渣的螺杆式空压机供风的主气路系统；（2）用于控制各气缸、干式和湿式除尘等装置工作的压气控制系统。
空气在压缩过程中会产生一定的水分，白云铁矿牙轮钻机辅助空压机装设车上、车下两个储气罐，在压气控制阀组进气端安装有一套干燥器，用以干燥通向压力控制阀组压气中的水分，保持进入各气缸压气的干燥度，车体下部储气罐是暴露在外的，冬季由于天气寒冷，罐体内部已结冰，不但导致储气罐存风量减少，而且通向压气控制阀组的管路经常冻结，造成管路不畅，控制系统压力低或无风压，影响钻机的正常运行，操作人员进行处理十分不便，拆装管路繁琐，处理时间长，给生产带来很大的影响。
针对这一现象为解决以上存在的缺点，有效地提高工作效率，减少工人劳动强度，要对冬季储气罐结冰问题进行改进。
2 气控系统改造方案及原理
2.1 方案的制定及设计
针对辅助空压机的结构特点及安装位置，我们进行了仔细的现场观察、分析决定在辅助空压机储气罐排气口端安装一套分水滤气器，在下储气罐进气时进行一次气水分离。
石油钻井工程中钻机的智能电气液控制系统 摘要：智能的电气液控制系统具有适应性、可靠性和安全性、先进行的特点，反应的速度身十分快捷，有着安装快捷方便、维护和操作十分容易的特点，能够满足石油钻机在野外作业的需求。本文阐述了智能的电气液控制系统的基础原理和基础结构，并且分析了其在石油钻机上的可靠性应用和先进性应用，同时对适用性做出了分析比较，最终进行推广使用。 关键词：智能的电气液控制系统石油钻井工程钻机 随着钻机市场的不断发展，石油钻机开发和研制的市场有广大的前景，随着HSE管理的规范化和系统化，具有自动化性能高的石油钻机被广泛的使用。传统的石油钻机的控制系统存在着铺设的管线拆卸繁琐、维护安装复杂、危险性大、生产效率低的问题，气动阀件联系着各个逻辑控件，生产的效率很差，已经不能满足现代石油钻机的规范化布局、集中化控制、安全高效和快捷操作的需求。 1、智能的电气液控制系统的设计和结构原理 智能的电气液控制系统在进行设计的过程之中，要保持执行元件、工作介质和动力结构的特征的平稳性，主要对发令结构、控制元件、控制元件的工作方式和传令结构做出了更改。转而将通气开关、换向阀、溢流阀、继气器、调压阀，使用电控旋钮和电控换向阀等装置取代。在控制方式上采用PLC系统，对开关量、模拟量进行控制，同时实现定时、计算、逻辑运算、控制顺序、联锁保护、过程控制、计数、联网和算术运算的功能。智能的电气液控制系统的硬件主要由触摸屏、DDL、PCL和司钻房控制系统组成。智能的电气液控制系统中的CPU 硬件可以完成对数据的处理，对逻辑运算进行控制，实现与触摸屏和DDL的无线通讯功能。其中，触摸屏可以对钻进的参数和钻进的操作参数进行显示，智能控制系统中得控制元件都存在于阀导箱p 智能的电气液控制系统主要由对系统进行控制的硬件组成。钻机的智能的电气液控制系统是由控制元件、电源、核心的控制系统和辅助设备元件等构成。可以将它们按照控制方式的不同进行划分，分为模拟量及开关量的控制系统和数字式的控制系统。钻机的逻辑控制可以通过触摸屏的功能实现，通过对开关的转换实现二者的切换，同时触摸屏还可以显示和控制钻机的工作状态。一旦系统发生故障，会立刻切断电源、报警，对故障点进行显示并找出相应的解决办法。数字式的控制系统可以使用串联的工作方式，在司钻房的元件上安装DDL DRIVE模块，在绞车上进行DDL LINK模块的安装，当系统发出信号时，DDL模块可以转化数字信号，依据系统发出的指令对元件实现控制。在PCL的选择上，可以根据系统的输出点数和输入点数进行功能的联网和扩展，使用PROFIBUS作为系统的总线，依据系统的开关数量和寄存器、定时器的数量选择储存的容量。在智能的电气液控制系统阀件的选择上，主要包括绞车车厢内的控制元件和刹车系统的控制元件，采用活塞式的滑阀结构，可以改变传统的工作信号和工作介质的
KP3500型全液压转盘式钻机是我国第一代全液压特大口径工程钻机，钻孔直径可达3.5m，深度120m。该机在国内首先采用四泵双马达组成恒功率回路驱动转盘，并采用液压缸代替卷扬机，起重量大(可达1.2 MN)，速度快，升降平稳，还可以在必要时进行加压钻进。该钻机1991年年底投入铜陵长江大桥使用，1992年通过建设部鉴定，此后又在广东虎门大桥、福建厦门海沧大桥、南京长江二桥、湖北荆沙长江大桥、浙江钱塘江三桥等国家重大工程中使用，因其效率高、工作平稳而受到施工单位一致好评，并荣获建设部科技进步二等奖和国家级新产品奖。因此，设计适用可靠的液压系统，对保证钻机的使用性能至关重要。 1液压系统设计的基本原则 利用国内外先进技术和成功经验，结合我国国情和钻机的具体使用要求。力求简单和适用，尽可能地利用最少的液压元件来实现钻机所具备的各种动作。这样，能够降低故障发生概率，提高能量利用率和钻机的可靠性，降低工人劳动强度。 2主油路系统 2.1调速方式和液压泵的选择 液压系统的调速方式有无级调速和有级调速两大类。无级调速具有调速范围大，能适应不同钻进工艺的要求，但是，变量控制回路和液压泵驱动机构较复杂。KP3500型全液压钻机采用4台A7V160LV1R恒功率变量泵和2台2QJM62-6.3B低速大扭矩液压马达组成恒功率调速系统，把有级变速和无级变速结合起来，拓宽了调速范围，而且在调速时不需要节流和溢流，能量利用比较合理，效率高而发热少。 由于钻机施工地层情况复杂，负载多变，要求钻机能随负载的变化自动调节转速和转矩，而恒功率变量系统能适应负载工况的要求，即随负载的增加，系统能够自动降低转速，增大转矩。并能最大限度地利用源动机的功率，达到最佳的钻进效果。A7V160LV1R恒功率变量泵的工作特点正在于它的排量能随负载压力的变化自动调节，以保证输入功率接近恒定值。若不计效率，则马达输出的功率N基本上等于泵输入的功率，亦为恒值，由马达的功率公式N＝Mn／974可知，N恒定时，M与n呈双曲线关系，即在恒功率变量泵的控制下，随着负载的变化，马达输出的转矩M与转速n之间按双曲线关系自动调节，可满足工况要求，其调速特性曲线如图1所示。
液压大钳安装、操作规程及维护保养 1范围 本标准规定了液压大钳的安装、操作及维护保养的方法。 本标准适用于钻井队液压大钳的安装、操作和维护保养。 2主要技术参数 2.1液压大钳主要技术参数见附录A。 2.2 液压大钳在不同压力下钳头扭矩见附录B。 3安装 3.1液压源安装在钻台底座或钻台偏房内，水平放置，固定牢靠。 3.2将额定钩载为5 t的滑轮，用φ15.875 mm的钢丝绳双股固定在井架天车大梁上，滑轮钩要封口。 3.3吊绳采用φ15.875 mm钢丝绳，将钢丝绳穿过滑轮，一端固定在大钳吊杆上，一端固定在3 t手拉葫芦吊钩上，手拉葫芦的下端用φ15.875 mm的钢丝绳双根固定在液压钳上。 3.4塔式钻机专用尾柱使用不小于φ137 mm的钢管，长度以高出钻台面1 m为宜，安装在钻台右前边，距井口3.3 m为宜，牢固地固定在井架底座上。A型井架也可以将井架大腿作为尾桩。 3.5将大钳与移送缸连接，吊起固定在吊绳上，再将移送缸与尾柱连接，移送缸与大钳连接端应比尾桩固定端低100 mm～350 mm，井口、大钳、尾柱保持一条线，手拉葫芦要留有足够的调节余量。 3.6接通液压管线、气路、电路。 4调试 4.1启动液压电源，观察电机转向，确保电机转向正确。 4.2井口立1柱钻杆，扣上吊卡，坐稳井口。打开气源阀门，扳动气开关将大钳送至井口。调节大钳高度，使其底面与吊卡上平面保持40 mm距离。大钳开口套入钻杆后，转动吊杆上螺旋杆，调平钳头，使上下钳两个堵头螺钉与钻杆公母螺纹贴合。 4.3操作高低档气阀、下钳夹紧气阀和移送缸气阀，观察是否灵活和漏气。 4.4试运转，压力在2.5 MPa以内低档空转1 min～2 min，压力在5 MPa以内高档空转1 min～ 2 min，确保： a)马达运转平稳，钳头复位机构正常； b)大钳送至井口，下钳准确卡住钻杆接头； c)各气、液管路无刺漏现象； d)各阀门灵活好用。 4.5调节扭矩。起下钻作业扭矩不超过100 kN·m。调节时，将钳子送到井口，夹住接头，操作高档上扣到钳子不转动时，关死钳子上的上扣溢流阀，调节油箱溢流阀到要求压力，然后再打开上扣溢流阀，调到规定上扣压力。不得用低档调节扭矩。压力、扭矩对照见附录B （资料性附录）。 5操作要求
钻机盘刹液压控制系统 盘式刹车具有刹车力矩容量大，制动效能稳定，耐衰退性能好，制动灵敏，操作省力，更换 维修方便结构紧凑，便于专业化、系列化生产等优点，国内外各工业部门均将其视作先进的 制动技术加以研究和发展。 工作原理：盘式刹车控制系统由液压元件和气控元件组成。 液压控制系统的工作原理：液压控制系统的动力，是用2套规格相同的液压泵分别作为主液
压泵2和备用液压泵2，主液压泵由电动机驱动，备用液压泵由气马达6带动。当停电或主液压泵出现故障时，按下按钮阀7，备用液压泵2就可代替主液压泵2短时间向系统供油，不影响钻井作业。 根据液压站提供的油压是松闸或是紧闸状态，盘式制动器又可分为常闭式和常开式两种。 图3为液压控制系统工作原理图，液压系统分为4个部分：一是油液供给系统，它主要由油箱、粗滤油器1、油泵2、精滤油器3,安全阀4以及单向阀5组成。二是正常刹车部分，它主要由两个减压刹车阀6和9，二位三通换向阀7和8组成。三是安全刹车系统，它主要由二位三通换向阀7、8、14、两位两通换向阀15、蓄能器10、延时阀11、单向阀12和减压阀13组成，四是气控系统，它由1个手动二位三通换向阀和1个气控二位三通换向气阀组 成。 液压控制系统的主油路可分为正常工作部分和安全刹车部分。正常工作时,液压油经吸油管由泵2打出,经精滤器3和单向阀5由油路b、c分别进人两个叠加式减压刹车阀6和9,再经换向阀7和8到刹车钳油缸通过刹把组件可以调节叠加式减压刹车阀,即调节刹车钳油缸内油压值的大小。当刹把处于零位时,叠加式减压刹车阀出口压力最大,此时绞车处于工作状态。当需要刹车时,司钻仅需下压刹把,使其出口压力降低,便可达到刹车的目的。司钻可凭手感
1 人员准备 1.1 井队带班队长，安全官，机械师，司机长，司钻，副司钻，井架工，钻工,场地工，水车司机，吊、叉车司机等 2 工具准备 2.1 与注灰管柱相匹配的安全阀与循环头 2.2 与上卸钻具相匹配的B型大钳，上扣扭矩仪，液压大钳等 2.3 与注灰队上水口相配的接头及管线 2.4 与钻具尺寸相配套的卡瓦和安全卡瓦/单根吊卡等 2.5 钻杆安全阀（球阀）、扳手、钻杆内防喷器、配合接头与循环头 2.6 检查泥浆泵安全阀压力设定在安全范围内。 2.7 足够长度的反循环管线。 2.8 泥浆比重计和取样杯。 3 安全注意事项 3.1 操作要求 3.1.1 在工作开始之前，要组织井队人员和注灰队人员召开安全会，明确注灰施工程序及顶替液量，通知司钻起钻立柱根数和循环井深及体积。 3.1.2 注灰管线试压时人员应当远离高压区。 3.1.3 起下钻时井口人员不能挡住司钻的视线。 3.1.4 对注灰管线和井口试压时井口阀门的开关应安排由第三方人员操作。
3.1.5 注水泥钻具一般用1000FT的3-1/2”油管作为注水泥管柱，下入油管长度不要短于水泥塞高度。 3.1.6 下油管期间认真通径，检查好丝扣，按照标准扭矩上扣。 3.1.7 下油管期间坐卡瓦后，使用安全卡瓦或单根吊卡做好二次防护。 3.1.8 若注灰浆中途失败，应采用反循环的方法排出灰浆，不允许灰浆通过BOP系统。 3.1.9 注灰施工前再次确认入井钻具数量，一定要和注灰工程师及监督沟通好上提管柱高度和根数。 3.1.10 预留一个泥浆仓作用来收集顶替灰浆的返出液。 3.1.11 井架工要在顶替灰浆时抵达二层台就位，等待起管柱。 3.1.12 入井的注灰管柱要求严格检查丝扣与本体，不能出现穿孔油管入井，油管连接扭矩不达标导致井下事故。 3.1.13 注灰管柱要避免使用原井管柱。 3.1.14 扣上吊卡后，一定要确认保险销子插好。 3.1.15 起下钻时井口做好防落物工作，气动卡瓦或者手动卡瓦座好后悬重要缓慢释放，防止挤扁管柱本体。 3.1.16 水泥灰顶替到位后要抓紧起钻至反循环深度，及早将多余灰浆洗出井筒。 3.1.17 利用注灰队的管线作为反洗井排出管线时，一定要落实泵车上的出口阀门是否打开。
全液压钻机液压系统的设计 郑州勘察机械厂 张红军 魏永辰 王慧基 马占才 顾荣森 KP3500型全液压转盘式钻机是我国第一代全液压特大口径工程钻机，钻孔直径可达3.5 m，深度120m。该机在国内首先采用四泵双马达组成恒功率回路驱动转盘，并采用液压缸代替卷扬机，起重量大(可达1.2 MN)，速度快，升降平稳，还可以在必要时进行加压钻进。该钻机1991年年底投入铜陵长江大桥使用，1992年通过建设部鉴定，此后又在广东虎门大桥、福建厦门海沧大桥、南京长江二桥、湖北荆沙长江大桥、浙江钱塘江三桥等国家重大工程中使用，因其效率高、工作平稳而受到施工单位一致好评，并荣获建设部科技进步二等奖和国家级新产品奖。因此，设计适用可*的液压系统，对保证钻机的使用性能至关重要。 1 液压系统设计的基本原则 利用国内外先进技术和成功经验，结合我国国情和钻机的具体使用要求。力求简单和适用，尽可能地利用最少的液压元件来实现钻机所具备的各种动作。这样，能够降低故障发生概率，提高能量利用率和钻机的可*性，降低工人劳动强度。 2 主油路系统 2.1 调速方式和液压泵的选择 液压系统的调速方式有无级调速和有级调速两大类。无级调速具有调速范围大，能适应不同钻进工艺的要求，但是，变量控制回路和液压泵驱动机构较复杂。KP3500型全液压钻机采用4台A7V160LV1R恒功率变量泵和2台2QJM62-6.3B低速大扭矩液压马达组成恒功率调速系统，把有级变速和无级变速结合起来，拓宽了调速范围，而且在调速时不需要节流和溢流，能量利用比较合理，效率高而发热少。 由于钻机施工地层情况复杂，负载多变，要求钻机能随负载的变化自动调节转速和转矩，而恒功率变量系统能适应负载工况的要求，即随负载的增加，系统能够自动降低转速，增大转矩。并能最大限度地利用源动机的功率，达到最佳的钻进效果。A7V160LV1R恒功率变量泵的工作特点正在于它的排量能随负载压力的变化自动调节，以保证输入功率接近恒定值。若不计效率，则马达输出的功率N基本上等于泵输入的功率，亦为恒值，由马达的功率公式N＝Mn ／974可知，N恒定时，M与n呈双曲线关系，即在恒功率变量泵的控制下，随着负载的变化，马达输出的转矩M与转速n之间按双曲线关系自动调节，可满足工况要求，其调速特性曲线如图1所示。 图1恒功率变量泵-定量马达回路调速特性曲线
石油钻机的主要系统 石油钻机 在石油钻井中，带动钻具破碎岩石，向地下钻进，获得石油或天然气的机械设备。 一部常用石油钻机主要由动力机、传动机、工作机及辅助设备组成。一般有八大系统（起升系统、旋转系统、钻井液循环系统、传动系统、控制系统、动力驱动系统、钻机底座、钻机辅助设备系统），要具备起下钻能力、旋转钻进能力、循环洗井能力。其主要设备有：井架、天车、绞车、游动滑车、大钩、转盘、水龙头（动力水龙头）及钻井泵（现场习惯上叫钻机八大件）、动力机（柴油机、电动机、燃气轮机）、联动机、固相控制设备、井控设备等、 [编辑本段] 石油钻机的主要系统 1. 提升系统 提升系统主要是由绞车、井架、天车、游动滑车、大钩及钢丝绳等组成。其中天车、游动滑车、钢丝绳组成的系统称为游动系统。提升系统的主要作用是起下钻具、控制钻压、下套管以及处理井下复杂情况和辅助起升重物。 2.旋转系统 旋转系统是由转盘、水龙头（动力水龙头）、井内钻具（井下动力钻具）等组成。其主要作用是带动井内钻具、钻头等旋转，连接起升系统和钻井液循环系统。 3.钻井液循环系统 钻井液循环系统是由钻井泵、地面管汇、立管、水龙带、钻井液配制净化处理设备、井下钻具及钻头喷嘴等组成。其主要作用是冲洗净化井底、携带岩屑、传递动力。 4.传动系统 传动系统是由动力机与工作机之间的各种传动设备（联动机组）和部件组成。其主要作用是将动力传递并合理分配给工作机组。 5.控制系统 控制系统由各种控制设备组成。通常是机械、电、气、液联合控制。机械控制设备有手柄、踏板、操纵杆等；电动控制设备有基本元件、变阻器、继电器、微型控制等；气动（液动）控制设备有气（液）元件、工作缸等。 6.起升系统 起升系统一般由液压缸组成。随着液压缸活塞杆的伸出将井架起升，活塞杆的缩回井架下放。
车装钻机液压系统泄露的控制及维护 总装一分厂 李湛 2007年6月
的控制及维护 摘要： “漏油”几乎是所有车装钻机的通病，经常可以在车间及试验场看到车上车下油迹斑斑，成为一项久攻不下的顽疾。液压系统的泄漏严重影响着系统工作的安全性，造成油液浪费、污染周围环境、增加机器的停工时间、降低生产率、增加生产成本及对产品造成污损。因此，对液压系统的泄漏我们必须加以控制。 关键词： 液压系统（hydraulic system）泄漏（leak）管线（pipeline）冲击（impact）振动（vibration）磨损（abrasion） 控制（control）措施（measure）维护（maintenance） 设备（Equipment） 目录： 一、装钻机的液压系统 二、液压系统存在的泄漏现象 三、液压系统泄漏的原因 四、控制泄漏的措施 五、液压设备的维护
的控制及维护 一、车装钻机的液压系统 液压系统贯穿车装钻机的各个部分，是每一台设备的重要组成，它由： （1）动力装置——液压泵； （2）控制调节装置——溢流阀、截止阀、换向伐、单向伐等伐件； （3）执行装置——液压缸、液压马达、钻杆动力钳等； （4）辅助装置——油箱、滤油器、管道接头等。 四个部分组成，它的主要部件包括：动力源系统、控制阀件、液压支腿系统、液压绞车及崩扣缸系统、井架起升系统等。 二、液压系统存在的泄露现象 “漏油”几乎是所有车装钻机的通病，经常可以在车间及试验场看到车上车下油迹斑斑，成为一项久攻不下的顽疾。液压系统的泄漏严重影响着系统工作的安全性，造成油液浪费、污染周围环境、增加机器的停工时间、降低生产率、增加生产成本及对产品造成污损。因此，对液压系统的泄漏我们必须加以控制。 三、液压系统泄漏的原因 提起泄漏的原因，可能很多人首先想到的就是安装不到位，该拧紧的地方没有拧紧或是生料带没有缠够。这些可能是造成泄漏的原因，但仅此而已吗？单单是安装失误就如此难以解决吗？问题远远不
OIL DRILLING RIG 石油钻机 公司可提供钻井深度2000-12000米之间的钻机与修井机，有车载、橇装、整托等运输形式；并可根据用户需求，提供适应陆地、
SKID-MOUNTED DRILLING RIG 橇装钻机 4000米(1000HP)系列钻机型号及参数 TECHNICAL P ARAMETERS 技术参数 The design meets GB/T 23505 Petroleum Drilling and Workover Rigs, and the main supporting parts conform to API specifications Reasonable overall layout, safe and fast demolition, complying with highway transport requirements Features explosion-proof, leak-proof, anti-corrosion, moisture-proof, cold resistant, high temperature resistant and sand prevention Mechanical drive, electromechanical drive, and electric drive are available The mast is front opening K type, featuring low installation and integral lifting The substructure is in parallelogram structure and uses drawworks power for lifting, which is safe and fast 设计符合国标GB/T▲23505《石油钻机和修井机》，主要配套部件符合API 规范 总体布局合理，拆迁安全快速，符合高速公路运输要求 产品具有防爆、防漏、防腐、防潮、防寒、耐高温、防沙等性能 采用机械驱动、机电复合驱动、电驱动等型式。 井架采用前开口K 型，低位安装，整体起升 底座采用平行四边形结构，利用绞车动力起升，安全、快捷
物联网在石油钻机控制系统上的探索运用 为适应各种不同地域环境油气的勘探开发，石油企业不断的利用新科技对石油钻机控制系统进行改进。物联网是一个社会发展的新环境，物联网中的技术应用于石油钻井方面，帮助石油企业更好开发出优质石油。本文针对石油钻机控制系统进行介绍，探讨出物联网在石油钻机控制系统中的应用，分析石油发展前景。 标签：物联网;石油钻机控制系统 一、石油钻机控制系统现状 目前，石油钻探行业正逐步与国际接轨，对石油钻井国内和国际的要求也越来越高，而石油钻井井场防爆电路标准化体系，是基于当前国内外石油钻采设备和新技术的钻井，新技术和现代钻井生产的要求，为了防止火花因石油钻井过程电气控制设备，造成可燃气体爆炸，实现高品质，生产效率和安全钻井，并与国际市场和诞生出的新产品。石油钻机标准化防爆电路系统主要用于陆上石油钻井、海上石油钻井平台、固体控制设备和井场电气设备及照明控制。该系统适用于有爆炸性气体混合物环境的1区、2区，爆炸性气体混合物属Ⅱ类，A、B级，T1--T4组的场所，作为配电或集中控制三相鼠笼异步电动机的启动、停止，具有失压、短路、过载及断相保护功能，关键部位还具有无负载拒绝合闸功能。井场具有标准化电路防爆，水和灰尘，特别适用于油田恶劣的环境，这是油田钻井设备和标准化作业的最佳选择。井场标准防爆电路系统的设计和制造是以“性能先进、安全可靠、运输方便、操作经济、符合hse要求”为原则。 二、石油钻机控制系统 2.1集中控制方式 所謂集中控制，是利用MCC电子控制室将井场所有交流电机的起动装置和其他地区的区域电源集中起来，采用两地独立供电和起动交流电机的方式，通过MCC控制室的插接柜通过快速防爆插头将电源和控制电源线连接到各电气设备上。固体控制区进入一电源和控制电源线，也通过快速防爆连接器结合到罐接线盒的固体控制结束，然后将电缆通过所述防爆接线盒，以提供过渡表面罐子固体控制设备。简化了井场电气控制设备，实现了井场电气设备的集中控制，即井场内所有交流电机的集中控制，两地之间的独立供电和起动。使用集中控制室分区电源的交流电机的场区和井场并与防爆和防爆接线盒与实施的控制转接盒其它井MCC电控房。井场中所有交流电动机的供电和控制以及其他地区的分区供电集中在电控室。采用独立供电和双向起动模式，有利于井上电气人员的集中运行。容易观察，同时也有利于电力的维护和检修。缺点是来自MCC电气控制室的电源和控制电缆太多，不利于人员的安装。从经济的角度来看，总体价格略高。 2.2分散控制方式
I If 编号：SM-ZD-61877 石油钻井设备节能措施及 Orga nize enterp rise safety man ageme nt planning, guida nee, inspection and decisi on-mak ing. en sure the safety status, and unify the overall plan objectives 编制: 审核: 时间: 本文档下载后可任意修改
石油钻井设备节能措施及建 简介：该安全管理资料适用于安全管理工作中组织实施企业安全管理规划、指导、检查和决策等事项，保证生产中的人、物、环境因素处于最佳安全状态，从而使整体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 1石油钻井设备的能耗现状石油钻井设备按照能量转化可以简单的分为原动机和 驱动机，原动机是指的把燃料蕴含的化学能转化成机械能或电能的设备，驱动机是指将吸收或重新分配原动机产生的机械能或电能，做功，实现钻井生产。在钻机设备中，原动机 般就是柴油机（也可能是燃气机）和发电机（柴油机发电机或燃气发电机），驱动机就是指除原动机外的各类运转设备，如联动机、并车箱、偶合器，变矩器、绞车、转盘、泥浆泵机械设备以及电动机等。石油钻机按照驱动方式来分，主要 分为机械钻机（原动机产生机械能再分配做功）和电动钻机（原动机产生的电能再分配做功），从上面简单的分类可以看出，石油钻机设备的能耗主要体现在原动机的能耗和驱动机的传递效率上。 目前我国石油钻机数量众多，类型各异，配套的功率也 从2000KW到8000KW不等，因此做好从钻井设备配置到 使用管理的全过程，能够有效降低能耗，促进企业经济效益和社会效益的提升。 2 石油钻井设备节能措施2.1使用节能新技术在设备选型配置时采用 高效节能新技术，优先选用效率 高、能耗小的设备，实现原动机和传递效率的节能。 2.1.1选用电喷柴油机。柴油机电喷技术由电控调速器
第一章司钻岗位操作规程 一、操作前检查与准备 1、召开班前会，根据生产任务搞好工作安排，使全班每个人都能明确本班任务和安全生产注意事项，确保生产有条不紊，安全无事故。 2、检查主刹车及辅助刹车系统工作情况。 3、检查大绳的死、活绳头固定情况及大绳有无断丝。 4、检查所有钢缆、给进、绞车、吊索。 5、检查液压系统、性能良好，各种仪表灵敏可靠。 6、检查提升系统及动力大钳。 7、防碰天车装置必须灵敏可靠。 8、指挥岗位人员清理钻台面，便于操作。 二、正常钻进 1、钻进中严格执行技术指令。 2、均匀送钻，观察参数仪（指重表、泵压表）变化，准确地判断井下情况。 3、钻进中发生蹩、跳现象，及时汇报，根据指令调整钻压、转速等参数。 4、钻进中泵压下降，应立即停钻检查。排除地面因素后起钻检查钻具。 5、牙轮钻头使用到后期，出现蹩、跳钻、转盘负荷大、打倒车、钻时明显增加等现象，立即循环钻井液，起钻换钻头。 6、设备发生故障，尽量循环钻井液，活动钻具；不能循环钻井液及活动钻具时，可下放钻具，将悬重的2/3压至井底，使钻具弯曲，以防粘卡，排除故障后，起钻检查钻具。 7、接单根前按规定进行划眼，卸扣时不磨扣，上扣时不压扣。上提方钻杆时，观察游车，待单根下接头出鼠洞时应缓慢起出。接好单根后先开泵，正常后方可下放钻进。 8、操作失误造成顿钻或溜钻，立即循环钻井液起钻检查。 三、起钻操作 1、起钻时严格执行技术指令。 2、起钻前将钻头提离井底2m以上，循环钻井液，并活动钻具。待钻井液性能稳定，井下情况正常，准备工作完成后，方可起钻。 3、井口挂好吊环，插入磁性保险销，待大钩弹簧拉紧后方可上提。 4、上提钻具时精力集中，平稳操作，右手不离刹把，左手不离开关，目视井口，观察指重表、滚筒钢丝绳缠绕情况及钻杆接头数，判断游动滑车位置，防止顶天车。 5、起钻中途按规定进行放气，钻杆下接头出转盘面0.5-0.6m后，刹住钻具，待井口放好卡瓦或吊卡后，缓慢下放钻具。 7、井下正常时根据钻具负荷和设备起升能力合理选择起钻速度。 8、起钻遇卡，应上下活动钻具，上提拉力不得超过原悬重100KN，严禁猛提硬转，无效后接方钻杆循环钻井液，汇报请示。 四、下钻操作 1、下钻时严格执行技术指令。 2、入井钻头及喷嘴符合设计、无损伤，否则不能入井,钻头装卸器尺寸合适。 3、钻头紧扣先用链钳人力上紧，再用顶驱紧扣，扭矩符合要求，下入时缓慢通过井口。 4、入井钻铤符合规定标准（弯曲度及磨损情况等），按规定扭矩紧扣。 5、根据钻铤尺寸选择卡瓦、安全卡瓦。卡瓦距内螺纹端面50 cm ；安全卡瓦要卡平、卡紧，不能卡反，所卡部位至卡瓦距离5-8cm。
石油钻井系统 一般情况下，钻井系统被砍成了八大块：提升系统、旋转系统、循环系统、传动系统、驱动系统、控制系统、辅助系统。 所谓提升系统，主要包括了Drawworks, crown block，travelling block，swivel, hook这几样东西,这几个货长相如下：
所谓旋转系统，以前讲的是水龙头和转盘，但是现在这个玩意儿基本是个摆设了，钻井都用顶驱
从上面这张照片上中间那一大坨黄色的东西就是顶驱了…… 等一下，突然发现我并不擅长按着教材的思路去讲，还是按我自己的感觉随便讲比较 那个……大致是这样 王二麻子一大早就从床上爬起来，开着他50m3的柴油罐罐车高高兴兴的往二道沟三号井场去。他一边嚼着油条，一边盘算李队长这个月给他抽多少柴油。前天晚上他又请队长去旁边的白马村里喝了几斤江津五粮液。那天给马丽丽的钱没白花啊，据说把李队的腰都要崩断了，领导必须很满意啊！想到这，王二麻子不由得兴奋地搓起了手……苟曰的，老子今天晚上也要去会会这个妖精！ 王二麻子到了队上，管后勤的老秦把车招呼靠到了柴油罐上，拉过管子接上泵就开始倒油了。王二麻子给他散了一根烟，就直接去队长板房敲门了。叫了几声，门支拉一声开了，王二麻子抢进去一看，李队正躺在床上抽烟呢。见他进来，领导开腔了“ 苟曰的二麻子，你给老子那天晚上找的女娃是哪里来的，把老子的老腰都要盘断老”。 “嘿嘿，李队，那是你老人家身体好，雄起老撒“ 王二麻子脸都快笑裂了，”那个这个月的柴油钱，你看给返几个点？” “ 曹，老子就晓得你一天净想得这些，老规矩20个点，你一天把事情给老子办利索了” “ 要得，要的，领导你放心” …………………… 话分两头，书讲两边 这边柴油倒进了柴油罐，队上的人就开始把油往日用油罐里面倒，这个罐子小，一般就5,6个方，带了一套滤子，这样灌到柴油发电机的柴油就会比较清洁。上次滤子堵了，motor man 霍二哥这个懒怂半天没换，结果把柴油机都差点搞毁了，本来队上就穷，以前用的都是volvo,现在好不容易换了4台CAT 3512B柴油发电机，还弄这事，李队差点没把老霍给劈了。
在液压系统设计部分
在液压系统设计部分，基本上确定各零部件的液压使用原理及参数计算。这里分析计算了截割部、行走机构、装运机构、中间运输机等载荷分析。马达部分的确定：装载部的星轮机构马达、行走机构的驱动马达、中间运输机的驱动马达等。油缸部分的确定：升降油缸、回转油缸、伸缩油缸、履带行走机构的张紧油缸、铲板部的升举油缸的计算设计。 液压缸的结构设计部分，进行了伸缩油缸的机构设计计算，并绘制零件图。也进行了泵站的参数计算确定和液压系统的计算，评估液压系统性能。 最后进行掘进机的通过性分析与稳定性分析。 关键词：纵轴式掘进机；总体方案设计；液压系统设计 中图分类号：TH 1 引言 1.1 当前国内外掘进机研究水平的状况 近年来，随着我国煤炭行业的快速发展，与之唇齿相依的煤机行业也日益受到重视。在 煤炭行业纲领性文件《关于促进煤炭工业健康发展的若干意见》中，在全国煤炭工业科学技术大会上以及国家发改委出台的煤炭行业结构调整政策中，都涉及到发展大型煤炭井下综合采煤设备等内容。 掘进和回采是煤矿生产的重要生产环节，国家的方针是：采掘并重，掘进先行。煤矿巷 道的快速掘进是煤矿保证矿井高产稳产的关键技术措施。采掘技术及其装备水平直接关系到煤矿生产的能力和安全。高效机械化掘进与支护技术是保证矿井实现高产高效的必要条件，也是巷道掘进技术的发展方向。随着综采技术的发展，国内已出现了年产几百万吨级、甚至千万吨级超级工作面，使年消耗回采巷道数量大幅度增加，从而使巷道掘进成为了煤矿高效集约化生产的共性及关键性技术。 我国煤巷高效掘进方式中最主要的方式是悬臂式掘进机与单体锚杆钻机配套作业线，也 称为煤巷综合机械化掘进，在我国国有重点煤矿得到了广泛应用，主要掘进机械为悬臂式掘进机。 我国煤巷悬臂式掘进机的研制和应用始于20 世纪60 年代，以30～50kW 的小功率掘进
毕业设计液压钻机的液压系统设计 摘要 水平定向钻机铺管技术是目前应用最广泛的非开挖铺管技术之一，可用于穿越道路、河流、建筑物等障碍物铺设管线，具有快速、高效、不破坏环境及影响交通等突出优点。在当今中国基础设施建设如火如荼的大环境下，拥有广泛的市场前景。目前，对比与国外先进的水平定向钻机研发水平，我国的钻机研发还处于一个比较落后的水平，因此加快水平定向钻机的研发工作具有明显的社会意义和经济意义。 钻机的液压系统直接负责整机的控制和传动系统，直接影响到系统的各项性能指标，是钻机的关键技术。本文叙述了水平定向钻机液压系统设计过程。首先，比较详尽地描述了水平定向钻机的工作原理、各项性能指标、设计参数、结构组成，同时分析了各机构的工况和负载情况，为下一步液压系统的设计提供设计依据。然后根据前面分析的结果，对液压系统进行设计，并合理选择各子系统的液压元件，最后，进行液压系统的性能验算。本文设计的液压系统可以使发动机-液压系统的性能达到较好的状态，发动机功率利用率、液压系统传动效率以及钻机的作业效率也比较高。 关键词：水平定向钻机；液压系统设计；液压元件选择；性能验算
Abstract Horizontal Directional Drill pipe laying technology is currently the most widely used technique for trenchless pipe-laying can be used across the roads, rivers, buildings, obstacles such as laying pipelines, with a fast, efficient, without damaging the environment and highlight the advantages of traffic. Infrastructure construction in China today in full swing environment, have broad market prospects. At present, the comparison with foreign advanced level of research and development of horizontal directional drilling, drilling rig in China is still in a backward R & D levels, accelerate research and development of horizontal directional drilling has obvious social significance and economic significance. Drilling machine hydraulic system is directly responsible for the control and transmission system, directly affect the system performance is the key technology of drilling rig. This paper describes the design of the hydraulic system of horizontal directional drilling process. First, more detailed description of the horizontal directional cobalt machine works, the performance indicators, design parameters, structure, and analyzes the various agencies working conditions
石油钻井系统是如何工作的？ 一般情况下，钻井系统被砍成了八大块：提升系统、旋转系统、循环系统、传动系统、驱动系统、控制系统、辅助系统。 所谓提升系统，主要包括了Drawworks, crown block, travelling block, swivel, hook这几样东西,这几个货长相如下：
所谓旋转系统，以前讲的是水龙头和转盘，但是现在这个玩意儿基本是个摆设了，钻井都用顶驱把从发电机房送过来的600V交流电一部分在SCR柜子里整流(rectify)整成直流电DC，然后直接给钻机上的大型直流电机(DC motor)供电（装在绞车，泥浆泵和钻盘上的几个主电机），另一部分600V交流进变压器，搞成一套480V，一套220V，然后再接到MCC（motor control center)上，给钻机上的各种交流小电机(AC motor)使用（搅拌器，砂泵，油泵etc）但是现在高二娃调到这个队上，不用SCR钻机了，用VFD钻机，所有钻机上的主电机都换成交流电机(AC motor)了。发电机房送过来的600V AC，都是先整流成DC，再送到逆变柜(inverter)里，变成AC，再送到绞车，泥浆泵，钻盘等设备上。小电机这一块，依然是靠MCC 整体提供，主边变压器和副边变压器这套是没变。 另外高二娃还不会PLC，就会简单的操作一下电控房里面的HMI ( Human Machine Interface），让他苟曰的稍微看看PLC program他都不会，还是写了注释的program哦！ 针对上图说话 最右侧蓝色的4个房子是柴油机房，一般标配应该还有2个房子： 1. 辅助发电机+辅助配电盘Room 2. 空压机+冷启动Room 红色的是电控房，一般要么是SCR房，要么是VFD房 如果只有一个，一般都是SCR系统。一般里面装的是
石油钻机网电控制系统 系统主要配置 石油钻机网电控制系统由10KV工业电网进线，经HXGN型铠装式高压环网开关柜，分别送给两台10/0.6KV、3150KVA的干式环氧浇注变压器。变压器输出经GCS型低压抽屉式开关柜组成600V电网，从而给钻机电驱动控制系统提供了工作电源。在600V电网上同时并联SXY10型动态有源谐波抑制装置和SWB15型动态无功功率补偿装置，对600V电网进行谐波抑制和无功功率补偿，改善电网质量，保障系统可靠运行。整套系统按一座控制房设计，分高压室、变压器室、低压室、空调及系统对外进出线室，结构紧凑、布局合理、操作方便、搬运省时。 1、 HXGN型铠装式高压环网柜 模块化结构 操作灵活 采用保护继电器和传感器 完全满足使用要求 具有“五防”闭锁保护功能：防带负荷误操作；防止带接地线误合断路器；防止带电误合接地开关；防止误入带电间隔；电磁锁定装置 2、 GCS型低压抽屉式开关柜 GCS型开关柜或抽屉柜是实现系统的低压供电、控制和保护，各控制单元具有检修锁定功能。 3、 SXY10型动态有源谐波抑制装置 SXY10型动态有源谐波抑制装置是采用数字逻辑电路进行电流检测和电流注入的电力电子产品。主要由有源逆变器构成，与被补偿的谐波负载或电网并联连接，通过实时检测非线性负载电流波形，分离出谐波信号，并把被检测到的谐波信号转化为数字信号处理器（DSP）中的数字信号。同时，DSP数字信号处理器产生一系列PWM信号控制IGBT的触发，产生相位与电网谐波电流相反而大小相同的电流注入电网中，从而实现滤除谐波、动态补偿系统波动、提高功率因数等功能。 4、 SWB15型动态无功功率补偿装置 采用晶闸管电流过零投切技术，实现零电流投入、零电流切除，无涌流、无冲击 快速跟踪系统负荷无功变化，实时动态响应投切，响应时间≤30ms 补偿基波无功功率，功率因数可达0.9以上
钻机液压系统故障的诊断方法与应用 发表时间：2018-10-01T14:01:56.397Z 来源：《基层建设》2018年第23期作者：李广鑫[导读] 摘要：通过液压故障处理方法的分析对比，结合神华准格尔黑岱沟露天煤矿在用钻机的液压实际维修经验，阐述了借助一种液压检测仪，可快速分析判断并最终确定故障发生的具体液压元件，缩短液压故障诊断时间，提高了设备液压故障维修效率。中海油能源发展装备技术有限公司模块钻机项目组天津 300452 摘要：通过液压故障处理方法的分析对比，结合神华准格尔黑岱沟露天煤矿在用钻机的液压实际维修经验，阐述了借助一种液压检测仪，可快速分析判断并最终确定故障发生的具体液压元件，缩短液压故障诊断时间，提高了设备液压故障维修效率。关键词：钻机液压；系统故障；诊断方法；应用引言神华准格尔能源有限公司所属的黑岱沟露天煤矿在 2012 年产原煤 32.26 Mt/a，成为我国首座产能超 30 Mt/a 的特大型露天矿。该矿包括煤层、岩层在内的爆破钻孔，投入生产运行的钻机共 12 台，其中有 Atlas Copco 生产的 DM -H2、DM45 钻机、Ingersoll-Rand 生产的 DM-H 钻机、Sandvik 生产的1190E 钻机。各钻机的共同特点是电机或内燃机为动力源的全液压驱动型。作为液压传动，其具有结构紧凑、功率输出比大、易实现过载保护、可快速启动制动及频繁换向等优点得到广泛应用。但是在维修方面，当出现液压故障后如何准 确、快速诊断故障点所在，已是一个的普遍性难题。结合设备现场液压维修经验，提出流量-压力的液压系统检测法，就液压故障判断方式及一种流量-压力检测仪（以下简称检测仪）在露天采矿钻机设备上的应用进行分析阐述。 1液压故障判断的一般方式液压系统中各液压元件的动作大部分处在密闭的油液里，系统内油液的流动状态和元件内部零件的运动状态看不见、摸不着。同时，液压系统的故障表现形式规律不一，对于这些故障的准确判断与排除不仅需要专业理论知识，掌握各种液压元件构造性能、液压基本回路的原理，还要有丰富的现场维修实践经验。因此，液压系统的故障诊断比一般机械、电气设备的故障诊断更为困难。传统的液压系统故障判断的方法有很多种，因现场条件、设备特点及个人经验等因素而方法不一，比如常用的因果图、实验法、区域分析法、动作循环查找法等。其中最常用的还是对系统各点压力检测后进行的系列判断。液压系统的工作压力在正常工作条件下取决于负载，但在设备的长期使用后，由于元器件配合部位磨损、密封老化等原因，造成元器件内、外部泄漏，使系统的工作压力受到影响。如果系统中某一元件损坏，就有可能造成系统压力明显下降，这也是形成液压故障判断难度之一。此外传统判断液压系统故障方法中，使用比较、隔离、替换等方法来逐步查找，其本身也存在缺点问题。比如使用比较或替换法时，必须有同类型的设备或同型号的配件，且在替换时需重复拆装，易造成元器件的损坏、液压油的浪费和对环境的污染；使用隔离法时，在液压系统中如果隔离不当，将系统保护元器件隔离后，轻者容易造成系统元器件的损坏，严重时甚至会造成事故。如果不考虑系统压力损失，则在正常工作状况下 3 个测压点的压力显示是相同的，即 P 0 = P 1 =P 2 = P。假设液压系统中的溢流阀调定压力为 20MPa，系统发生故障后对 3 个测压点分别进行测量，在液压马达工作的状态检测压力如果均明显小于20 MPa，这时我们不能明确判断究竟是液压泵、液压马达或者溢流阀当中的哪一个元件存在故障。因为液压泵如果出现内泄，会造成以上测量结果；如果液压马达内泄漏严重，也会造成系统工作压力降低；而溢流阀的泄漏或调压弹簧损坏及弹力不足以及换向阀出现内泄漏同样也能造成上述故障表象。当然也可以用排除法来排除一部分元件存在故障的可能性。操作换向阀为中位状态，则系统压力 P 0 = P 1 ，若系统压力仍明显偏低，这样也只能证明故障所在可能不是液压马达，对于液压泵或溢流阀的故障判断，具体仍需进一步检测。如果仅以液压系统压力测定的方法，是不能准确断定具体发生故障的元件，这样在排除系统故障方面也就不能提供可靠依据。 2采用检测仪判断液压故障液压系统发生故障的位置虽然只是动力源（液压泵）、控制元件（各类型控制阀）和执行元件（马达或油缸）这几方面，但维修的难点是不能准确判断元器件故障所在位置。液压泵（马达）的额定功率为其额定输出（输入）压力和流量的乘积，而系统的压力虽说取决于负载，但它也是由多方面的因素决定的，如元件的故障以及泄漏情况，而系统的流量却可体现动力元件、执行元件和控制元件的即刻工况。通过检测仪对系统中这些位置压力和流量参数的测定，从功率、压力和流量逻辑关系中我们就可快速判断出故障所在。假设该液压系统额定压力为 20 MPa，出现液压马达回转无力故障现象。若以图 1 所示方式去判断，单就压力的测定，在理论逻辑上不能明确故障点所在，因为系统中的各元件只要其中一个出现问题，则都会产生这一故障现象。对系统的故障排除中，当外观的检查（如泄漏、运转噪音等）无异常，我们使用检测仪进行故障的检测及判断。 2.1 在检测位置 1 和 2 处进行检测换向阀为中位截止状态时，若压力正常，流量为零，则可以排除换向阀和溢流阀的故障可能性；如果有一定流量显示，则换向阀存在内泄漏故障；若压力低，流量为零，则排除换向阀的故障可能性，可尝试进行溢流阀压力调整的操作；在调压无效果后，可进一步在检测位置 2 进行流量检查，在明显低于额定压力情况下，有流量显示则可明确断定溢流阀故障，如无流量显示，那便可以确定是液压泵存在故障。 2.2 在检测位置 3 处进行检测当换向阀处于上部位置接通状态时，检测仪如果显示压力偏低，流量明显低于液压泵额定流量的90%以下，则可以判断液压泵存在故障；如果压力和流量正常或者略微偏低，那对于回转无力的故障点基本可以划定为液压马达，只是再需进一步的验证。 2.3 在检测位置 4 和 5 处的检测液压马达在正常工作状态下，内泄流量正常为小于额定流量的 5%或者近于零。在基本确定马达为故障点后，可在检测位置 4 和 5 进行准确诊断。将检测仪接入液压马达回油管路即位置 4 处，开启换向阀后，将此处检测仪流量显示值与马达进油管路流量值进行比对，其数值差即为液压马达内泄漏的流量，或者说这个数值差也就是检测位置 5 的流量显示值。流量-压力检测仪的使用，在液压系统中通过对压力及流量参数的测定，以及功率、压力、流量及泄漏量之间的计算和液压元件额定参数进行对比的方式，我们就可以明确判断出故障位置所在。这种方法应用对于液压系统闭式回路或多回路系统的故障诊断则更为有效。还有更重要的一点是，在对各元件的实际参数测定后，该液压元件目前使用的性能和内部磨损状况我们也可以做到准确掌握。结语