顶驱液压系统常见故障分析与处理.pdf
《顶驱液压系统常见故障分析与处理.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《顶驱液压系统常见故障分析与处理.pdf(4页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、2023No9(上)设备管理与维修维护与修理84顶驱液压系统常见故障分析与处理王磊,彭光杰,罗辉(中石化华东石油工程有限公司江苏钻井,江苏扬州225261)摘要:顶部驱动装置是钻井装备的三大新技术之一。相较传统的转盘钻进方式,顶驱具备在钻井过程中可在任意位置提起钻具划眼循环;起下钻过程中遇卡或遇阻可迅速使顶驱接上钻具,循环泥浆进行划眼作业;在井涌、井喷时,井架内任意高度可迅速关闭内防喷器。顶驱的液压控制系统作为顶驱的重要组成部分,其故障率较高,结合现场顶驱使用经验,剖析顶驱液压系统的原理以及故障处理方式方法。关键词:顶驱;液压;阀组;电气控制中图分类号:TH132;TE924文献标识码:BDO
2、l:10.16621/ki.issn1001-0599.2023.09.320引言顶部驱动装置是钻井装备的三大新技术之一。顶驱在公司海内外各项目应用越来越广泛,顶驱的液压系统虽然是一个辅助系统,但是没有它的可靠运行,顶驱就不能正常运行,所以对顶驱液压系统的安全运行应该做到心中有数。结合现场多年顶驱使用维护经验,部析顶驱液压系统的工作原理以及故障处理方式方法。1顶驱液压控制系统的组成顶驱液压控制系统的组成如下:动力部分:液压源用于将机械能转换成液体压力能,蓄能器作为紧急或辅助动力源;控制部分:各类压力、流量、方向等控制阀,用于实现对执行元件的运动速度、方向、作用力等控制,也用于实现过载保护;执行
3、部分:如液压缸、液压马达等,用于将液体压力能转换成机械能;辅助部分:管道、蓄能器、过滤器、油箱以及压力表等;控制阀组:主控制阀组分7 个控制系统,分别控制7 个执行机构。顶驱的液压控制系统分别由7 大液压动作构成:吊环倾斜系统、回转系统、刹车系统、IBOP系统、背钳系统、平衡系统、回转锁紧系统。DQ70型顶驱液压原理如图1所示。2顶驱液压系统电路控制流程顶部驱动钻井装置液压系统主要的控制流程如下:操作者通过顶驱操作台的控制旋钮将控制指令传到操作台内部PLC系统的DI模块,ET200模块通过通信电缆将控制指令传递至电控房内PLC系统的S7-300CPU。PL C C PU 将信号处理后,通过DO
4、模块给出执行指令输出信号。执行指令信号通过顶驱的多芯电缆传到顶驱本体的电磁阀。电磁阀件动作后液压油将会驱动机械机构,这样一个完整的液压动作就完成了,顶驱液压动作控制流程如图2 所示。3济液压动作操作中的常见错误及注意事项顶驱液压动作操作不当会对液压系统的执行机构有极大损害。列举6 种在现场顶驱使用过程中出现的操作不当的情况。(1)使用绞车上提或者下放,严禁将吊环前倾或者后倾,在起下钻作业过程中二层台操作完成后,未将顶驱吊环中位,就下放钻具,导致二层台被吊环刮坏,造成严重事故。在立根钻平衡机构倾斜机构后倾RDF回转头机构元CAN盘刹机构LNTY022/S回转头前倾背钳机构IBOP机构制动机构LL
5、NTYO15/SLNTO04a/sA6.3LYFSDSRDDA正XALANATX1Stand-一NFCDCBCAHFNNFCDJumo:CKCBCBCVCVCXCALHNN.0.N.C.HEN窗CYCYXENX6.3LLCNCNXENXCNEXTEXEIPVDALAN中PRBACPBABPBABPBABPBABPBABLDNLDNLDNLDNLDNLDN1NFCDHFNN.COCDBLANLNTY025/SPYRVCALAN-150barLNTY022/SUY:LMTYXOXISPNOEBDMPPPP图1DQ70川型顶驱液压原理2023No9(上)设备管理与维修85维护与修理进完成后,未将顶驱
6、吊环中位就上提顶驱,吊环油缸撞在顶驱导轨上,造成油缸和顶驱导轨的损坏。(2)顶驱吊环倾斜油缸只能支撑3 t的重量,过重会导致吊环倾斜油缸活塞损坏。在现场顶驱使用过程中,使用倾斜油缸拉钻链的情况,会造成倾斜油缸活塞损坏。(3)正常钻进过程中尽量将液压泵启动,因为背钳油缸有可能因为振动而伸出,磨坏钳牙或钻杆。使用顶驱背钳上卸扣,操作背钳松开旋钮后,一定要等几秒钟(控制信号的传递和液压动作的执行需要时间),等背钳完全松开后,才能上提顶驱,否者会造成背钳内部弹簧损坏,这种情况在现场顶驱使用过程中多次出现,(4)维修顶驱液压系统前一定要停顶驱液压泵,并通过主阀岛上的溢流阀将系统压力卸掉,否则有可能造成人
7、身伤害是设备损坏。但在现场顶驱使用过程中未将系统泄压就进行检修作业,造成的事故时有发生。(5)顶驱自动防喷器关闭前必须要保证泥浆泵停止工作且立管内的压力降至0。顶驱自动防喷器的承压机构在阀芯下部,用以封住井下钻具内压力。在自动防喷器阀芯上部没有承压装置。故开泵过程中关闭自动防喷器会导致自动防喷器损坏。(6)吊环回转操作与吊环倾斜操作互锁。进行吊环回转操作时,吊环倾斜操作无效;进行吊环倾斜操作时,吊环回转操作无效(两功能同时操作存在极大的危险性)。进行吊环倾斜之后如要进行吊环回转操作必须使吊环先中位4顶驱液压控法及分类顶驱有7 个液压动作系统,吊环倾斜系统、回转系统、刹车系统、IBOP系统、背钳
8、系统、平衡系统、回转锁紧系统。其中任意一个液压动作失灵,都将造成生产的停怠,而各个液压动作均涉及到电控、液压、机械3 个方面,液压动作故障处理的关键在于快速判断故障来源,然后锁定故障点所在。结合顶驱使用经验对顶驱故障进行如下的分类(图3)。4.1全部液压动作失灵(1)液压源系统故障:液压泵故障、液压系统压力值设置过低、系统存在溢流等。(2)通信或电路故障:PLC通信故障、2 4 V电磁阀电源故障等。顶驱液压动作故障全部液压动作失灵单个液压动作失灵液压源通信或电路控制液压控制机械类系统故障电路故障类故障类故障故障图3顶驱液压故障分类顶驱操作台控制旋钮CPU进行处理送出控制指令控制指令经控制电缆到
9、顶驱本体阀顶驱本体电磁阀件得到电信号工作液压油经电磁阀控制驱动机械装置部分阀件工作后会有反馈信号回到PLC图2顶驱液压动作控制流程5.2电控类故障实例(1)故障一:顶驱背钳无动作。故障原因分析:只是背钳无动作,而其他液压动作正常。可以从背钳的电路控制回路、及背钳的液压回路查找故障原因。可能的故障点如下:操作箱背钳控制旋钮失灵;司钻控制台数字量输人模块或控制线路虚接;电控房PLC数字量输出模块或线路虚接;接近开关4.2单个液压动作失灵(1)电路控制类故障:PLC输人或输出点故障、控制线路存在断点或者虚接、反馈信号异常、电磁阀损坏等。(2)液压控制类故障:控制阀件阀芯阻卡、液压管线存在泄漏、液压元
10、件损坏、控制油缸存在内泄、控制压力值设置错误。(3)机械类故障:控制本体故障、控制对象存在阻卡等。5顶驱液压控障处理实例5.1顶驱液压动作失灵故障实例故障现象:搬迁安装完毕后,调试顶驱时,所有液压动作全部失灵。原因分析:由于是所有液压动作都没有,没有必要一个回路一个回路地检查,大致能判断故障可能存在于液压泵未运行或者液压系统压力值不对、PLC通信异常导致控制系统失灵。可能的故障点如下:PLC通信异常;司控台2 4 V电源故障;电磁阀2 4 V供电故障;液压泵电机断路器;液压泵电机接触器;信号缆2 4 V公共线断路;液压泵电机损坏;液压系统压力值异常。处理过程:首先启动顶驱液压泵,观察液压泵电机
11、运转情况,检测液压系统压力值,为1 4 MPa;通过手动点动各个液压动作电磁阀,均有动作,基本将故障点锁定在电控系统;到电控房内综合控制柜检查PLC系统通信正常,2 4 V供电均正常,将PLC系统断电,测量各个电磁阀绝缘电阻均为无穷大,检查多芯控制电缆及插头均正常。判断为顶驱本体接线盒内给电磁阀供电的2 4 V公共线断路,打开顶驱接线盒检查,发现2 4 V公共线从顶驱上接线盒端子排上脱落(搬迁过程中,颠簸导致电源线掉落)(图4),从新接好后故障排除,同时紧固接线盒内线路,防止类似故障再次发生。24V公共线图4顶驱本体接线盒24V公共线损坏;中间继电器损坏;顶驱本体电磁阀信号线。故障处理过程:首
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 液压 系统 常见故障 分析 处理
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。