控制装置(新)

1、1 液压防喷器控制系统液压防喷器控制系统 2 一、概述一、概述 n控制装置的功用：控制装置的功用：预先制备制备与贮存贮存足量的压力油并控制控制 压力油的流动方向，使防喷器得以迅速迅速开关动作。 n控制装置的组成：控制装置的组成： n蓄能器装置（远程控制台） n遥控装置（司钻控制台） n辅助遥控装置（辅助控制台） n空气管缆 n液压管线 n报警装置 n氮气备用系统、压力补偿系统、辅助控制台 SY/T6426-2005规定：安装在面对井架大门左侧、距井口不 少于25m的专用活动房内，距放喷管线或压井管线应有1m以 上距离，并在周围留有宽度不少于2m的人行通道，周围10m 内不得堆放易燃、易爆、易腐

2、蚀物品。 司钻控制台安装在司钻操作 台侧，并固定牢固。 司钻控制台、远程控制台和防喷器之间的液路连接 管线在连接时应清洁干净，并确保连接正确。 3 4 二、液压防喷器控制系统的类型二、液压防喷器控制系统的类型 n从司钻控制台上通过远程台来控制防喷 器开关的方式（即遥控方式）共有三种： n液压传动遥控液压传动遥控 n气压传动遥控气压传动遥控 n电传动遥控电传动遥控 n液控液型 n气控液型气控液型-陆上钻井 n电控液型-海洋钻井 5 三、三、FKQ3204B型控制系统的工作原理型控制系统的工作原理 n代号含义： nFK Q 320 4 B n 结构改进次数 n 控制对象 n储能器总容积 n遥控形式

3、 n防喷器控制系统 n主要参数 Q为气控液型 D为电控液型 Y为液控液型 该装置所能控制的液压防 喷器等液动机构的数量。 6 三、三、FKQ3204B型控制系统的工作原理型控制系统的工作原理 n工作原理：工作原理： n整个工作过程可分为： n液压能源的制备 n压力油的调节与其流动方向的控制 n气压遥控 7 四、控制系统的主要部件四、控制系统的主要部件 n远程控制台的组成与功用远程控制台的组成与功用 n组成：储能器组、油泵组、管汇及阀件、油 箱及底座组成。 n功用：预先将油箱中的液压油泵入储能器组， 使储能器组瓶充满并保存足够数量和足够压 力的液压油以便需要时使用。 9 10 11 四、控制系统

4、的主要部件四、控制系统的主要部件 n蓄能器蓄能器 n功用功用：用以贮存贮存足量的高压油，为井口防喷器、 液动阀动作时提供提供可靠油源油源。 n结构结构：8个个钢瓶组成，通用单瓶容积有25L、40L和 80L三种规格，瓶内装有胶囊，预充7MPa氮气氮气 n安装要求安装要求： nSY/T6426-2005规定：蓄能器完好，压力达到规定值，规定：蓄能器完好，压力达到规定值， 并始终处于工作压力状态。并始终处于工作压力状态。 n工作原理工作原理 12 四、控制系统的主要部件四、控制系统的主要部件 n蓄能器蓄能器 n现场使用注意事项现场使用注意事项 n只能预充氮气氮气，严禁充入或混入易燃易爆气体。 n充

5、氮气时，必须使用充氮工具充氮工具，并应在 无油压无油压 下充氮气，预充氮气压力为7MPa，不宜过高或 过低。 n每月对胶囊中的压力检测一次（6.37.7)检测时 使用充氮工具，检测前应首先泄掉钢瓶里的压力 油。 你能辨认出氮气 瓶和氧气瓶吗？ 13 四、控制系统的主要部件四、控制系统的主要部件 n电泵电泵主泵主泵 n功用 用来提高液压油的压力，往储能器里 输入与补充压力油。 n结构与工作原理 n液力端有柱塞密封装置。柱塞与拉杆采用钢丝挡 圈与联接螺帽的连接方式 14 电泵现场使用注意事项电泵现场使用注意事项 n思考：电泵的电源用电与井场用电一根 线行吗？ n思考：电泵的电源电压为多少？ n思考

6、：电泵的启停应由谁控制？ n往储能器补充压力油时应低压启动，即 储能器油压应降至19MPa以下，以保护 电泵与电机 q不行，不应与井场电源混淆，应专线供电 SY/T6426-2005规定：从发电房（配电板总开关）用 专线直接引出，并用单独的开关控制），以免在紧 急情况下井场电源被切断而影响电泵正常工作。 n380V，过低影响电 泵正常补油工作。 n压力继电器，并把电控箱 旋钮旋至自动位。（上限 21、下限19） 15 电泵现场使用注意事项电泵现场使用注意事项 n思考：电泵曲轴应按何方向旋转？为什么？ n-逆时针（即链条箱上所标红色箭头） n目的：是使十字头得到较好的飞溅润滑。 n思考：电泵曲轴

7、箱，链条箱所用油料是什么？ n-20号机油号机油，并应经常检查油标高度，机油不足时 应及时补充，半年换油一次。 n思考：电泵柱塞密封装置不应压得过紧，应保 持油液微溢，以每分钟滴油多少合适？ n510滴滴。 n保证拉杆与柱塞端部相互顶紧勿留间隙，否则 导致新换钢丝挡圈过早疲劳破坏。 16 四、控制系统的主要部件四、控制系统的主要部件 n气泵气泵辅助泵辅助泵 n功用功用 用以向储能器里输入与补充压力油 n结构与工作原理结构与工作原理 n现场使用注意事项现场使用注意事项 n由于气泵耗气量大，当气源不充足时，不宜使气泵长期自 动运转工作。一般关闭气泵进气阀，停泵备用。 n油缸处的密封盘根不宜压得过紧

8、，不漏油为宜，否则会加 速盘根与活塞杆的磨损。 n因滑块易卡死，应保持压缩空气的洁净与低含水量 17 四、控制系统的主要部件四、控制系统的主要部件 n油雾器油雾器 n作用：让少量润滑油化为雾状混入气流中， 籍以润滑气缸与活塞组件。 n使用注意事项： n油杯中储存10号机油。 n盛油不可过满，2/3杯即可。 n控制系统投入工作时，每天查油杯油面一次，视 情况加油。 n手调顶部针型阀以控制油雾器喷油量。 18 四、控制系统的主要部件四、控制系统的主要部件 n换向阀换向阀 n功用功用 控制压力油流入防喷器的关井油腔或 开井油腔，使井口防喷器迅速关井或开井。 n结构与工作原理 n使用注意事项使用注意事

9、项 n操作时手柄要到位 n不能在手柄上加装其它锁紧装置 n注意保养二位气缸 19 四、控制系统的主要部件四、控制系统的主要部件 n旁通阀旁通阀 n功用功用 将储能器与闸板防喷器供油管路连通 或切断 n结构与工作原理 n二位二通转阀 n手柄有两个工位，通常处于关位 n手柄下方连接二位气缸 n此阀不与油箱相通，故开关换位时蓄能器无液压 损耗 20 四、控制系统的主要部件四、控制系统的主要部件 n减压阀减压阀 n功用功用 将储能器的高压油降低为防喷器所需的合理 油压 n结构与工作原理 n使用注意事项使用注意事项 n顺旋手轮二次油压调高，逆旋调低 n如气动减压阀投入工作，应将三通旋塞阀扳向上方，由遥

10、控装置来遥控它。 n二次油压的最大跳跃值可允许3MPa，操作时尽量轻缓，切 勿操之过急。 21 四、控制系统的主要部件四、控制系统的主要部件 n安全阀（安全溢流阀）安全阀（安全溢流阀） n远程控制台上共设有两个安全阀，即蓄能器安全阀远程控制台上共设有两个安全阀，即蓄能器安全阀 和管汇安全阀。和管汇安全阀。 n功用功用 用来防止液控油压过高，对设备进行安 全保护。（即起安全过载卸压作用） n结构与工作原理 n进口与所保护的管路相接 n出口与回油箱管路相接 n平时安全阀处于“常闭”状态（即进口与出口不通） 22 四、控制系统的主要部件四、控制系统的主要部件 n压力继电器（液电自动开关）压力继电器（

11、液电自动开关） n功用 用来自动控制电泵的启动与停止以维 持储能器的油压在适用范围内 n结构与工作原理 n使用与调节 n压力上限值和切换差均可以通过调整螺钉进行调 节。 23 四、控制系统的主要部件四、控制系统的主要部件 n压力继气器压力继气器 （液气自动开关）（液气自动开关） 气动压力变气动压力变 送器送器 n压力继气器的功用 用来自动控制气泵的启停，使 储能器保持17.521MPa油压。 n结构与工作原理 n气动压力变送器的功用气动压力变送器的功用 将蓄能器装置上的高压油 压值转化为相应的低压气压值，然后低压气经管线 输送到遥控装置上的气压表，以气压表指示油压值。 n结构与工作原理 24

12、五、控制系统的正常待命工况五、控制系统的正常待命工况 n油源：油箱中液压油液面应过半 n电源：油泵电机电压为380V n气源：气源压力为0.650.8MPa n储能器钢瓶下部进出油阀全开 n油泵上油阀全开 n高压截止阀打开 n各BOP三位四通换向阀在开位（放喷阀手柄在 关位，备用阀手柄在中位） 25 五、控制系统的正常待命工况五、控制系统的正常待命工况 n泄压阀关闭 n油路（或气路）旁通阀关闭 n电控箱旋扭在自动位 n气泵进气阀关闭 n储能器压力表显示1921MPa n管汇压力表显示10.5MPa n环形BOP压力表显示10.5MPa n气动压力变送器的一次气压显示0.14MPa 26 三源齐

13、备三源齐备 各阀到位各阀到位 1、电源：专线供电，电压380V。电控箱在“自 动”位置。 2、油源：液压油油箱油位在标尺中位或2/3处， 油雾器油位在中位；电泵曲轴箱内的润滑油在 1/22/3处。 3、气源：气压在0.650.8MPa，气路畅通。 n中位阀：换向阀 n关位阀：旁通阀、泄压阀 n其余阀处在开位 27 六、远程控制台及液气压管线六、远程控制台及液气压管线 的安全检查要点的安全检查要点 n蓄能器、管汇、环形压力是否符合规定 n电、气源是否畅通，电、气管缆走向是 否安全 n各换向阀手柄是否处于正确的位置 n各液、气压管路连接是否牢固，密封是 否良好 n电泵、气泵工作是否正常，电泵曲轴箱

14、 内的润滑油油量是否在标尺之内 28 六、远程控制台及液气压管线六、远程控制台及液气压管线 的安全检查要点的安全检查要点 n油箱内是否有足够的液压油 n油雾器内的润滑油量，是否排除分水滤气器内 的积水 n全封闸板换向阀手柄是否已被限制 n环形调压阀空气选择开关手柄是否对准司钻控 制台（只有特殊情况下才对准远程控制台） n管排架及所有液压管线连接十分牢固、密封良 好 29 六、远程控制台及液气压管线六、远程控制台及液气压管线 的安全检查要点的安全检查要点 n气管缆是否沿管排架的专用位置排放或 空中架设，并未被其他的物件所压、折 n远程控制台周围有无堆放易燃、易爆、 腐蚀性等物品，并有方便操作、维

15、护的 行人通道 n远程控制台的清洁 n远程控制台位置是否在规定范围内 n电源线是否从发电房拉专线 30 七、司钻控制台安全检查要点七、司钻控制台安全检查要点 n气源是否畅通 n蓄能器管汇、环形二次仪表的压力显示 是否符合规定，压力值与远程控制台的 实际压力是否一致 n各处连接是否牢固、密封良好 n位置指示所显示的开、关位置与实际位 置是否一致 31 七、司钻控制台安全检查要点七、司钻控制台安全检查要点 n油雾器内的润滑油量，是否排除分水滤 气器内的积水 n防喷器和钻机气路联动安全装置动作是 否准确 n各阀件手柄是否未挂任何物品，方便操 作 n司钻控制台清洁 32 调试：SY/T5964-200

16、3 n用丝堵堵严管排架末端，关闭储能器截止阀，开启旁 通阀。启动气动泵，使压力升至地面防喷器控制装置 公称压力的1.5倍。各换向阀分别放在“中位”、“开 位”和“关位”，停泵保压10min后，检查3min内的 压力降。换向阀放在“中位”时，压力降应不大于 0.35MPa；换向阀放在“开位”或“关位”时，压力降 应不大于0.7MPa。 n远程控制台气源压力为0.8MPa，司钻控制台各操作阀 分别在“中位”、“开位”和“关位”，切断气源后， 检查3min内的压力降。操作阀在“中位”时，压力降 应不大于0.05MPa；操作阀在“开位”和“关位”时， 压力降应不大于0.2MPa。 控制系统的故障判断及

17、排除方法控制系统的故障判断及排除方法 故障判断及排除 电机不启动 1、检查电路中的各元件是否有接触不良 等现象 2、电路电压太低 3、当用手不能转动未带负荷的电机轴时， 说明轴承卡死。当用电表测得三相绕组短 路以及某项不通时，说明受潮或烧坏 4、检查油泵柱塞盘根是否太紧，以油泵 在额定工作压力下，一个柱塞每分钟漏油 不超过10滴为宜。油泵皮带轮在空载时 扳不动，说明轴承卡死 油泵打不上压力 1、检查进油阀、回油阀、溢流阀 2、滤清器被赃物堵塞 3、检查油箱液面 4、检查防喷器是否大量漏油 5、检查油泵进、排油阀及柱塞盘根 控制系统的故障判断及排除方法控制系统的故障判断及排除方法 故障判断及排除

18、 油泵突然停转 1、检查电路 2、检查截止阀是否关闭 4、检查电机、油泵及皮带卡死 到上限压力时 不能自动停泵 采用自动控制时，检查液电开关 储能器打不起压力 1、内无氮气或充气阀处漏气 2、气囊及单流阀损坏 3、截止阀未打开，或油路堵塞 储能器稳不住压 1、远程控制台内部漏油 2、油路外部漏失 3、压力表损坏 控制系统的故障判断及排除方法控制系统的故障判断及排除方法 故障判断及排除 防喷器封闭不严 1、闸扳防喷器闸扳前端被硬物卡住，闸 扳尺寸与钻柱不符，橡胶老化 2、多功能防喷器支撑筋靠拢仍封闭不严 时应更换胶芯，旧胶芯严重磨损时应立即 更换 防喷器开关不灵活及其它 1、检查液压油是否进水太

19、多，使阀芯生 锈，低温下水在管线中结冰，堵塞管线， 卡住阀芯 2、所有管线在连接前，均应用压缩空气 吹扫，接头要清洗干净 3、油路有漏油，防喷器长时间不活动， 有赃物堵塞等 4、控制系统有噪音，表明液压油中混有 气体 控制系统的故障判断及排除方法控制系统的故障判断及排除方法 故障判断及排除 防喷器关闭后打不开 1、检查管线是否接对，是否堵塞或破裂， 回油滤清器是否太脏 2、检查储能器压力油是否耗完，有无足 够压缩空气 3、检查换向阀是否卡死，不起换向作用， 气控换向阀操作时间太短（少于5秒） 4、防喷器长时间关闭后，胶芯易产生永 久性变形，老化或胶芯下有凝固水泥浆 5、闸扳防喷器锁紧轴未解锁，

20、或锁紧轴 粘连、锈蚀；闸扳与闸扳轴处挂钩断裂， 或闸扳体与压块之间螺钉剪断，注意！凡 关闭的防喷器，在打开后，必须到井口检 查防喷器是否全开，否则易发生机件损坏， 提断钻具以及顿钻等事故 37 1、液压能源的制备、储存与补充、液压能源的制备、储存与补充 21MPa 将电控箱开关旋到“自动”位置时整个 系统便由液电自动开关（压力继电器） 控制，处于自动控制状态，使储能器压 力始终保持在1921MPa. 分水滤气器 油雾器 压力继气器 旁通截止阀 通常它处于 何工况？何 时打开？ 只有当需要制备高于21MPa的压力油时，才将旁 通阀打开，利用气泵制造高压液能。 2、压力油的调节与其流动方向的控制、

21、压力油的调节与其流动方向的控制 10.5MPa 10.5MPa 思考：当10.5MPa的压 力油不能推动闸板防 喷器关井时，怎么办？ 思考：当储能器的油压严 重不足时，怎么办？ 在配备油氮气瓶组的装置 中，可以利用高压氮气驱 动管路里的剩余存油紧急 实施防喷器关井动作。 泄压阀。平常处于 何工况？ 溢流阀。可迅速溢 流以防超载 3、气压遥控、气压遥控 压缩空气 总阀 远程控制台换向阀 转动方向、司钻控 制台换向阀转动方 向与防喷器开关状 况应一致。 0.65MPa 0.80MPa 10.5MPa 1921MPa 调试：将司钻控制台二次仪表在无 液压情况下调节到零位。 （SY/T5964-200

22、3） 41 42 70.7MPa 43 柱塞 拉杆 连杆曲轴 卧式三缸单作用柱塞泵（往复式油泵），由三相异步防爆电动机驱动。 其额定压力为21MPa，功率为11kw。 吸入阀 排出阀 44 气动马达 （气动端） 抽油泵 （液力端） 45 46 47 加 油 48 高压管线 连接开、 关油腔 调试：SY/T5964-2003规定：远程控制台换向阀转动方向、司 钻控制台换向阀转动方向与防喷器开关状况应一致。 储能器 气泵的进气阀 顺旋，调节螺母上 移，弹簧压缩，弹 力增大，气泵输出 油压增加； 逆旋，调节螺母下 移，弹簧伸长，弹 力减小，气泵输出 油压减小 调试： SY/T5964-2003规 定：检查