北石顶驱安装调试手册

1、顶部驱动钻井装置安装调试手册型号: DQ40BC06032 目录1 安全须知 (11.1 安装拆卸操作基本要求 (21.2 电气安全操作提示 (21.3 液压安全操作提示 (22 安装准备 (32.1 安装组织 (32.2 清点设备 (32.3 工作计划 (32.4 井场布置 (33 设备安装 (53.1 安装电控房 (53.2 司钻操作台的安装 (63.3 辅助操作台的安装 (73.4 液压源的安装 (73.5 连接电缆和管线 (83.5.1连接动力电缆 (93.5.2连接控制电缆 (103.5.3连接光纤 (103.5.4连接司钻操作台电缆 (103.5.5连接液压源电缆 (113.5.6

2、连接液压管线 (113.6 导轨与顶驱本体的安装 (123.6.1导轨吊耳的安装 (133.6.2安装导轨调节板 (143.6.3导轨安装 (153.6.4顶驱主体安装 (203.6.5导轨反扭矩梁安装 (243.7 平衡系统安装 (253.8 吊环倾斜机构的安装 (264 检查 (274.1 电缆连接 (274.2 背钳检查 (305 开机调试 (315.1 减速箱加油 (315.2 导轨滑车调试 (315.3 电控系统送电 (315.4 主电机冷却风机调试 (315.5 主电机调试 (315.6 液压系统调试 (326 运输 (33附录一、导轨调节板安装孔位置计算表 (35附录二、顶驱装置

3、电气安装接线检查表 (36附录三、顶驱装置机械安装检查表 (37附录四、顶驱装置安装评价表 (38附录五、顶驱装置调试评价表 (39附录六、顶驱装置现场培训评价记录表 (40附录七、顶驱装置调试记录表 (41附录八、顶驱装置设计改进建议记录表 (421安全须知本手册在正文内容之外,包含了“说明”、“注意”以及“警告”等内容。这些内容用于提示相关操作对人身和设备安全可能产生的伤害。具体说明如下: 说明(Notes:本手册不可能涉及操作人员应当具备的所有的安全知识,这些知识应当由操作者自行收集、判断和使用。 1.1安装拆卸操作基本要求对设备安装和拆卸操作,应按有关规程进行,应当注意以下事项:操作人

4、员必须按有关规定穿戴劳动保护用品(例如:手套、安全帽等。对设备进行拆装作业,应当在断电情况下进行,任何情况下不允许带电作业。登高作业应系好安全带,工具和零件应系好安全绳或者装在工具袋内,以防坠落。登高作业必须使用登高梯、升降绳、专用吊篮等工具,不得借助其他手段对作业人员进行升降。遇有大风、大雾、雷电、雨雪等恶劣天气,应当停止安装或者拆卸作业。1.2电气安全操作提示对设备及其电气系统操作之前,应当注意以下事项:应当仔细阅读电气手册及电气图册,熟悉电气线路图。应当具有适宜的工具,尤其注意工具的耐压等级和绝缘性能,使用适宜的防护。在确认各项工作完成之前,应当拉断电源开关,悬挂“严禁合闸”的标志牌。在

5、拆卸电气连接之前,必须对电线(电缆和接线端子做出标识,以确保能正确地重新连接。 拆卸液压管路前,应当关闭系统中的阀门,准备适宜的容器、棉丝、油堵等,防止管路打开时液压液流出,污染设备与周围环境。 2安装准备2.1安装组织顶驱装置安装前,应当指定安装技术负责人和安全负责人,召开专门会议进行技术交底,讨论确定安装技术方案,确保所有参与安装的人员对安装方案和相应的安全措施有清晰的了解。安装现场发生的任何技术变更,必须得到技术负责人和安全负责人的确认。2.2清点设备顶驱装置安装前,应当按装箱单仔细清点全部设备,确认设备及其附件已经到位并保持完好,油品、工具等辅助材料已经具备,避免安装过程中由于准备不充

6、分导致停顿。2.3工作计划设备安装前,应当考虑制定详尽的安装工作计划。与顶驱装置安装工作有关的工作项目包括:在井架立起前,将吊耳顶板焊接在天车下面,将吊耳用焊接或螺栓连接到吊耳顶板上,连接牢固。工作项目动用设备动用人员工作时间设备摆放(电控房、司钻台、液压源,本体与导轨等摆放汽车起重机(40t以上35人3小时井架准备(悬挂电缆、液压管线、水龙带等吊车、风动绞车35人4小时导轨与本体悬挂汽车起重机(40t以上风动绞车68人6小时本体管线连接风动绞车35人2小时系统调试与操作培训钻机及辅助设备4小时19小时注:1、工作时间为预计时间,根据每口井实际情况会有变化。2.4井场布置设备安装前,应当仔细规

7、划井场布置。主要包括:将电控房摆放在井架的左后侧。将司钻操作台摆放在司钻房内。将液压源摆放在井架的左后侧或者钻台上。将顶驱本体(及其运移架摆放在井架右前侧靠近钻台的位置。将导轨从运移架吊出,摆放在钻台滑道前方。为实现立根操作,顶驱的行程要达到35m,一般需要取下常规水龙带以及软管,将立管升高到22m。 3设备安装3.1安装电控房按顶驱装置的总体布置,把电控房安放位置的地面垫平。按房体吊装要求从运输车辆上吊起电控房放在规划位置上。将电控房出线一侧朝向井架,便于安装电缆等。 通气前要确认减压阀输出压力符合要求。 压缩空气中含有过量的水分,或者压缩空气压力过低,可能导致系统工作不正常。 北石顶驱 安

8、装调试手册 将接地极按要求钉入地面 （接地极必须与地表下的水分接触） 将接地极与接地电缆 。 的一端连接，接地极与电缆线芯连接可靠。电缆的另一端与液压源连接固定可靠。 接地极 接地电缆 液压源 液压源摆放位置应当通风良好，有利于液压系统的散热，避免接近其 他设备（如柴油机）的散热装置。 液压源房体必须充分可靠接地，接地阻值小于 4 欧姆，以保证人身和 设备安全。 3.5 连接电缆和管线 安装顶驱装置需要连接的电缆和管线包括： 动力电缆：分为游动电缆、垂直电缆、水平电缆三段 其中游动电缆外部有护套；垂直电缆、水平电缆无护套。 控制电缆：分为地面和井架两部分。 液压管线：分为井架液压管线、地面液压

9、管线两段 水龙带：23 米 1 条 接电缆时,务必请注意电缆连接器颜色（红、白、黑） ，相同颜色进 行插接。 与电控房相连的连接器必须在设备全部安装完成后，才能连接，避 免安装期间发生意外触电事故。 -8- 北石顶驱 3.5.1 连接动力电缆 从井架（二层台）端开始，依次连接各段电缆： 安装调试手册 井架右后大腿 液压管线 动力电缆 井架电缆架 在井架上安装井架电缆架。 （一般安装在井架二层台处的侧梁上。 ） 将游动电缆自井架内侧悬挂在井架电缆架上并固定， 要注意电缆接头线较长的一 端在下面。 将垂直电缆自井架外侧悬挂在井架电缆架上并固定，向下延伸后在地面摆放整 齐，注意没有法兰的一端在下面。

10、 将游动电缆的一端与垂直电缆连接，另一端与本体上电缆接头连接。 摆放水平电缆，与垂直电缆插接，与电控房的连接器先不做插接（待全部安装工 作完成后，调试之前再插接） 。 为避免吊装过程由于施力不当等原因造成电缆法兰接头脱出，在 吊装时，应当直接吊电缆部位。 电缆安装完成后，应将电缆外部法兰盘下的金属网拉紧，然后用 吊装环与井架电缆架筋板连接起来，以防止电缆法兰接头从外套 中脱出。 确认法兰上部压板处螺母旋紧。 -9- 北石顶驱 3.5.2 连接控制电缆 安装调试手册 控制电缆地面部分和井架部分为一体，一端连接电控房，另一端连本体站。两部分 连接处安装于电缆吊架上，挂在井架横梁的斜拉筋上。 悬挂钢

11、绳 控制电缆 控制电缆吊架 控制电缆的悬挂 3.5.3 连接光纤 为避免挂伤或其它损坏，应把光纤和动力电缆或控制电缆捆绑在一起。光纤的摆放 应当考虑防止磨损和挤压。 光纤的连接应当在最后进行，避免因其他安装工作导致光纤破 坏。 避免使光纤出现弯折。 3.5.4 连接司钻操作台电缆 司钻操作台电缆包括： 控制电缆（X1） ：该电缆两端接插件为反扣，拆装时请注意旋扣方向。 应急操作电缆（X101） ：根据需要安装。 转速扭矩输出信号（X102） ：根据需要安装。 - 10 - 北石顶驱 通讯电缆（X200） ：一条 ProfiBus 电缆。 安装调试手册 接电缆时,注意电缆安装方向。 3.5.5

12、连接液压源电缆 液压源电缆包括： 动力电缆：一条 6mm2 的 5 芯电缆，两端分别插接在相应的插接件上。 控制电缆：包括控制信号（数字信号）电缆和传感器信号（模拟信号）电缆，其 两端分别采用插接件连接。 3.5.6 连接液压管线 从井架（二层台）端开始，依次连接各段管线： 将地面液压管线悬挂在井架电缆架外托架上。 将井架液压管线悬挂在井架电缆架内托架上。 将地面液压管线软管与井架液压管线软管的快换接头插接， 旋转快换接头防松装 置。 将地面液压管线向下延伸到液压源，与液压源插接，在地面摆放整齐。 插接液压管线，必须注意识别管线标记，避免插错。 连接液压管线之前，注意把液压快换接头清理干净。

13、- 11 - 北石顶驱 3.6 导轨与顶驱本体的安装 导轨与顶驱主体自上而下的安装顺序如下： 焊接吊耳顶板 步 骤 一 安装调试手册 仅在首次安装时需要 连接吊耳 接连 U 型环、调节板 建议在立井架之前安装 提升第一节导轨 （使用导轨安装架） 步 骤 三 连接调节板与 第一节导轨 （一至六节导 轨已连接） 连接第二节导轨 连 接 后 拆 下 导 轨 安 装 架 步 骤 二 连接第三节导轨 连接第四节导轨 连接第五节导轨 连接第六节导轨 步 骤 四 步 骤 五 连接第六节与第七节导轨 第七节导轨与本体连接在一起 导轨反扭矩梁 - 12 - 对正顶驱主轴与井口中心 3.6.1导轨吊耳的安装顶驱装

14、置第一次在井架上安装时,需要在井架顶部安装导轨吊耳。将导轨顶部连接总成(导轨吊耳顶板牢固焊接在井架顶部的天车底梁上,用焊接方式或直接螺栓将吊耳固定在顶板上,它将承担导轨的全部重量,在部分工况下,其所承受的载荷为导轨和本体的实际重量。 吊耳焊接应在井架安装前进行,如果在井架上高空焊接作业,必须注意做好焊接人员的人身防护及相关设施的安全防护,防止焊接烫伤等事故的发生。 井架前侧3.6.2安装导轨调节板将上部连接总成中的调节板和U型环安装在导轨顶部连接总成上,并穿上别针,导轨吊耳和调节板的安装应该在井架立起之前完成。 3.6.3导轨安装1.将第一节导轨吊上钻台(吊装方法如图,将导轨安装架按图与第一节

15、导轨连接,钢丝绳挂在大钩侧耳上。 2.将第二节导轨吊至钻台平面,对正第一节导轨的下接头1和第二节导轨的上接头2,连接钩板3与固定销4并吊起,提升至两节导轨均位于竖直位置后下放游车,由于自重,下接头1将自动装入带有框架结构的上接头2中,此时上下接头组件的销孔会自动对正,将导轨销5插入销孔就可固定两节导轨,然后插入锁销6固定导轨销5,安装别针防松。下图是导轨销和锁销的安装方法。 安装第二节导轨 销3.按上面步骤依次将 第三、四、五、六节导轨安装好。 4.上提游车,至第一节导轨和调节板相接,按照井架高度确定导轨挂在调节板哪个孔上。装上螺栓、螺母和别针。安装孔与井架高度的计算表请参考附录一。5.下放游

16、车至导轨安 装架到钻台面,将导轨安装架吊离钻台。 第七节导轨下端距钻台面2.22.6米为宜。悬挂导轨前六节导轨3.6.4 顶驱主体安装 北石顶驱整机1吊装顶驱至钻台面。方案一:l将钢丝绳挂于运移架两侧的吊装管上。l用40吨以上吊车直接将顶驱本体提至钻台面,再立起。方案二:l将顶驱置于井架大门的滑道上,方向朝向井口。l下放游车,将钢丝绳挂于运移架上部的吊装位置。l将钢丝绳固定在提环大勾销或是两侧耳上,用吊车吊住运移架下部起辅助作用。l将运移托架沿滑道送至钻台面并立起托架,正对游车下方。卸扣钢丝绳顶驱装置沿坡道吊上钻台大钩销挂于提环上2将大钩挂在顶驱本体的提环上。3拆掉运移架上对顶驱的支撑。4去掉

17、顶驱导轨与运移架下部的连接销,将本体从运移架中吊起,与运移架分离。5将运移架移下钻台。 本体运移架移走运移架连接销 6上提游车至本体上最后一节导轨与第六节导轨相接,可用气钩挂住最后一节导轨背面的运输孔,使六七节导轨处于一条直线,上提穿销。 7 拆掉连接滑车与导轨的连接销。 8对正主轴与井口中心,安装导轨反扭矩梁。(见下页图 9 将游动电缆和液压管线的法兰安装在减速箱右侧的管线托架上。安装时注意管线不要交叉。并把管线接头正确连接(电缆插接时注意按黑、白、红三色对应连接。完成顶驱装置悬挂导轨销3.6.5导轨反扭矩梁安装最后一节导轨限位块正、反旋转此螺杆可推拉顶驱和导轨前后移动,调节顶驱主轴与井口中

18、心对齐反扭矩支座反扭矩横梁,固定在井架上,下平面距钻台面2.34.7米为宜安装导轨反扭矩梁 限位块(4个为随机备件,待现场安装位置确定后与反扭矩支座可靠焊接。3.7平衡系统安装在液压系统未通压的情况下安装平衡系统。北石顶驱的平衡系统分为两种:1无平衡油缸悬挂梁,此时平衡油缸带有卸扣,安装时只需将卸扣连接在大钩两侧的侧耳即可实现平衡系统功能。 2有平衡油缸悬挂梁,此时平衡油缸不带卸扣,而是通过销子直接安装在平衡油缸悬挂梁上,安装时只要将提环和平衡油缸悬挂梁直接装入游车即可实现平衡系统功能。 3.8吊环倾斜机构的安装待液压系统调试完成后,安装吊环倾斜机构。建议吊环倾斜机构的安装以满足前倾最大时,吊

19、卡至鼠洞处(1450mm左右,以方便抓取钻杆为宜;在此前提下,后倾越大越好,以便在钻进时,使顶驱更靠近钻台面,增加钻进距离。下图为倾斜油缸与350t、120吊环的安装示意图,请按实际情况加以修正,如现场更换吊环,请注意安装尺寸需要发生一些改变。 4检查顶驱装置安装完成后,需要进行一次彻底的检查,确认各项安装工作已经正确完成,所有运输固定已经取下,为开机调试做好准备。检查工作应当由顶驱安装的技术负责人进行。检查工作可以按照附录给出的顶驱装置安装检查表进行。该检查表不可能包括全部应当检查的内容,仅仅是对检查工作的一种提示,因而不能替代检查人员的正常判断。4.1电缆连接【连接前的检查】1检查电缆接头

20、和端盖上的密封圈是否存在,如拆卸的时候不小心弄掉,请及时补装上,以免接插件进水。外螺纹的接插件,密封圈在端盖上。内螺纹的接插件,密封圈在螺纹底部。 2检查尾部格兰是否锁紧到位。格兰锁紧时可涂螺纹胶防松。3检查电缆表皮是否有破损或划痕。屏蔽层不应外露,否则会导致电缆进水造成绝缘失效。 若动力电缆插针已经略有倾斜,插入时可适当以轴线为中心旋转,寻找合适的位置。 北石顶驱 头插接位置如下图所示： 安装调试手册 对于非防爆接插件，插紧后电缆接头螺纹连接两法兰面的间距约为 82mm，接 电缆接头插接示意图 电缆接头螺母紧固位置，大约剩余 2 扣，57mm - 28 - 北石顶驱 安装调试手册 对于防爆接

21、插件，插紧后，内螺纹接头端面到外螺纹接头法兰面的距离约为 9mm。 1 拧紧对接处连接螺纹，防爆接插件还须用顶丝锁紧。 2 插紧后，须将非防爆电缆接头的保护盖对拧，防止脱落发生危险。 3 将防爆接头的保护盖摘下另外保存。 4 可根据需要，在电缆插接件外壳上做防松标记。 电缆插头必须插接至标记位置，然后用锁紧螺钉锁紧，以防止虚接， 损坏电缆及接头。 【日常维护】 由于井场自然环境及钻井工况的复杂性，应根据钻井具体工况定期对全部电缆 插接件及电缆进行检查和维护（最长不超过 5 天） ，以防止接头松动甚至烧毁。 检查项目包括： . 检查电缆接头是否有松动的现象，特别是尾部格兰、顶部连接螺纹、固定 顶

22、丝等易松脱位置； . 检查电缆外皮是否有磨损、破裂、脱落现象，屏蔽层不应外露； . 检查法兰是否松脱移位，分叉处护套是否破裂、松脱。 - 29 - 北石顶驱 4.2 背钳检查 安装调试手册 顶驱安装完成后，检查确保背钳的保护设施安装到位。具体见下图： 背钳吊臂保护钢丝绳 背钳吊臂保护吊环 背钳体保护吊环 背钳体保护别针 - 30 - 北石顶驱 5 开机调试 安装调试手册 开机调试应当在安装检查完成后，确认没有安装错误和缺陷的情况下进行。开机调 试应当严格按以下程序进行。 5.1 减速箱加油 开机调试前，向减速箱加入齿轮油，在确认减速箱齿轮油放净的情况下加入油量约 为 18L。 开机运转后，观察

23、油位下降情况，必要时补充齿轮油。 运行时，齿轮油不得低于最低液位；静止时，不得高于最高液位。 减速箱油面要保持在最低和最高刻度之间。油面过低，会出现润滑冷 却不足；油面过高，会出现润滑油泄漏。 （最高最低油位，已在油标 处做出标记） 。 5.2 导轨滑车调试 在导轨全长范围内，缓慢上提下放顶驱装置，观察顶驱滑动是否正常，观察顶驱电 缆和液压管线是否正常。 5.3 电控系统送电 在给电控系统送电之前，必须检查接地情况，确保接地正确。 开机前确认进线相序正确后，给电控系统送电，检查 PLC/MCC 系统工作正常，检 查动力系统仪表、指示等、监控系统工作正常。 5.4 主电机冷却风机调试 按以下程序

24、调试主电机冷却风机，确认风机工作正常： 1 确认主电机操作钮在停止位置； 2 手动启动风机，确认旋转方向； 3 检查风机风量。 5.5 主电机调试 按以下程序调试主电机转向，与操作面板的指示方向一致： 启动电机，低速运转，观察旋转方向。 - 31 - 北石顶驱 5.6 液压系统调试 安装调试手册 给液压源油箱加足量液压油，检查各个阀门是否处于正确位置。分别启动 A、B 两 泵，观测电机旋向、泵压是否正常；启动辅泵，观察辅泵电机运转是否正常，风机是否 启动。然后按顶驱液压的功能逐项测试各个动作，看是否能实现所有液压功能。 启动液压源之前，点动电机，确认电机旋向与标识一致。 - 32 - 6运输顶

25、驱运输过程中请注意正确安装使用支撑座,避免对设备造成损坏。各支撑部分如下图:电机支撑背钳支撑提环支撑注:在首次使用顶驱拆包装时,注意保存好各支撑体,不要丢失,否则在后期的运输过程中没有支撑,易造成主轴偏磨等损坏。附录一、导轨调节板安装孔位置计算表 项目长度有效长度顶部280 200U形环416 300调节板4650 4801480上部5829 5656中部5829 5476×4=21904短节5463 5110下部5558 5338总长范围3898842988适于井架4145米附录二、顶驱装置电气安装接线检查表顶驱装置电气安装接线检查表序号检查项目检查内容检查结果1.漏电检查在以下上

26、述全部检查过程中,注意检查设备机壳没有带电现象接地电缆已经正常安装,测量接地电阻空调设备试运转正常2.电控房输入电源电压正常动力电缆已经正确连接电缆插接装置正确锁紧3.动力电缆游动电缆不会与其他设备刮蹭控制电缆已经正确连接电缆插接装置正确锁紧4.本体控制电缆游动电缆不会与其他设备刮蹭液压源动力电缆连接正确液压源控制电缆连接正确5.液压源A、B泵分别试运转正常摆放稳固,电缆走向合理电缆接头连接正确并已经锁紧气压正常6.司钻操作台面板灯测试正常,仪表显示正常7.8.其他记录:记录:审核:注:此附录二请顶驱客户与北石顶驱上井服务人员逐项核对填写,并由北石人员带回,交到顶驱市场部。附录三、顶驱装置机械

27、安装检查表顶驱装置机械安装检查表序号检查项目检查内容检查结果安装的销钉没有明显磨损所有销钉、螺母已经正确锁紧1.导轨悬挂吊耳顶板焊接情况吊耳连接螺栓磨损、锁紧情况2.电缆托架螺栓、螺母的磨损、锁紧情况安装的导轨连接销没有明显磨损3.导轨连接所有销钉已经正确锁紧提环固定支架已经取下4.顶驱本体本体固定销已经取下油箱液面正常压力表指示正常5.液压源循环泵、风机试运转正常A、B泵分别试运转正常管缆中三条管线连接正确6.液压管缆游动管线不会与其他设备刮蹭7.减速箱润滑油油量合适,油位处于正确位置8.其他记录:记录:审核:注:此附录三请顶驱客户与北石顶驱上井服务人员逐项核对填写,并由北石人员带回,交到顶

28、驱市场部。附录四、顶驱装置安装评价表顶驱装置安装评价表序号安装项目安装评价本体及导轨安装安装时间:时分9.1导轨悬链的安装2本体与导轨上部的安装3导轨的安装4导轨下部的固定动用设备:其他说明:管线安装安装时间:时分10.1游动电缆的安装2垂直电缆的安装3水平电缆的安装4液压管线的安装5司钻操作台电缆的安装6液压源电缆的安装安装时间:时分动用设备:其他说明:设备摆放安装时间:时分11.1电控房摆放2司钻操作台摆放3液压源摆放安装时间:时分动用设备:其他说明:其他记录:记录:审核:注:此附录四请顶驱客户在北石顶驱上井服务人员安装顶驱结束后填写,并由北石人员带回,交到顶驱市场部。附录五、顶驱装置调试评价表顶驱装置调试评价表序号调试项目调试记录