石油钻井电气设备的管理探析

石油钻井多处于偏远地区，条件较为落后，设备故障时缺少必要的维修条件，容易影响工程进展。因此需要通过日常管理与维护降低设备的故障率，同时也应在故障发生时做好记录与分析工作，丰富维修人员故障处理经验，确保故障的处理效率更高，尽快恢复设备性能，保障石油钻井工程的质量。

1设备故障原因

设备故障主要由主、客观两种因素所导致。首先是主观因素，井队负责维护电气设备的人员多为发电工，其对设备的专业知识了解不充分，技术水平较低，综合素质与岗位要求不充分，缺乏基本的管理及维修技能，在故障出现时容易错误诊断，不能准确处理故障，严重时还会对设备造成影响。此外，部分人员尽管维修水平过关，但责任意识欠缺，在维修时凑合心理较为普遍，无法处理好各项维修要点。短期看来设备能够保持完好，但带有故障的设备长时间运行后会引发更大的故障。此外，还有部分人员理论基础不扎实，在维修过程中多依赖个人经验，因此仅能处理一些维修难度较低的故障。同时还有部分人员工作态度较差，对故障缺乏警惕，在发现疑似故障或设备出现异常情况时未能及时上报，进而加快了设备老化的速度，导致故障发生过于频繁。其次是客观因素，许多钻井环境场地十分有限，对设备数量要求较为严格，并且部分井场在施工时仅有一台设备，没有配置备用设备，因此在设备故障时必须暂停施工，停机处理，直至设备维修结束才能正常开展施工作业。这就严重影响了施工的进度及效率，并且部分钻井环境无法满足维修要求，这时设备只能带病工作，会严重影响设备性能，最终造成不可挽回的损失，严重缩短设备使用期限。

2主要故障的消除

（1）变频器外部。变频器外部故障分为三种情况。第一种是无法启动，需要检测特定位置下启动开关的信号，如果正常则需检测接线处信号，然后逐步进行排查，直到变频器处。在逐步排查的过程中自然能够发现问题所在，如果完成所有配件及信号的检测仍没有发现问题，则可确定故障处于变频器内部。第二种情况是设备无法运转或运转状态较差，需测量模拟信号，如果信号显示不正常或不连续，则需要对线路和电位器做进一步检测，在检测过程中必须分段排查，以免出现检测遗漏的问题。第三种情况是设备正常，但仪表与指示灯处于异常状态，同样需按照逐步排查的方式测量输出信号。

（2）变频器内部。变频器的组成较为复杂，包括测量、输入等多个单元，但设备内部较为完整，保护措施得当，因此检测时需通过故障参数间接判断设备运行状况，主要可分为以下几种情况。第一是设备过流、过压或温度和运转速度与正常状态不符，这时则可初步推断问题出现在测量部分。如果测量部分正常，则需要检查外接电气设备与主回路。第二，如果设备显示正常，但却无法正常发挥其控制功能，包括启动、调速等，则可将故障处理区域确定在输入及输出单元上，然后检测单元损坏状况，从而完成故障的处理。

（3）PLC故障。PLC故障的检测与处理可分为以下两种情况。第一，如果指示灯BF亮，则表明故障在于通讯方面，因此直接检查通讯电缆与接口即可。如果指示灯SF亮，则表明问题出现在系统上，多与无法找到系统读取参数有关，进而影响了系统程序的正常运行，此时应将检点放在PLC通讯设备上。若发现连接不牢固、设备被损坏或无法正常启动的情况，则可直接确定故障，然后加以处理。第二，在CPU正常指示无异常现象的情况下设备无法正常运转，则表明问题出现在输入、输出单元，然后继续检测线路有无短路或接触器是否正常，并加以处理。多数故障的处理都可按照特定的顺序，初步检测时必须按照图纸中的模拟量进行测试，在发现异常现象时确定故障模块，然后转移到线路上，通过逐步排查最终找到故障根源。此外，PLC的自我保护功能强大，故障发生概率较低，因此通常情况下不会出现异常现象，但如果问题出现在设备内部，则必须明确故障现象及代码，尽可能对参数加以备份，而不要随意改变参数，这样更能够保障维修质量。

3设备质量管理

在安装电气设备的过程中需要合理布线，把握好电缆走向，并做好屏蔽及固定工作，这样能够起到保护电缆的作用，避免其被外界因素所干扰和破坏，并且合理布线能够避免不同类型的电缆互相干扰。而结合当前的实际情况来看，布线不合理的现象较为常见，容易引发以下两种类型的故障。首先是因油泵卡死而将电机烧毁，多是因油泵电机漏电所导致，最终影响PLC通讯。而如果最初能够合理布线，则完全可以避免此类问题，因此需要加以注意。其次是绞车停转，导致接触器无法吸合，多与控制电缆固定工作未能处理达标所致，因此必须按照相应的固定标准做好电缆的安装与固定工作，从而减少此类故障的发生。石油钻井工作不同于一般的工程，作业环境较为复杂，并且潜藏着许多安全隐患，因此必须做好电气设备的管理工作，从而促使钻井开采更加顺利。在具体管理的过程中，要求电气设备所处环境卫生、清洁，并做好防爆、防护工作，需要定期清理设备内部，梳理杂乱线路与电线电缆，并对设备进行优化，促使设备使用性能更佳。如有发现老化设备应及时做更新处理，并且在清洁设备内部的同时也有利于设备散热，从而减少故障。例如变频器整流模块的故障多与高温天气有关，这时只需暂停使用设备并清理内部灰尘，即可帮助设备更好地散热，并且在拆开设备内部的同时也可查看其他零部件，尤其是一些较为隐蔽的零件。如果发现松动及老化等现象，应立即紧固并更换新零件，从而实现安全隐患的提前处理。在拆卸过程中如有发现某些零部件响声或气味异常，则应及时加以更换，以免因处理不及时而对设备整体构成影响，导致设备损坏。

4设备的维护

（1）检查与维护。设备的检查与维护工作十分重要，能够做到防患于未然。具体来说，在检查时主要包括以下几项要点。第一是日常巡检，要求派专职的巡检员观察设备运行状态，初步掌握故障信息，提供设备故障点及维修内容，从而确保点检人员在检修过程中目的及方向更加明确。第二是定期点检，即对一些重要部位进行周密检查，及早发现设备隐患与缺陷，从而做好预防工作。除了检查工作之外，还需对设备及电气设备进行维护。维护设备时首先需要观察其形态，例如紧固件有无松动等，然后倾听设备声音是否正常，用于判断设备工况，通过嗅觉判断设备散发出的气味，通常情况下如果设备短路，则会有焦糊味。之后可触摸设备，通过设备温度判断设备运行工况，最后是根据保养要求做好清洁及保养工作。此外，因散热不良而引发的电气事故后果十分严重，因此应确保排风口的通畅性，禁止随意遮盖，并且应与其他设备隔开，避免热气直吹。在外界温度较高的时期可将遮阳棚搭盖于设备之上并配置风机，促使设备散热效果更好。

（2）人员培训。钻井作业开展前必须对管理人员加强培训，并要求对人员进行素质考核，确保其专业技能过关，从而及时发现设备隐患，并做好日常的维修与保养工作。这样有利于延长设备的使用期限，帮助工程节约投资成本，并且可解决资源浪费问题。在具体培训的过程中，除了口头讲述之外，还可放映视频，并配合案例及图片加以讲解，这样能够促使培训效果更佳。此外，还应致力于提高人员的安全意识，需要确立安全操作规程。一旦发现违规作业现象，必须严格处理，并且应定期对员工普及安全知识，从而提高人员安全意识，及时消除安全隐患。此外，还应利用先进的技术实现设备的实时监控，以便及时发现故障，进而判断故障原因并确定故障位置，将设备故障控制在有限范围内，避免对其他设备造成影响。

5结语

总而言之，为了尽可能降低电气设备的故障率，需要配置专业维修人员，提高故障处理效率，并且人员应不断总结经验教训。此外，还应制定出一些应急措施，以便在异常状况发生时能够得到有效控制，以免引起慌乱或延误工期。

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作者:张彬 单位:黑龙江大庆油田有限责任公司钻探工程公司钻井三公司