浅析钻井队电气设备的常见故障及维修方法

钻探工程公司钻井二公司 宋 涛

1.前言

钻井队在施工过程中所需要的设备有很多，如：机械设备、车辆设备、电气设备等。其中，电气设备涉及面广，涉及到井场防爆、防雷、防电磁干扰等几种情况，其中常见的电气设备主要以交流异步电动机、电焊机和照明等设备为主，这些设备的功率因数都在0-1之间，例如：最常用的白炽灯，它的功率因数大概为1，荧光灯的功率因数为0.5左右，异步电动机在满载时的功率因数最高可达0.9左右，而空载时会降到0.2左右，交流电焊机的功率因数只有0.3-0.4，交流电磁铁的功率因数甚至低到0.1以下。这些电气设备都有各自的特点，现场施工时，必须根据实际情况，加大对电气设备的检修力度，以求及时发现隐患，保证生产的顺利进行。

2.钻井队电气维修人员的职责分析

钻井队电气维修人员的日常工作，主要有以下几方面：①负责钻井队所有正在运转的和停止使用的所有电气设备的技术管理和维修工作；②负责督促、检查和指导操作人员，在日常工作过程中要严格遵守电气设备操作规程和维护保养制度的相关要求；③当钻井队电气设备发生故障时，要在第一时间内进行检查维修，发生重大故障时要组织相关技术人员分析原因，写事故报告，并按照上级要求制定相应的整改措施，整改之后要对事故的整个过程进行总结分析并向上级汇报；④负责组织安排督促检查操作人员的日常工作和对电气设备的保养及检查工作，检查各种电气设备运行记录，质量记录和报表的填写情况；⑤负责编制电气设备的检修计划和配件、材料的订购计划，并按时上报；⑥负责电气设备有关仪器仪表的检定工作；⑦按照QHSE管理标准的要求，负责监督、检查所有电气设备和周围环境的安全、卫生和保护工作。

3.钻井队电气设备常见故障的原因分析

根据本人实际工作经验，电气设备损坏的原因有很多，如：产品质量问题、使用操作不当等，下面将钻井电气设备损坏的主要原因进行分析：

3.1 维修维护电气设备时电气元件不匹配

电气设备在长时间使用后很容易老化，为了避免老化设备给钻井队带来安全隐患，维修人员需要及时更换老化设备，在更换老化的元器件时，没有合适的或者配套的器件，一些维修人员使用了形状相同或者相似的器件代替，这给电气故障的发生埋下了隐患。此外，开关、刀闸、接地刀(操作机构)检修、维护时，忽略了电气元件的老化现象，例如：检修人员在日常维护电气设备时，常常忽略机械传动机构锈蚀、卡死、周期性未上油润滑等设备老化现象，以上现象都有可能导致设备损坏。

3.2 人为操作不当

据不完全统计，钻井队发生的所有电气故障当中，有一半以上是因人员误操作而造成的。可见，电气设备事故的罪魁祸首是人，主要是由于员工缺乏敬业精神、技术能力和心理素质等因素造成的。下面进行具体分析：①盲目操作：很多电气事故都是盲目操作引起的，操作人员不了解或不完全了解设备的原理、性能、结构和操作流程而盲目操作；遇到操作障碍时，未及时进行检查，而是强行要求快速操作而引发事故。此外，维修人员经常使用不恰当的工具来维修施工，如：使用扳手的尺寸、起子的大小，使用不当都有可能造成器件损坏。②不按照操作规程进行维修操作：有时操作人员自己认为有比较丰富的经验，完全忽略操作规程，经常是凭经验判断而不做必要的检测；有时候监护人不到现场，就开始施工；甚至操作人员对指令不明确，操作时没有搞清楚操作目的，自己没有权利去操作，而越权操作。

4.电气设备故障维护维修方法

故障发生后要及时进行维护维修，维修过程中，故障的判断和维修，都要遵循从简单到复杂的原则。常用的维修方法有：直接观察法、仪器测量法、短接法等。

4.1 直接观察法

直接观察即根据钻井电气设备故障的具体表现，通过触摸故障部位、观察故障外在表现、听故障发生后的机器声音、闻故障现场有没有异味等一些感官手段来进行诊断故障的方法。直接观察法，不但可以准确快速的确定简单故障，而且还可以把较复杂的故障缩小到较小的范围。具体维修检查步骤如下：

①获取基本信息：询问故障电气操作者和所有在场的人员，询问的内容有：电气故障外部表现、具体位置、发生故障时有无异常等。例如：是否有异常气体、是否有明火、电器附近是否有热源、是否有腐蚀性气体侵入、是否有漏水、是否有人修理过、修理的集体部位等等。

②故障初步判断：根据了解的基本情况，对一些可能出现故障的环节进行初步检查，如：观察电器外部有无损坏、连线有无断路、松动，绝缘有无烧焦，保险丝是否烧断，电器有无进水、油垢，开关位置是否正确等。

③故障排除：电器的动作程序应符合电气说明书和图纸的要求。如某一电路上的电器动作过早、过晚或不动作，说明该电路或电器有故障。另外，还可以根据电气发出的声音、温度、压力、气味等分析判断故障。

④电气设备试运行：通过初步检查，排除故障后，可进行试运转，试运转时要注意有无严重跳火、异常气味，异常声音等现象，一经发现应立即停止，切断电源。注意检查电器的温升及电器的动作程序是否符合电气设备原理图的要求，从而发现故障部位。

4.2 仪器测量法

人为观察不能解决的问题或通过观察锁定故障发生的具体部位后，可以采用仪器测量法进行故障排除。常用的测量方法有：测量电压法、短接法等。

①测量电压法。即在明确线路各点正常电压和电流值的基础上，根据电器的供电方式，测量各点的电压值与电流值，最后将测量的值与正常值进行比较，以便发现故障所在。

②短接法。即用一根良好的绝缘导线，将所怀疑的断路部位短路接起来，如短接到某处，电路工作恢复正常，说明该处断路。具体操作可分为局部短接法和长短接法。这一方法在电气设备故障判断过程中经常使用。因为，电气设备的六大类故障（短路、过载、断路、接地、接线错误、电器的电磁及机械部分故障）中，出现较多的为断路故障（导线断路、虚连、松动、触点接触不良、虚焊、假焊、熔断器熔断等），而这一方法可以非常简单准确的判断这一故障。

5.结束语

钻井现场电气故障问题比较多，故障原因复杂，有时候一种甚至几种故障排除方法都不能很好的解决问题。所以，维修人员一定要在明确自己工作职责的基础上，严格按照操作规程操作，不断积累和总结日常维修经验，如：对于连续烧坏的元器件应查明原因后再进行更换；电压测量时应考虑到导线的压降；正常紧固的导线与螺钉间发现有火花时，说明线头松动或接触不良；操作时不违反设备电器控制的原则；试运行时手不得离开电源开关，并且保险应使用等量或略小于额定电流，还要注意测量仪器的挡位的选择等。

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