天车电子防碰装置的研制与应用杨明波

天车电子防碰装置的研制与应用杨明波

(大庆油田采油二厂)

摘要:2014年大庆装备公司配套生产的第一套电动钻机,由于当时的技术尚不成熟,上防碰只能由滚筒过卷阀控制刹车,转盘面的下砸防碰功能无法实现。2016年2月首次服务于伊拉克国家石油sonatrach公司。原有的天车防碰装置无法满足甲方对设备的高标准要求。即从国内采购KN-ZF3型天车防碰装置一台。在安装后发现,这套装置和本队钻机控制系统无法匹配。存在问题:盘刹刹车片抱死时,绞车电机仍然运行,不能被防碰装置所控制,使绞车电机负荷突然增加,柴油机过载熄火,需重启柴油机,严重影响正常作业。因为天车防碰功能的缺陷,甲方不允许开钻。针对上述问题,制作了KN-ZF3型天车电子防碰装置,使盘刹在刹车时绞车电机停止运转。实现KN-ZF3型防碰装置与50DB钻机控制系统的完美对接。顺利通过甲方验收,保证油井的如期开钻。可在天车电子防碰的使用领域范围内推广,对今后的天车电子防碰技术具有一定的指导意义。

关键词:继电器;模块端口;电磁阀

引言

钻井施工过程中,游车到达防碰设定点时,天车防碰功能启动,由于KN-ZF3型天车电子防碰装置与钻机控制系统联接不匹配,盘刹刹车片抱死的同时,绞车电机仍然运行,不能被防碰装置所控制,因此研制了天车电子防碰装置。有效解决了KN-ZF3型天车电子防碰装置与钻机控制系统联接的接口电路,盘刹刹车时绞车电机停止运转等问题。避免了因游车到达防碰设定点时,盘刹刹车片抱死时,绞车电机仍然运行现象的发生,可在天车电子防碰的使用领域范围内推广。

1、天车电子防碰装置

1.1装置结构

该装置主要由一、欧姆龙MY2NJ继电器;二、与继电器连接SM321模块端口两部分组成:(如图1)

1.2工作原理

⑴加装一个欧姆龙MY2NJ继电器,去除原装置BZ1753电磁阀。

⑵将控制电磁阀的DC24V接入MY2NJ继电器的线圈,取继电器的一对常开触点来控制50DB系统中的停机信号输入端子和绞车油压开关的触点,即西门子数字输入模块SM321端子。

⑶当游车到达防碰设定点时,KN-ZF3的控制单元输出DC24V驱动MY2NJ继电器线圈动作,常开触点吸合,DC24V进入SM321模块,此时变频器通过PLC得到一个停机信号,绞车电机断电。

⑷盘刹释放电磁阀失电,紧急制动断气刹车,防止游车继续上行,避免顶天车事故的发生。

⑸从而解决盘刹抱死的同时绞车电机停机的问题。

1.3技术关键:

⑴当游车到达防碰设定点时,KN-ZF3的控制单元输出DC24V驱动MY2NJ继电器线圈动作。

⑵利用继电器的一对常开触点控制50DB系统中的停机信号输入端子和绞车油压开关的触点。

⑶利用MY2NJ继电器的常开触点吸合,DC24V进入SM321模块,此时变频器通过PLC得到一个停机信号,绞车电机断电。

2、现场应用情况

此革新于2016年3月至今,在钻井一公司、二公司投入使用,安全使用可靠率达到100%,为钻井施工作业正常工作提供了强有力的保障。可广泛应用于天车电子防碰技术上,具有广阔的应用前景。(如图2)

KN-ZF3型天车电子防碰装置与50DB控制系统结构图2

3结论及认识

⑴天车电子防碰装置制造工艺简单,操作使用方便,动作可靠,适用于天车电子防碰常规作业。

⑵天车电子防碰装置,利用游车到达防碰设定点时,KN-ZF3的控制单元输出DC24V驱动MY2NJ继电器线圈动作。

⑶天车电子防碰装置,利用MY2NJ继电器的常开触点吸合,DC24V进入SM321模块,此时变频器通过PLC得到一个停机信号,绞车电机断电。

⑷天车电子防碰装置现场试验获得成功,已在钻井一公司、钻井二公司推广,具有广阔应用前景。

作者简介:

杨明波,大庆油田采油二厂第三作业区维修队,维修电工高级技师,从事电机控制、节能方面的工作。

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