远程控制台原理及操作解读

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1、上海神开钻探设备有限公司,2008.10.,地面防喷器控制装置,目 录,1,2,3,4,5,6,概述,主要技术参数,结构与特点,控制装置工作原理,安装与试运转,使用,维护与润滑,7,8,控制装置常见故障与处理,控制装置主要部件,1.概述,防喷器控制装置是开关防喷器和液动阀的装置。是控制井口防喷器组和液动节流、压井阀的重要设备,是钻井、修井作业中防止井喷不可缺少的装置。 控制装置的功能就是预先制备与储存足量的压力油并控制压力油的流动方向，使防喷器和液动阀得意迅速开关动作。当液压油由于使用消耗，油压降低到一定程度时，控制装置将自动补充储油量，使液压油始终保持在高压范围内。,2.主要技术参数,Sha

2、nghai Shenkai International Trade Co.,LTD,系统公称压力： 21 Mpa 3000 psi 系统调压范围： 014 Mpa 02000 psi 蓄能器充氮压力： 70.7 Mpa 1000100psi 压力控制器调定范围：18.921 Mpa 27003000psi 液气开关调定范围：18.921 Mpa 27003000psi 气源压力： 0.650.8 Mpa 93115psi 电 源： 38019V / 50Hz,3.结构与特点,FKQ系列地面防喷器控制装置主要由以下部件组成： 1.远程控制台 2.司钻控制台、辅助司钻控制台 3.空气管缆 4.液压

3、管线（包括软管线或者管排架等管线）,图一、地面防喷器控制装置组成与连接,Shanghai Shenkai International Trade Co.,LTD,1. 远程控制台 远程控制台由油箱、泵组、蓄能器组、管汇、各种阀件、仪表及电控箱等组成。远程控制台的主要功能是由泵组产生高压控制液，并储存在蓄能器组中。当需要开、关防喷器时，来自蓄能器的高压控制液通过管汇的三位四通转阀被分配到各个控制对象（防喷器）中。,3.结构与特点,截止阀,球阀,压力控制器,气动调压阀,手动减压阀,双作用气缸,Shanghai Shenkai International Trade Co.,LTD,2.司钻控制台

4、FKQ系列控制装置可以配有司钻控制台。司钻控制台通常安装在钻台上，使司钻能够很方便地对防喷器实现遥控。,3.结构与特点,Shanghai Shenkai International Trade Co.,LTD,3.空气管缆 空气管缆用以连接远程控制台与司钻控制台之间的气路。气管缆由护套及多根管芯组成，两端装有连接法兰，分别与远程控制台和司钻控制台相连。,3.结构与特点,4.液压管线 一般情况下，远程控制台与井口防喷器组之间的距离为40m，需要用一组液压管线将它们连接起来。连接方式有硬管线连接和软管线连接。 硬管线包括管排架、活动管线等。使用硬管线连接，具有安全、可靠等优点，缺点是安装布置不方便

5、。 软管线连接具有简单、方便等优点，但使用中应注意其安全性。,3.结构与特点,4.控制装置工作原理,Shanghai Shenkai International Trade Co.,LTD,气控液型控制装置的工作过程可分为液压能源的制备；储存和补充压力油的调节与其流动方向的控制；气压遥控三部分。,4.控制装置工作原理,Shanghai Shenkai International Trade Co.,LTD,4.控制装置工作原理,Shanghai Shenkai International Trade Co.,LTD,4.控制装置工作原理,1.液压能源的制备、储存与补充 如图所示，油箱里的液压油

6、经油阀、滤清器进入电动泵或气动泵，电动泵或气动泵将液压油升压并输入蓄能器组储存、蓄能器组由若干个钢瓶组成，钢瓶中预冲7MPa的氮气。当蓄能器钢瓶中的油压升至21MPa时，电动泵或气动泵停止运转。当钢瓶里的油压过分降低时，电动泵或气动泵自动启动往钢瓶里补充压力油。这样，蓄能器的钢瓶里将始终维持有所需要的压力油。 气动泵的供气管路上装有分水滤气器、油雾器、压力调节器以及旁通截止阀。通常，旁通截止阀处于关闭状态，只有当需要制备高于21MPa的压力油时，才将旁通截止阀打开，利用气动泵制造高压液能。,4. 控制装置工作原理,2.压力油的调节与其流动方向的控制 如图所示，蓄能器钢瓶里的压力油进入控制管汇后

7、分成两路：一路经气手动调压阀将油压降至10.5MPa，然后再输至控制环形防喷器的液转阀（三位四通液转阀）；另一路经手动调压阀将油压降为10.5MPa后再经旁通阀（二位三通液转阀）输至控制闸板防喷器与液动阀的液转阀（三位四通液转阀）管汇中。操纵液转阀的手柄就可实现相应防喷器的开关动作。当10.5MPa的压力油不能推动闸板防喷器关井时，可操纵旁通阀手柄使蓄能器里的高压油直接进入管汇中，利用高压油推动闸板。在配备有氮气瓶组的装置中，当蓄能器的油压严重不足时，可以利用高压氮气驱动管路里剩余存油紧急实施防喷器关井动作。 管汇上装有泄压阀。平常，泄压阀处于关闭工况，开启泄压阀可以将蓄能器里的压力油排回油箱

8、。,4. 控制装置工作原理,3.气动遥控 前述两部分液控流程属于远程控制装置的工作概况。为使司钻在钻台上能遥控井口防喷器开关动作则需要遥控装置。 气动遥控流程如图所示。压缩空气经分水滤气器、油雾器后再经气源总阀（二位三通换向转阀）输至各空气换向阀（三位四通换向滑阀或转阀）。空气换向阀负责控制远程控制装置上二位气缸的动作，从而控制远程控制装置上相应的换向阀手柄，间接控制井口防喷器的开关动作。 远程控制装置上控制环形防喷器开关的换向阀其供油路上装有气手动减压阀。该气手动减压阀由遥控装置或远程控制装置上的调压阀调控。调控路线由三通分配阀（二位三通换向阀）决定。通常，气手动减压阀应由遥控装置上的调压阀

9、调控。 遥控装置上有4个压力表，其中3个压力表显示油压。远程控制装置上的3个压力变送器将远程控制装置的蓄能器压力值、环形防喷器供油（环形压力）压力值、闸板防喷器供油（管汇压力）压力值皆转化为相应的低气压值。转化后的气压再传输至遥控司钻台上的压力表以显示相应的油压。另一个是气源压力表。 液压能源的制备、压力油的调节与其流向的控制等工作都在远程控制装置上完成，典型的远程控制装置其元件组成与管路情况如图所示。,控制装置与元件组成与管路分布,4.控制装置工作原理,Shanghai Shenkai International Trade Co.,LTD,4. 控制装置工作原理,5. 安装与调试,5.1安

10、装 5.1.1. 带保护房吊装远程控制台时，须用四根钢丝绳套于底座的四脚起吊，起吊时请注意吊装平稳。吊装司钻控制台或管排架时均应将钢丝绳穿过或钩住吊环起吊。 5.1.2. 远程控制台应安装于离井口30米以外的适当位置(参见有关标准、规范)，司钻控制台则安放在钻台上便于司钻操作的地方。 5.1. 3.油管的连接 建议由防喷器本体开始，依次连接管路，这样做既可以使管线摆放整齐，也易于调整走向，不致返工。此外，所有油、气管线在安装前都应当用压缩空气吹扫干净，这一点务必请引起充分重视。,5. 安装与调试,远程控制台底座后槽钢的上方，对应于每根油管均焊有“O”或“C”的字符。“O”意为“开” （0PEN

11、）、“C”意为“关” （Cl0SE）。因此，连接管路时既要按远程控制台上转阀标牌所示全封、半封、环形、放喷等对应连接，又要注意标有“O”或“C”的管路须与防喷器本体的“开”或“关”油口一致。 注意：接错控制对象，或者接错开关方向，将导致错误的动作，管路连接前必须仔细加以辨认。 注意：连接时，注意管路接头不得有任何堵塞或泄漏，管线内不得有污物，否则将影响系统可靠工作。,5. 安装与调试,5.1.4. 气管路的连接 FKQ系列液控装置，需要连接气源管线和空气管缆。连接空气管缆时，应注意连接法兰的方向，在法兰面间垫好密封垫，均匀地拧紧螺栓。 远程控制台气源使用内径为25mm的软管连接，司钻控制台气源

12、使用内径为13mm的软管连接。软管与接头连接处，必须用喉箍卡紧，防止松脱。软管应无老化、龟裂等缺陷，以免使用中爆裂。 注意：连接气管线时，应保证管线没有死弯，管线接头连接可靠，避免出现管线爆裂，连接处滑脱等故障。 注意：连接空气管缆两端法兰时，如果密封圈未垫好，或者联结螺栓没有均匀的上紧，将会导致管路之间串气，从而引起误动作。,5. 安装与调试,5.1.5.电源连接 电源应为380V、50HZ的交流电。应当按照有关电气规程，将电控箱的地线端子可靠接地，避免发生人身事故。 接线前，将远程控制台上电控箱的主令开关旋扭转到“停止”位置上，以防通电后电机立刻启动而发生事故。 注意：系统连接电源前，应确

13、认电控箱上的主令开关在“停止”位置，以免发生意外事故。通电前，应确认控制装置已经可靠接地。 设备安装完毕后，再仔细检查一遍所有的连接管路是否有误，各种活接头、接头等是否均已紧固，然后才能进行试运转。,5. 安装与调试,5.2 试运转 5.2.1 试运转前的准备工作按下列程序进行: 5.2.1.1 逐个预充或检查蓄能器的氮气压力，压力值应为70.7MPa，（1000100psi），不足时应补充氮气。 5.2.1.2 油箱加油。既可由油箱顶部的加油口加入，也可由电动油泵吸油口用吸油管开泵加油。加油量应控制在油箱最上面油标上的标记位置。 环境温度在0以上时，使用YAN32普通液压油或适宜的代用油。

14、环境温度在0以下时，使用YCN32低温液压油或适宜的代用油。,5. 安装与调试,5.2.1.3 对运动部位进行润滑。 5.2.1.4 打开蓄能器隔离阀，打开控制管汇上的卸荷阀，各三位四通转阀手柄扳至中位，旁通阀在“关”位。 5.2.1.5主令开关转到“手动”位置，电机启动后将主令开关旋至“停止”位置。电机缓慢停止时观察其转向是否与链条护罩上方的箭头所指方向一致，不一致时要调换电源线相位。 5.3 试运转程序： 5.3.1电动油泵启停试验 主令开关转到“自动”位置，电动油泵空载运转10分钟后，关闭控制管汇上的卸荷阀，使蓄能器压力升到21Mpa（3000psi），此时应能自动停泵。不能自停时可将电

15、控箱的主令开关转到“停止”位置，使泵停止运转。 逐渐打开卸荷阀，使系统缓慢卸载，油压降至18.9Mpa（2700psi）左右时，电动油泵应能自动启动。,5. 安装与调试,在上述过程中检查并调整压力控制器，直到电动油泵能自动停止、启动。升压过程中应观察远程控制台上各接头等处是否有渗、漏油现象。 5.3.2 气动油泵启停试验 系统使用气动油泵时，应关闭液气开关的旁通阀，打开通往气动油泵的气源开关阀，使气动油泵工作，待蓄能器压力升到21Mpa（3000psi）左右时，观察液气开关是否切断气源使气动油泵停止运转。 逐渐打开控制管汇上的卸荷阀，使系统缓慢卸载，系统压力降至18.9MPa（2700psi）

16、左右时，气动油泵应能自动启动。 在上述过程中检查并调整液气开关，直到气动油泵能自动停止、启动。升压过程中应观察远程控制台上各接头等处是否有渗、漏油现象，如有渗漏现象应维修。,5. 安装与调试,5.3.3 调整调压阀 在上述升压过程中，观察管汇或环形控制回路的调压阀的出口压力值是否为10.5Mpa（1500psi），不符合时进行调节。 5.3.4 换向试验 蓄能器压力升至21Mpa（3000psi），控制管汇上的旁通阀置“关”位，在远程控制台操作三位四通阀进行换向，观察阀的“开”、“关”动作是否与防喷器或放喷阀的实际动作一致。在司钻控制台上操作气转阀换向，观察阀的“开”、“关”动作是否与控制对象的动作一致。 不一致时应检查管线连接是否有误。 注意：在进行试运转时，应当在防喷器组中插入一根适当的钻杆，以免“封零”导致防喷器损坏(请参阅防喷器使用手册)。,5. 安装与调试,5.3.5 溢流阀试验 关闭管路上的蓄能器隔离阀，三