标题 | 石油钻井泵高压闸阀阀位指示器的改进 |
范文 | 苏伟 丰光强 白洪书 摘 要:石油钻井泵是整个钻机的心脏,钻井液通过钻井泵形成高压,将钻井产生的岩屑带出地面,并对地层岩石产生一定的破碎作用;但是钻井泵及其附属高压管汇在使用中存在:闸阀开关状态指示不清楚,易误操作,费时费力等现象;该文就上述状况,进行了深入的分析,提出了加装液压远程控制装置的方法,有效地解决了上述问题,并对其优缺点和安全效益进行了评估。通过对石油钻井泥浆泵高压闸阀阀位指示器结构、现场使用出现的安全问题进行分析,并提出改进措施,使操作者更加安全。 关键词:高压明杆闸阀;阀位自动指示器;泵房 中图分类号:TE92 文献标志码:A 0 引言 在石油钻井行业中,石油钻井泵组由2台泵或3台泵组成,相互交替使用或并用,过程中排出空气及检、维修作业时,均要“开关”高压管明杆闸阀,高压管汇的压力等级高,阀位“开关”状态直接关系到操作者的安全;高压管汇闸阀在完全关闭状态下,运行钻井泵,泵压快速上升,会导致泥浆泵出口高压软管蹩压瞬间爆炸,造成人员受伤,在工作中此类事件屡屡发生,鉴于检维修安全的重要性,行业高度重视,相继出台了上锁挂签作业管理程序,并把该重要条款提升到川庆公司“保命”条款中。 明杆闸阀的“开关”状况不清楚,判断不明,就会发生安全责任事故,造成无法挽回的经济损失。为了保障检维修钻井泵作业安全,对钻井泵高压明杆闸阀阀位指示器的显示进行改进,清楚显示钻井泵高压明杆闸阀的“开关”状况,使其指示明确,从而保障人员、设备安全。 1 钻井泥浆泵高压明杆闸阀阀位指示器使用现状 1.1 高压明杆闸闸阀现状 (1)目前石油钻井管汇中使用的闸阀有暗杆阀和明杆阀2种类型,各油田根据各自特点选择使用,新疆油田主要使用暗杆阀,四川油气田则普遍使用明杆阀。由于泥浆泵易损件更换较多,都必须在泵房这个高压区域频繁的开关闸阀,现有的“开关”指示都必须抵近观察,不能满足人员保持安全距离观察的需要,泥浆闸阀的“开关”状态非常重要,其 “开关”错误就有可能造成安全事故,从而产生无法挽回的经济损失。 (2)钻井泵高压管汇所使用的闸阀压力等级都较高;南方油田使用明杆阀较普遍,西北地区油田由于风沙气候原因,沙尘易黏附在明杆闸阀丝杆上,而使用明杆阀较少。 1.2 阀位指示器 (1)方式:共有原厂设计的高压明杆闸闸阀安装设计有阀位指示器,钻井队补充使用悬挂“开关”状态提示牌2种。 (2)作用:在检查确认闸阀开关状态时,通过阀位指示进行确认。 (3)结构:阀位指示装置由护罩和透明塑料防尘罩组成。 1.3 原厂设计阀位指示器缺点 (1)阀位指示装置由护罩和透明塑料防尘罩组成,阀位指示不清晰,确认困难。 (2)原厂设计阀位指示器必须抵近观察,不能满足安全观察的需要。 (3)在使用中,阀杆丝扣需要涂抹润滑脂进行保养,透明塑料变得模糊,看不清里面的“开关”状态。 (4)由于护罩的遮挡,不能远距离观察。 (5)2条观察窗狭窄且有方向性,只有正对时才能勉强观察确认。 (6)2个观察视窗防尘效果不佳。 1.4 悬挂“开关”状态提示牌显示方式缺点 (1)泵房高压管线工作时震动大,牌子容易抖掉滑落。 (2)泵房环境差,泥浆时常弄脏提示牌,看不清提示的内容。 (3)使用清洗机清洁设备时易将提示牌冲掉。 (4)特别是西北方大风吹翻转提示牌。 (5)人員操作有失误,改变了“开关”状态不去翻提示牌或忘记翻转提示牌。 2 使用中的安全问题 下列各种情况都会造成对钻井泵高压闸阀的“开关”状态错误判断,运行钻井泵酿成事故。 (1)夜间作业精力差,视线不好。 (2)麻痹大意。 (3)人员较多时,相互配合不到位,误会别人已“开关”闸阀。 (4)操作后未翻转提示牌。 (5)配合人员安全距离外不能明显地看见高压闸阀的“开关”状态。 (6)现场人员无法监护确认。 (7)以上各种情况是人员使用过程中易发生的错误,也是现有高压明杆闸阀阀位指示器的最大缺陷。 3 技术改进 3.1 改进措施 (1)在钻井泵明杆高压闸阀的护罩顶端中心开一个Φ5 mm圆孔。 (2)在闸阀丝杆中心顶端连接固定一根Φ4 mm长度与钻井泵高压闸阀开关行程相等实心铁杆,从圆孔内穿出。 (3)指示器的顶端加一个直径SΦ8 mm安全塑胶圆球,以丝扣方式连接安装,便于拆卸护罩、保养丝杆和防止人员碰伤。 (4)封闭原护罩两边透明塑料观察窗,防止沙尘的进入。 (5)当泥浆闸阀关闭或开启时,指示杆随着高压闸阀丝杆同时自动下降或上升指示“开关”状态。 3.2 改进后效果 (1)指示更加明确:通过改进能够在“开关”钻井泵明杆高压闸阀的同时,明确指示阀位开度情况。 (2)方便监护:现场人员都能实施监护确认钻井泵高压明杆闸阀的“开关”状态。 (3)使用方便:便于操作人员的安全操作与维护保养。 (4)安全塑胶圆球,防碰效果明显,封闭了的透明塑料观察窗,改变了以前不防沙尘的状况,丝杆清洁润滑效果极佳。 4 实践效果 4.1 改进后的高压明杆阀位指示器具有以下优点 (1)指示杆指示清楚:消除了通过透明塑料模糊不清的状况。 (2)能够实现远距离多角度监护确认:泵房有摄像头的井队,司钻通过摄像头里的视屏,也能掌握钻井泵闸阀“开关”状况,达到监护确认效果。 (3)夜晚光线较弱的情况下也能明确指示。 (4)改变悬挂“开关”提示牌易震动掉落、清洗枪冲刷滑落、泥浆、油污覆盖的状况。 (5)方便操作:实现钻井泵高压闸阀阀位开度自动指示。 (6)封闭护罩两旁透明塑料观察窗,实现防尘防沙,加强了丝杆的润滑,护罩保护丝杆的作用不受影响。 4.2 实施效果 (1)改进后的泵房高压管汇泥浆闸阀指示装置,在使用过程中达到了理想的效果,在开关闸阀的同时,能够指示高压明杆阀位开关程度,指示清楚明了,现场人员在安全距离以外就能检查验证闸阀的“开关”状况,达到多人监护的目的,方便实用,极大地减少由于闸阀“开关”错误带来的隐患或事故,阻断安全事故发生隐患,避免造成人员伤亡、经济损失。 (2)通过改进创造巨大的经济效益:省略翻指示牌与确认步骤,可节约时间1分/次,平均每班2次。每台钻机可节约120分/月;节省开关提示牌成本费用。目前,公司八千钻机机3台,七千钻机22台,七千钻机费用9.6万元/日,加上其他钻机总共50余台,可提高经济效益40多万元/月。 5 结论 改进钻井泵高压管汇闸阀阀位为明杆指示,通过阀位指示杆的明确指示,在使用过程中理想效果明显,现场操作人员都能确认高压明杆闸阀的“开关”状态,达到现场工作人员都能实现监护的目的,方便实用,减少由于闸阀“开关”失误带来的隐患及事故,阻断安全事故发生隐患,避免造成人员伤亡、经济损失。 此项目可在其他施工的高压管汇中进行推广,象钻井节流、压井管汇等井控高压闸阀上,实现现场人员都参与监护确认的目标。 参考文献 [1]张昌寰,丁传峰.石油技师:2012-2013[M].北京:石油工业出版社,2014. [2]石林,汪海阁,纪国栋.中石油钻井工程技术现状、挑战及发展趋势[J].天然气工业,2013,33(10):1-10. [3]李智鹏,易先中,陶瑞东,等.定向滑动钻进控制新方法研究[J].石油钻探技术,2014(4):59-63. |
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