顶驱操作规程

顶驱操作规程 1.1. 电气控制系统启停 1.1.1. 启动前的检查 启动电气系统前，应当进行以下检查： 1 检查确认机械和液压系统准备就绪。 2 检查电气系统电气柜和司钻操作台的操作元件和仪 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf ，使其处于初始状态（见电气手册附录一）。 3 按下【复位/静音】按钮3秒钟，测试司钻操作台所有指示灯。 1.1.2. 上电程序 确认所有电源开关（进线柜主空开除外）均已上电，电源正常。 1.1.3. 启动系统 将PLC/MCC柜面板上的【系统总起】开关扳到“开”位置， “总起准备好”指示灯闪烁，整流器开始启动，延时后对应的进线柜主空开合闸。600V主电源通入整流器，逆变器进入“OFF1”禁止状态（008），顶驱装置进入就绪状态。“总起准备好”指示灯和司钻操作台“就绪”指示灯长亮。来自司钻台的使能信号将使逆变器启动。 系统处于其他状态时，【系统总起】操作无效。 在顶驱处于运行状态时，操作【系统总起】开关会造成故障停机。 1.1.4. 停止系统 停止系统的程序如下： 1 将司钻操作台钻井【转速设定】手轮回零，【旋转方向】开关扳到“停止”位，司钻台使能信号去掉后，逆变器停止工作，顶驱装置停止运行。 2 将电气柜【系统总起】开关扳到“关”位置，系统给整流器停机信号，然后延时断开主空开，系统停机。 1.2. 液压系统启停 1.2.1. 本地启停液压系统 在液压源（本地）启动液压系统的程序如下： 1 将液压源【泵选择】开关指向“A”或“B”，选择A泵或B泵。 2 当液压源“控制电源”指示灯亮时，操作【液压泵】开关到“启动”位置，所选择的液压泵将启动，相对应的运行指示灯亮。 在液压源（本地）停止液压系统的程序如下： 1 将液压源的【液压泵】开关扳到“停止”位置，液压泵停止运转，泵运行指示灯熄灭。 液压源在本地启动权限高于司钻台远程控制。在本地启动时，司钻台“液压源”开关不能控制液压源。 1.2.2. 司钻台启停液压系统 液压泵站的启/停为异地控制方式，操作液压源【泵启动】开关到“自动”位置，司钻台【液压源】开关到“运行”或“停止”位置，可以远程启动和停止所选择液压泵。 1 在司钻操作台将【液压源】开关到“运行”位置，可以启动液压系统； （不论液压源操作面板【泵选择】开关打到 “A”或“B”状态） 2 在司钻操作台将【液压源】开关到“停止”位置，可以停止液压系统的运行。 1.2.3. 液压系统冷却 将液压源【冷却风机】开关扳到“启动”位置，冷却风扇将直接启动，扳到“自动”位置，将由PLC采集油温信号进行比较计算，如果油温超过设定的报警值，冷却风扇自动启动,当油温低于一设定值时,风扇将自动停止运行. 1.3. 主电机加热 顶驱装置主电机加热器电源正常且主电机未运行时，将PLC/MCC柜门上的【电机加热】开关打到“开”位置，可以使加热器开始工作，PLC/MCC柜门加热器指示灯显示运行状态。打到“关”位时，加热器停止工作。 系统正常工作时，加热器与主电机互锁。 加热器工作时，启动主电机，加热器自动停止加热。主电机运行时，加热器将不能启动。 当外界长期降雨或顶驱装置较长时间没运行时, 在启动顶驱装置之前,应先加热主电机，以保证其干燥和绝缘性,从而保证主电机能正常安全地工作。 1.4. 主电机冷却风机 顶驱装置的冷却风机装在主电机上端，并且在PLC/MCC柜内装有电动机保护器，通过设定保护电流，从而达到对电机的断相和过载有效安全的保护。 将司钻操作台的【风机】开关置于“开”位置，可以直接启动主电机风机，建立风压。在建立风压之前，系统及主电机不能启动。 将【风机】开关置于“关”的位置，将停止主电机风机，但是在主电机运行状态，不管【风机】开关位置如何，风机均不会停止。 将【风机】开关置于“自动”位置时，在顶驱运行之前，系统所选择主电机的风机将启动，顶驱系统停止运行后，风机延时60min之后将自动停止。 在顶驱装置运行期间，关闭风机动作无效。 系统（主电机）运行状态下失风时，风压信号为0，系统将故障停机。 1.5. 刹车 刹车只有在钻井工作方式才能动作。盘式刹车夹紧电机主轴之后，刹车指示灯常亮；盘式刹车松开后，指示灯灭。 1 顶驱主电机启动之前，【刹车】开关置于“制动”位置，电机将按照钻井转矩限定手轮给定值输出转矩，转速为零。 2 顶驱主电机运行状态，【刹车】开关置于“制动”位置，顶驱系统将降速停车，抱闸将在电机较低速时刹车； 3 顶驱主电机启动时，【刹车】开关置于“自动”位置，在建立实际转矩之后，盘式刹车自动打开；停车时盘式刹车将在电机较低转速时抱闸，并保持刹车状态。 4 【刹车】开关置于“松开”位置（电机抱闸打开），顶驱系统可以启动，停车时主电机将减速并保持零转速运行,刹车不会抱闸。 5 系统切换到旋扣或扭矩工作方式，电机抱闸将自动打开，不管刹车开关处于任何状态，电机抱闸不会动作。 将【刹车】开关置于“松开”位置，顶驱装置可以启动和运行，系统停车时刹车装置将不会自动刹车。 故障急停时，系统将快速停车，刹车装置在主电机转速降低之后刹住电机主轴，并保持刹车状态。 系统切换到旋扣或扭矩工作方式，盘式刹车将自动打开，不管【刹车】开关处于任何状态，刹车不会关闭。 1.6. 钻井操作 1.6.1. 钻井操作程序 开始进行钻井操作之前，应当检查系统，使之处于电气手册附录一所示的初始状态，具体程序如下： 1 将司钻操作台【转速设定】手轮回零，【旋转方向】开关扳到“停止”位。 2 将【钻井扭矩限定】手轮缓慢离开零位，设定为需要的扭矩。 3 操作【电机选择】开关到A、A+B或B，其中任一位置即可。 4 在【转速设定】手轮零位且系统未运行时，【旋转方向】开关选择正向旋转。 【转速设定】手轮零位和【旋转方向】开关“停止”位同时满足时，【电机选择】开关选择有效，否则无效。 当电机选择或操作选择误动作时，给出3秒钟声音报警，无灯光报警；恢复正常之后，声音消失。 【钻井转速设定】手轮不在零位，【旋转方向】开关动作无效。 5 将【操作选择】开关选择为“钻井”工作方式。 6 在电机冷却风机风压信号正常后，将【转速设定】手轮缓慢离开零位，主电机按手轮给定转速正向旋转。 【转速设定】手轮零位和【旋转方向】开关在非停止位，两者同时满足时，【操作选择】开关动作有效，否则无效。 本手册中提到的【钻井转速设定】、【钻井扭矩设定】和【上扣扭矩设定】手轮回零位或手轮在零位，指的都是把该手轮扳到其旋转位置的最左端，此时手轮无输入值。 1.6.2. 钻井模式下的反转操作 正常情况下，钻井模式是不允许进行反转操作的，但是为了处理一些复杂工况，顶驱装置提供了反转操作，只需要在上位监控系统上进行简单的设置。 操作程序如下： 1 上位监控系统登录后，找到“设定”画面中的“倒扣模式”一栏，点击【进入】按钮，可设定进入钻井模式下的反转操作。如果设置成功，则该按钮会转为灰色。 2 将司钻操作台【转速设定】手轮回零，【旋转方向】开关扳到“停止”位。 3 操作【电机选择】开关到A、A+B或B，其中任一位置即可。 4 在【转速设定】手轮零位且系统未运行时，【旋转方向】开关选择反向旋转 5 将【操作选择】开关选择为“钻井”工作方式。 6 将【钻井扭矩限定】手轮缓慢离开零位，设定为需要的扭矩。 7 在电机冷却风机风压信号正常后，将【转速设定】手轮缓慢离开零位，主电机按手轮给定转速反向旋转。 8 在不需要倒扣功能时，应在上位监控系统的设定画面中，找到 “倒扣模式”一栏，通过【退出】按钮及时退出倒扣模式,“退出”按钮变成黑色消失表明退出成功。 使用钻进模式下的反转功能时，注意钻井扭矩的设定值。防止钻杆松扣造成事故。 1.6.3. 速度控制与转矩控制 钻井过程中，当钻柱扭矩达到限定转矩时，装置转为转矩控制模式，驱动轴保持【钻井转矩限定】手轮设定的转矩。如果钻柱扭矩大于限定扭矩，主轴将停止（转速为零），系统保持设定的扭矩。当钻柱扭矩减小时，装置转为转速控制模式，转速将会恢复到设定的转速，当转速达到手轮设定值的转速之后，装置按设定的转速运行。 1.6.4. 停止钻井 系统在钻井工作方式需要正常停止时，将【转速设定】手轮回到零位，装置正常降速停车，然后将【旋转方向】开关扳到“停止”位。如果【刹车】开关在“自动”位置，当系统转速降低后自动刹车。 系统在钻井方式正常运行时，在误操作【旋转方向】开关离开正向位置、误操作【刹车】开关等情况下，或出现电气故障时，系统将降速停车。 1.7. 上卸扣操作 开始旋扣操作前，应当检查系统，使之处于附录一所示的初始状态。包括检查以下项目： 1 将司钻操作台【转速设定】手轮回零，【旋转方向】开关扳到“停止”位。 2 操作【电机选择】开关，选择顶驱装置双电机工作方式（A＋B电机）。 3 【操作选择】开关选择顶驱系统为“钻井”模式。 【钻井转速设定】或【旋转方向】开关处于其他状态时，【操作选择】开关动作无效（不能使系统切换为旋扣工作模式）。 1.7.1. 上扣操作 1）立根上扣： a) 确认司钻台【钻井转速设定】手轮在零位，【旋转方向】开关在“停止”位置。 b) 【旋转方向】开关选择“正向”旋转，【操作选择】开关选择顶驱系统为“旋扣”模式。此时系统切换到正向旋扣工作方式。 手轮处于其他状态时，【旋转方向】和【操作选择】开关动作无效。 c) 系统以固定转速和固定转矩正向旋扣，【旋转方向】开关打到停止位置时，可停止旋扣操作。 d) 【操作选择】开关到“钻井”位置，系统停止运行。 e) 当系统保持5kN.m输出时，保持正转方向不变，【操作选择】开关扳到“扭矩”位置时，系统将按照上扣扭矩限定值自动完成上扣工作。 2）单根上扣： 1 确认司钻台【转速设定】手轮在零位，【旋转方向】开关在“停止”位置。 2 通过【上扣扭矩设定】手轮设定上扣扭矩值。 3 操作【回转头锁紧】开关到“锁紧”位置，进行锁紧操作，锁紧指示灯亮则表示锁紧操作完成，在进行背钳操作之前完成。 4 【旋转方向】开关选择“正向”位置； 手轮或“旋转方向”处于其他状态时，【操作选择】开关动作无法使系统 切换为上/卸扣工作模式。 5 确认回转头锁紧后，左手按下【背钳】按钮。 动作背钳之前, 必须先确认回转头锁紧操作已完成。即行程开关检测到插销已插好信号, 【回转头锁紧】指示灯亮, 此时锁紧操作完成。 6 同时右手【操作选择】开关选择“扭矩”工作方式。此时，系统切换到上扣工作方式。首先背钳夹紧，延时后系统以手轮给定的上扣转矩值上扣，观察扭矩表达到设定值后，双手离开操作开关，背钳松开，上扣操作完成。 7 【回转头锁紧】开关扳到“松开”，让插销回位到松开位置，锁紧指示灯熄灭后表示松开动作完成。 1.7.2. 卸扣操作 1 将司钻台【转速设定】手轮回零，【旋转方向】开关扳到“停止”位置。 2 操作【回转头锁紧】开关到“锁紧”位置，进行锁紧操作，锁紧指示灯亮则表示锁紧操作完成，在进行背钳操作之前完成。 3 操作【电机选择】开关到A、A+B或B，其中任一位置即可。 4 【旋转方向】开关扳到“反转”位置。 动作背钳之前, 必须先确认回转头锁紧操作已完成。即行程开关检测到插销已插好信号, 【回转头锁紧】指示灯亮, 此时锁紧操作完成。 5 按下【背钳】按钮，同时操作【操作选择】开关到“扭矩”位置。背钳首先动作夹紧钻柱接头，延时后系统以不超过最大能力60kN.m的转矩值反向旋转。当系统转速高于给定转速时，装置自动停车。卸扣动作完成后，松开背钳或【操作选择】开关复位到“钻井”位置可复位扭矩模式。 装置在扭矩工作方式运行时，松开背钳按钮或松开【操作选择】开关，PLC系统将使驱动装置停止运行。 6 将【旋转方向】开关扳到“停止”位置，确认司钻台【转速设定】手轮在零位。 7 【旋转方向】开关选择“反向”旋转，【操作选择】开关选择“旋扣”模式。此时系统切换到反向旋扣工作方式。 手轮处于其他状态时，【旋转方向】和【操作选择】开关动作无效。 8 系统以固定转速和固定转矩反向旋扣。当钻柱接头完全松开后，【旋转方向】开关扳到“停止”位置，【操作选择】开关扳到“钻井”位置，系统停止运行。 9 【回转头锁紧】开关扳到“松开”，让插销回位到松开位置，锁紧指示灯熄灭后表示松开过程完成。 旋扣运行时，旋转方向开关误操作或电气故障2时，驱动系统将降速为零，装置停止运行。 1.7.3. 反向扭矩释放 正常钻井工况下，当井下负载扭矩大于钻井扭矩设定值时，会放生堵转现象。顶驱装置提供了两种 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 来释放反扭矩，如下： 1 【转速设定】手轮与【刹车】开关不动，保证主电机持续输出扭矩，缓慢减小【钻井扭矩限定】手轮扭矩限定值，使主电机输出扭矩慢慢减小，钻具缓慢反转，直到手轮给定值为零，钻具反转速度降为零；松开刹把，提起钻具。 2 【钻井扭矩限定】手轮不动，【转速设定】手轮回到“停止”，位，电机停止输出，系统刹车。【操作模式】开关与【旋转方向】开关位置保持不变，【刹车】开关 “松开”，钻具开始缓慢反转，司钻根据反转速度，选择合适时机操作【刹车】开关“制动”，以保证钻具接头不被甩开；重复上述过程，直到钻具反转速度降为零；松开刹把，提起钻具。 由于第2种方法取决于刹车的状态和刹车能力，并且受司钻经验影响较大，所以我们只推荐使用第1种方法释放反向扭矩，只有在驱动装置不能正常工作时可以采用方法2。 释放反向扭矩时存在钻具被甩开的危险，必须严格按照操作规程进行操作；操作中必须严格控制钻具反转速度，防止发生事故。 1.8. 回转头锁紧操作 液压源系统启动后, 操作司钻台【回转头锁紧】开关可以实现回 转头的锁紧和松开操作。在进行背钳操作前应先通过【回转头锁紧】开关, 依靠液压机构来完成回转头锁紧操作。此处有一行程开关作为反馈信号, 参与了系统程序控制。 操作【回转头锁紧】开关到“锁紧”位置, 此时回转头会作小幅度的旋转, 然后插销机构动作, 如果插销行程到位,行程开关检测到信号后, 【回转头锁紧】指示灯亮, 锁紧操作完成。 如果指示灯没亮, 则【回转头锁紧】开关扳到“松开”位置, 然后再重新进行锁紧操作, 直到【回转头锁紧】指示灯亮, 完成锁紧操作后, 才可以进行背钳夹紧操作。 回转头锁紧与吊环回转操作互锁，锁紧后吊环回转操作无效。 背钳操作必须在回转头锁紧操作完成并确认之后进行, 以充分保证设备和人身的安全。 1.9. 吊环操作 液压系统启动后，在确保回转头锁紧装置松开后，操作司钻台【吊环回转】开关可以控制吊环正转或反转。 司钻台【吊环倾斜】开关可实现吊环前倾和后倾的控制。 吊环回转操作与吊环倾斜操作互锁。进行吊环回转操作时，吊环倾斜操作无效；进行吊环倾斜操作时，吊环回转操作无效。 在系统停机状态，按下【吊环中位】按钮，吊卡处于浮动状态，倾斜油缸处于不出力状态。 在进行吊环回转操作之前, 必须确保回转头锁紧已松开, 否则回转操作无效。 回转头锁紧操作与吊环回转操作互锁。进行回转锁紧操作时，吊环回转操作无效；进行吊环回转操作时，回转头锁紧操作无效。 司钻操作台【辅助操作】开关“开”的位置，且操作盒使能指示灯亮时，操作二层台操作盒相应开关可同样实现上述功能，但是二层台操作与司钻台操作互锁。 吊环倾斜油缸的最大承重为2顿，吊装钻铤等过重物体时，必须保持吊环在“中位”状态，即吊环倾斜油缸处于不出力状态。 1.10. 井控和IBOP操作 1 发生井喷等紧急情况下，按下【井控】按钮后，进入井控状态，系统动作顺序如下： · 启动液压泵（不管之前状态）； · 停止泥浆泵（给出干接点信号）； · 停止驱动装置（快速停车OFF2）； · 关闭IBOP。 2 操作人员应将系统总启开关复位，将司钻台所有开关复位到初始位置（手轮零位、旋转方向开关中位、工作方式选择开关处于钻井位置）。 3 紧急情况排除之后，确认系统无故障报警之后，按下司钻台【复位/静音】开关，系统解除井控状态。 4 顶驱装置停止状态 ，【IBOP】开关动作可以控制IBOP动作。 1.11. 急停操作 系统出现紧急情况需要紧急停止时，操作人员可就近按下任意一个【急停】按钮，顶驱系统所有设备快速停机。之后，操作人员应将系统【系统总起】复位，将司钻台所有开关复位到初始位置（见附录一）。 系统恢复正常之后，确认系统无故障报警之后，将【急停】开关复位，按下司钻台【复位/静音】按钮之后，系统复位，可进行正常操作。 1.12. 故障/报警 故障分为4种类别： 1 装置故障：驱动装置本机故障，系统急停。 2 通讯故障：PROFIBUS现场总线任一子站通讯中断（在应急操作模式下，顶驱本体子站通讯中断不报故障），系统急停。 3 电气故障1：如进线柜主空开、辅助电源空开、I/O电源、司钻台控制电源、急停以及风压开关等故障，系统将紧急停车。 4 电气故障2：如UPS进线电源，液压站电源等，系统将自动按照正常停车状态降速停车。 故障停机之后，操作人员应将系统【系统总起】复位，将司钻台所有开关复位到初始位置（见附录一）。 故障或报警发生后，按下【灯试验/静音】按钮扬声器静音，故障报警指示灯保持状态。故障或报警排除后，按下【复位/静音】按钮清除故障，故障/报警指示灯关闭。 操作人员可以从上位监控系统“报警记录”画面，查到报警原因和报警在线帮助，根据不同报警采取相应操作。报警原因消除之后，按下【复位/静音】按钮清除报警，指示灯关闭。 系统出现故障时， PLC的故障指示灯将常亮；报警出现时，该故障指示灯闪烁；无论故障或报警发生时，报警器都发声报警。司钻台上装有3个故障/报警指示灯，用来显示故障或报警信息，具体组合情况如下表所示：其中H1、H2、H3依次对应三个故障/报警指示灯的上边、中间和下边的那个。如下图所示： H1 H2 H3 报警分类 顶驱状态 闪烁 　 　 　 灭 灭 报警 其他报警 闪烁 编码器报警 闪烁 灭 失压报警 闪烁 风压报警 亮 　 　 　 灭 灭 通讯故障 其他通讯故障 闪烁 逆变器通讯故障 闪烁 灭 液压源通讯故障 闪烁 本体站通讯故障 灭 　 亮 灭 装置故障 其他装置故障 闪烁 整流器故障 闪烁 　 灭 逆变器故障 闪烁 制动单元超温故障 灭 　 灭 亮 电气故障 其他电气故障 闪烁 辅助电源故障 闪烁 　 灭 急停 闪烁 风机电源故障 1.13. 编码器切换 DQ40BC 顶驱装置为单电机工作系统，主电机轴端装有一台编码器，编码器切换开关放在“O”或“I”位置都可以正常送下编码器信号。 1.14. 本体站应急操作 1.14.1. 启动应急操作模式 在顶驱系统本体子站由于某种原因引起PROFIBUS通讯中断之后，系统可切换到应急操作模式： 1 将系统【系统总起】复位到“关”位置，将司钻台所有开关复位到初始位置。 2 将PLC/MCC柜上的【应急操作】开关扳到“开”位置，【系统总起】开关扳到“启动”位置使系统切换到应急操作模式。 3 PLC系统控制信号通过多芯电缆发送到本体子站，此时除了减速箱润滑油温和油压信号不能采集入本体站以外，其他一切操作与正常工况下相同，主电机可正常运行，顶驱装置仍可继续工作，但必须尽快排除通讯故障。 通讯出现故障后，系统丢失本体从站，CPU的SF故障灯亮，同时BF指示灯闪烁，但装置不停机，启动应急模式后，仍可正常操作电磁阀。 1.14.2. 停止应急操作模式 1 本体子站通讯恢复之后，将系统正常停车，【系统总起】开关复位，【应急操作】开关扳到“关”位置，司钻台所有开关复位到初始位置。 2 在系统无故障报警状态，按下司钻台【复位/静音】开关，系统回到正常操作模式。系统处于其他状态时，复位【应急操作】开关无效。 1.15. 司钻台应急操作模式 1.15.2. 启动司钻台应急操作 当PLC/MCC柜中的CPU发生故障不能正常运行时，应采取司钻台应急操作模式，但应尽快地更换新的CPU以保证在较短时间内恢复正常工作，具体的应急步骤如下： 1 将系统【系统总起】开关复位，司钻台所有开关复位到初始位置（见附录一）。 2 将PLC/MCC柜【应急操作】开关扳到“开”位置，系统切换到手动应急操作模式。 3 【风机】开关打到“开”位，启动主电机风机和驱动柜风机，操作系统【系统总起】开关到“开”位置，驱动装置就绪。 4 确认冷却风机启动之后，操作【操作选择】到“钻井”或“旋扣”位置，操作司钻台【旋转方向】开关到“正转”或“反转”位置，主电机启动，主轴将以固定转速按所选转向运行。 1.15.2. 停止司钻台应急模式 停止此操作模式的具体操作如下： 1 故障恢复后，将【旋转方向】扳到“停止”位，装置停止运行。 2 将系统【系统总起】开关打到“关”位，司钻台所有开关复位到初始位置（见附录一）。 3 将PLC/MCC柜【应急操作】开关扳到“关”位置； 4 按下司钻台【复位/静音】按钮，司钻台应急模式停止，系统恢复到正常状态。 在纯手动方式下，主电机可以照常工作，但顶驱装置只能按系统内部设定的转速和扭矩运行，此外还可进行简单的电磁阀操作。 在纯手动方式下，系统完全脱离CPU工作，程序中所有的互锁、报警和保护等功能都将不能实现。 纯手动操作模式下，系统无安全连锁，操作人员必须谨慎操作，以避免损坏机械设备和发生人身事故！ 1.16. 液压源应急操作 顶驱液压站既可以本体启动，又可以由司钻台远程控制，由液压站控制箱面板上的【启动/停止/自动】按钮来选择启动。通讯正常时，该按钮扳到“自动”位置时，液压源由司钻台远程控制。无论是本地或远程控制，只要压力正常，司钻台上“液压源运行”绿色指示灯亮；压力低于一数值时（此值可设置），该灯闪烁。 当液压站通讯出现故障时，把按钮扳到“启动”位置可本地启动液压泵，液压系统仍可正常运行。此时司钻台的“液压源运行”指示灯不亮。请尽快排除故障，使系统恢复正常。 通讯出现故障后，系统丢失液压源从站，CPU的SF故障灯亮，同时BF指示灯闪烁，但是装置不停机，本地启动后，液压系统仍可正常运行。 H3 H1 H2 � EMBED Photoshop.Image.7 \s ��� _1173879962.unknown