導(dǎo)航：安全管理網(wǎng)>> 安全論文>> 機(jī)械安全論文>>正文

淺析鉆機(jī)電控系統(tǒng)直流接觸器使用安全性能的改進(jìn)

文檔作者：劉　龍文檔來(lái)源：中石化中原石油工程有限公司鉆井三公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2022年11月06日
下載地址：點(diǎn)擊這里	文件大?。?1.66 MB 共2頁(yè)	文檔格式： PDF	下載點(diǎn)數(shù)： 1 點(diǎn)（VIP免費(fèi)）

全屏查看

內(nèi)容預(yù)覽 [文件共2頁(yè)]

本文件共2頁(yè)，如需編輯使用，請(qǐng)下載。

注：預(yù)覽效果可能會(huì)出現(xiàn)部分文字亂碼（如口口口）、內(nèi)容顯示不全等問(wèn)題，下載是正常的。

	文件大?。?.66 MB 共2頁(yè) 文件格式：PDF 下載點(diǎn)數(shù)：1 點(diǎn)（VIP會(huì)員免費(fèi)）

下一篇：可拆式板式換熱器的腐蝕分析及防護(hù)措施

上一篇：深溝球軸承安全接觸角的MATLAB數(shù)值分析

文本預(yù)覽

僅提取頁(yè)面文字內(nèi)容，供快速閱讀使用。

工業(yè)生產(chǎn)化 工 設(shè) 計(jì) 通 訊
Industrial Production Chemical Engineering Design Communications
·170·
第42卷第5期
2016年5月
1 直流鉆機(jī)電控系統(tǒng)使用直流接觸器現(xiàn)狀
從80 年代初期，以美國(guó)ROSSHILL 公司為主生產(chǎn)的直流
鉆機(jī)電控系統(tǒng)不斷進(jìn)入中國(guó)鉆機(jī)電控市場(chǎng)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的
不斷發(fā)展，ROSSHILL 直流鉆機(jī)電控系統(tǒng)也得到了提升和發(fā)展，
同時(shí)，人們對(duì)該直流鉆機(jī)電控系統(tǒng)中使用直流切換接觸器的
認(rèn)識(shí)也同樣得到了提高。受崇洋媚外思想的影響，人們總覺(jué)
得進(jìn)口直流接觸器就是好，于是，限制了國(guó)產(chǎn)直流接觸器的
使用和推廣。
到了90 年代后期，在國(guó)內(nèi)電氣設(shè)計(jì)工程師的努力下，研
制出了性能更為先進(jìn)、調(diào)試更為靈活的全數(shù)字直流鉆機(jī)電控
系統(tǒng)（以西門(mén)子6RA70 為基礎(chǔ)的二次開(kāi)發(fā)完成），打破了國(guó)
外直流鉆機(jī)電控系統(tǒng)的壟斷格局，完全取代了國(guó)外直流鉆機(jī)
電控系統(tǒng)。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和國(guó)家對(duì)能源的大量需
求，國(guó)產(chǎn)石油鉆機(jī)電控系統(tǒng)也得到了迅速發(fā)展，使全數(shù)字
直流鉆機(jī)電控系統(tǒng)中使用的國(guó)產(chǎn)直流接觸器獲得了生機(jī)和
發(fā)展。
由于國(guó)產(chǎn)直流接觸器加工工藝等問(wèn)題，使用中難免會(huì)出
現(xiàn)這樣或那樣的問(wèn)題，經(jīng)過(guò)近10 多年的現(xiàn)場(chǎng)使用，國(guó)產(chǎn)直流
接觸器的使用安全性能得到了提高，多套直流鉆機(jī)電控系統(tǒng)
安全運(yùn)行也證明了國(guó)產(chǎn)直流接觸器使用是可靠的。國(guó)產(chǎn)直流
接觸器的大量應(yīng)用，不僅發(fā)展了民族工業(yè)，而且也為國(guó)家節(jié)
約了大量外匯。以1 套ZJ70D 直流控制系統(tǒng)為例（1 套直流系
統(tǒng)中大約使用24 臺(tái)單極直流接觸器）：伊頓6702ED584 單極
直流接觸器進(jìn)價(jià)為4.5 萬(wàn)元/ 臺(tái)，而國(guó)產(chǎn)CCZ38-1600-10S 進(jìn)
價(jià)1.2 萬(wàn)元/ 臺(tái)，所以每套ZJ70D 可節(jié)約資金為（4.5 ﹣ 1.2）
×24=79.2 萬(wàn)元，按國(guó)內(nèi)每年生產(chǎn)80 套ZJ70D 計(jì)算，每年可節(jié)
約資金約80×79.2=6 336 萬(wàn)元，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益是相當(dāng)可
觀的。
2 直流接觸器現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用出現(xiàn)的問(wèn)題
在正常作業(yè)使用過(guò)程中，出現(xiàn)了電控系統(tǒng)中國(guó)產(chǎn)型號(hào)為
CCZ38-1600-10S 直流接觸器的吹弧線圈溫度太高，在直流側(cè)
電流達(dá)到1 000A 以上時(shí)，其線圈溫度達(dá)到300℃左右，導(dǎo)致直
流柜內(nèi)變流組件溫控系統(tǒng)頻繁動(dòng)作，致使直流柜斷路器跳閘，
直接影響鉆井正常生產(chǎn)。
該直流接觸器的設(shè)計(jì)電流為1 800A，由兩臺(tái)1 250A 直流
接觸器并聯(lián)實(shí)現(xiàn)，各自的主觸頭和吹弧線圈相互獨(dú)立，均流
主要靠?jī)蓚€(gè)主觸頭接觸電阻來(lái)完成。
3 直流接觸器溫度過(guò)高的改進(jìn)方案
為了解決直流接觸器線圈溫度過(guò)高問(wèn)題，經(jīng)研究我們提
出了以下解決方案：
方案一：調(diào)整主觸頭間隙，并在直流接觸器柜門(mén)前架設(shè)
散熱風(fēng)機(jī)。
方案二：在兩個(gè)各自獨(dú)立的直流接觸器主觸頭后端母排
上增加并聯(lián)銅排，并在兩個(gè)并聯(lián)的吹弧線圈中間增加分流銅
排（見(jiàn)圖1，2 所示），然后在調(diào)整調(diào)整主觸頭間隙。
吸合線圈
+ -
I
紅色線為所加的銅排
吹弧線圈
動(dòng)合觸點(diǎn)
　　銅排1
銅排2
圖1 改進(jìn)方案電氣原理圖　　　　　　圖2 改進(jìn)實(shí)物圖　　
4 改進(jìn)效果
對(duì)于第1 個(gè)解決方案，對(duì)直流接觸器的主觸頭間隙經(jīng)過(guò)
了反復(fù)調(diào)整，使兩個(gè)主觸頭的接觸面積接近一致，再回復(fù)安
裝到位，加電正常運(yùn)行起來(lái)，測(cè)試其吹弧線圈溫度降低不多。
后來(lái)又在直流接觸器柜門(mén)架設(shè)風(fēng)機(jī)加強(qiáng)散熱，還是效果甚微。
實(shí)施第2 個(gè)解決方案，在兩個(gè)各自獨(dú)立的直流接觸器主觸
頭后端母排上增加并聯(lián)6×40 銅排，并在兩個(gè)并聯(lián)的吹弧線圈
中間增加分流4×20 銅排，然后在調(diào)整各自主觸頭間隙，使各
自主觸頭接觸面積基本一致。這樣做的目的：一是消除單個(gè)
主觸頭接觸不好引起的單組溫度過(guò)高問(wèn)題；二是減少吹弧線
圈的電流。
為了進(jìn)一步驗(yàn)證直流接觸器使用的安全性能，我們還對(duì)
同樣電流等級(jí)的進(jìn)口伊頓6702ED584 單極直流接觸器和國(guó)產(chǎn)
CCZ38-1600-10S 直流接觸器進(jìn)行了直流通電對(duì)比實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)
結(jié)果如下：進(jìn)口伊頓6702ED584單極直流接觸器，直流電流1
600A，吹弧線圈溫升31.5K；國(guó)產(chǎn)CCZ38-1600-10S 直流接觸器，
直流電流1 600A，吹弧線圈溫升35.3K。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：國(guó)產(chǎn)
直流接觸器與進(jìn)口直流接觸器在電流使用安全性能上可以媲
美。
2012—2013 年，該直流接觸器改進(jìn)后，在厄瓜多爾東部
亞馬遜盆地SACHA 油田、PAM 油田順利完成了10 口井鉆井
作業(yè)，測(cè)到的直流接觸器最高溫度只有50℃，吹弧線圈溫度
的劇升問(wèn)題得到解決，斷路器不再頻繁跳閘，避免了因斷路
器頻繁跳閘，對(duì)我們泥漿泵等鉆井主體設(shè)備的損傷。節(jié)約了
因?yàn)樘l而停泵，停鉆機(jī)，再由一工況倒至另一工況的時(shí)間。
降低了對(duì)電控系統(tǒng)及泥漿泵等鉆井主題設(shè)備的損傷，明顯地
增加了鉆井實(shí)效，取得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益和良好的社會(huì)效益。
摘　要：針對(duì)石油鉆機(jī)直流電控系統(tǒng)中使用的國(guó)產(chǎn)直流接觸器，在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)所出現(xiàn)的主觸頭溫度過(guò)高等問(wèn)題，提出
改進(jìn)方案或措施。電控系統(tǒng)的正常運(yùn)行驗(yàn)證，國(guó)產(chǎn)直流接觸器性能安全、使用效果好，為國(guó)產(chǎn)化直流接觸器在石油鉆機(jī)直流電
控系統(tǒng)中的使用和推廣奠定了基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞：直流接觸器；改進(jìn)方案；安全性能
中圖分類號(hào)：TE922　　文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B　　文章編號(hào)：1003–6490（2016）05–0170–02
On the Rig Electrical Control System Using DC Contactor Safety Improvements
Liu Long
Abstract ：Domestic oil rig DC DC contactor control system used during normal system operation occurs when the temperature is
too high the main contacts and other issues，improve programs or measures submitted through normal operation to verify the electronic
control system，and achieved good security，using the results for the localization of the oil rig in the DC contactors DC control system
use and promotion of the foundation.
Key words ：DC contactors ；improvement program ；safety performance
淺析鉆機(jī)電控系統(tǒng)直流接觸器使用安全性能的改進(jìn)
劉　龍
（中石化中原石油工程有限公司鉆井三公司，河南蘭考 475300）
收稿日期：2016–05–20
作者簡(jiǎn)介： 劉龍（1979—），男，陜西咸陽(yáng)人，工程師，主要從事石
油鉆井工作。
化 工 設(shè) 計(jì) 通 訊 工業(yè)生產(chǎn)
Chemical Engineering Design Communications Industrial Production
·171·
第42卷第5期
2016年5月
國(guó)產(chǎn)直流接觸器改進(jìn)后，其安全性能得到很大提高，完全
滿足了鉆井生產(chǎn)各工況的要求；對(duì)于直流鉆機(jī)電控系統(tǒng)，在
使用國(guó)產(chǎn)直流接觸器時(shí)，只要在安裝時(shí)不使主觸頭受力變形，
直流接觸器的使用安全性能是可以保證的，可以取代進(jìn)口直
流接觸器。
參考文獻(xiàn)
[1] 宋文博. 淺析直流接觸器故障處理及保養(yǎng)[J]. 內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì)，
2012，（1）.
[2] 劉六五，徐奎. 新型直流接觸器設(shè)計(jì)[J]. 機(jī)電元件，2007，（1）.
（上接第152頁(yè)）
在環(huán)氧乙烷吸收循環(huán)流程內(nèi)，在從吸收水冷卻器出口到
吸收塔入口這一段的條件非常適宜細(xì)菌繁殖：
（1）此段流程水體溫度在32~37℃。
（2）吸收水的pH 值在7~8之間。
（3）水體中含有乙二醇、環(huán)氧乙烷（環(huán)氧乙烷濃度低于4
000×10-6）等有機(jī)類物質(zhì)，為細(xì)菌繁殖提供了碳源。
（4）水體中含有有機(jī)胺類物質(zhì)，為細(xì)菌繁殖提供了氮源。
在此等環(huán)境下，只要有菌種帶入的系統(tǒng)，細(xì)菌便有可能
大量繁殖，生成粘稠狀物質(zhì)。這些細(xì)菌除了在管線、設(shè)備的
死角處生長(zhǎng)外，還會(huì)在流動(dòng)的水體內(nèi)生成絮狀物質(zhì)，這些絮
狀物質(zhì)會(huì)被硅氧烷消泡劑不斷包裹、不斷增大，最終這些物
質(zhì)堵塞在填料內(nèi)，造成填料壓差過(guò)大，而且降低了水體中消
泡劑的濃度，所以液泛的幾率會(huì)大大增加。
4 建議
綜上所述，對(duì)于控制環(huán)氧乙烷吸收塔的液泛的控制，我
們提出以下建議：
1）選用高選擇性、產(chǎn)醛量低的催化劑。降低了醛的生成
量也就相應(yīng)可以降低吸收水系統(tǒng)中亞硫酸氫鈉的加入量，羥
基磺酸鈉的濃度也就大大降低，降低了發(fā)泡的可能。
2）消泡劑的選擇是根據(jù)工藝特點(diǎn)及要求，從消耗量和消
泡效果來(lái)看，聚二甲基硅氧烷更適合于工藝更復(fù)雜、規(guī)模更
大的裝置使用。
3）吸收水系統(tǒng)中可能出現(xiàn)細(xì)菌繁殖，控制細(xì)菌繁殖應(yīng)從
截?cái)辔⑸锏吹姆较虺霭l(fā)（尤其針對(duì)硝化細(xì)菌），可以收到
很好的效果。
（上接第133頁(yè)）
Energy-keV
1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.0
429
343
257
171
85
0
Si
Pt
Ai
K
O
（a）硅烷改性膠空白樣
Energy-keV
1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.0
174
139
104
69
34
0
C
O Pt
Ca
Si
Fe
（b）硅烷改性膠暴曬1a
圖3 聚氨酯膠和硅烷改性膠暴曬1a前、后EDX圖
表3 聚氨酯膠和硅烷改性膠暴曬1a前、后EDX元素含量分析
涂料類別暴曬時(shí)間C（Wt%） O（Wt%） Si（Wt%） Ca（Wt%）
聚氨酯膠
0h 40.66 17.00 2.85 2.82
1a 29.45 15.33 4.36 4.85
硅烷改性膠
0h 41.21 16.8 2.37 0.36
1a 38.29 17.18 2.16 1.81
為了進(jìn)一步驗(yàn)證膠層表面的材料組分變化，我們采用
EDX 元素分析。從圖3、表3 可知，聚氨酯膠和硅烷改性膠層
表面的主要組成元素為C、O、Si、Ca 等。其中C 元素含量較高，
Si、Ca 元素含量較低，表明膠層中有機(jī)物作為連續(xù)相整體包
覆著無(wú)機(jī)填料。大氣暴曬1a 后，聚氨酯膠表面的C 元素從初
始的40.66% 降至29.45%，Si、Ca 分別從2.85%、2.82% 增至
4.36%、4.85%。而硅烷改性膠表面的C 元素從初始的41.21%
降至38.29%，Si、Ca 分別從2.37%、0.36% 增至2.16%、1.81%。
表明了經(jīng)大氣暴曬1a 后，聚氨酯膠有機(jī)聚合物發(fā)生了降解，
暴露出致密堆積的無(wú)機(jī)填料碳酸鈣和二氧化硅。而硅烷改性
膠的有機(jī)物降解程度較聚氨酯膠的低。綜上分析，表明了硅
烷改性聚醚分子結(jié)構(gòu)比聚氨酯聚合物中的氨基甲酸酯結(jié)構(gòu)的
穩(wěn)定性更強(qiáng)，硅烷改性膠的耐候性比聚氨酯膠更為優(yōu)異。
密封材料的耐候性，除了與聚合物分子結(jié)構(gòu)有關(guān)外，還
與光穩(wěn)定劑、抗氧劑等，無(wú)機(jī)填料的種類和分布有很大關(guān)系。
從圖2 中的SEM 圖片中，我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)密封膠表層的有機(jī)物
降解后，無(wú)機(jī)填料在基體材料中的堆積、分散性和材料惰性
是其耐候性的關(guān)鍵。
3 結(jié)論
1）硅烷改性聚醚密封膠產(chǎn)品中采用表面處理的輕質(zhì)碳酸
鈣和重質(zhì)碳酸鈣配合使用，改善產(chǎn)品的力學(xué)性能和流變性能。
隨著碳酸鈣比例增加，膠料粘度上升，由于碳酸鈣的吸油值
限制，到某一比例后無(wú)法加入到膠料中。增加碳酸鈣用量在
低比例時(shí)對(duì)拉伸強(qiáng)度起到改善的作用，隨著用量進(jìn)一步增加，
硅烷改性聚醚聚合物比例相對(duì)進(jìn)一步減少，強(qiáng)度下降。
2）硅烷改性聚醚密封膠的耐濕熱老化、紫外老化、耐鹽
霧老化等性能方面具有良好的表現(xiàn)。經(jīng)不同老化測(cè)試后，密
封膠的機(jī)械性能有一定變化，拉伸強(qiáng)度、硬度稍微降低，斷
裂伸長(zhǎng)率增加，總體變化趨勢(shì)不大。
3）通過(guò)SEM 和EDX 對(duì)硅烷改性密封膠的耐候機(jī)理進(jìn)行
分析。發(fā)現(xiàn)硅烷改性聚醚聚合物具有良好的耐候性能，同時(shí)
在密封材料體系中，納米二氧化硅和重鈣、輕鈣的配伍，和
與硅烷改性聚醚聚合物的相容性是提高密封材料耐候性的關(guān)
鍵。
參考文獻(xiàn)
[1] Feng T M，Waldman B A.Silyated urethane polymers enhance
properties of construction sealants[J].Adhesives Age，1995，38（4）：
30-32.
[2] 胡秦斌，陳世龍，聶華英. 單組份硅烷化聚氨酯密封膠的研究[J].
中國(guó)膠黏劑，2005，14（8）：31-34.
[3] 黃應(yīng)昌，呂正蕓. 彈性密封膠與膠黏劑[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，
2003.
[4] 楊明山. 有機(jī)硅建筑密封劑老化機(jī)理的研究[J]. 化學(xué)與粘合，1996.
（4）.

網(wǎng)友評(píng)論 more

機(jī)械安全論文最新內(nèi)容

09-21