现有机械钻机主要配置柴油机作为石油钻井生产的动力来源。柴油机在运转过程中由于水箱内冷却水不足、风扇胶带松弛、散热器芯子或冷却管路堵塞、柴油机超载运行等因素造成冷却液温度超高, 不能及时冷却零件, 带走热量。循环于柴油机中的机油温度急剧升高, 机油粘度将大幅度下降, 不能在曲轴与轴瓦间隙中形成油楔而使机油压力下降, 容易引起烧瓦抱轴事故。与此同时, 机油也会因温度过高而过早变质失效, 影响钻井作业。现有柴油机机体未安装温度超高、水箱液位超低报警装置, 只是安装的机械式就地温度表, 温度超高、水位超低时很难及时发现, 易造成设备事故, 影响生产, 据不完全统计, 渤海钻探第三钻井工程分公司钻井柴油机每年大概发生拉缸事故25 起, 因此有必要研究一种钻井柴油机用无线报警系统。
1 技术分析
1.1 工作原理
考虑到井队搬家问题, 报警装置需便于安装、维护。在每台柴油机冷却管路上装一个无线温度传感器, 在水箱上安装一个无线液位传感器, 控制器安装在柴油机偏房, 偏房门口上方安装防爆声光报警器, 每台柴油机对应一台声光报警器。系统设备安装示意图如图1 所示。 控制器接收每台柴油机温度传感器、液位传感器发送的信号, 超出设定温度或低于设定水位高度时, 控制器可发出相应的控制信号控制声光报警器进行报警提示。超出设定报警时间后, 控制器发出信号给相应柴油机上安装的电磁阀, 使电磁阀关闭, 切断柴油机供油, 柴油机停止运行。维修保养后, 按下复位按钮, 报警信号解除。控制流程图如图2所示。
1.2 系统参数
1.2.1 电气设备满足石油钻井防爆要求;
1.2.2 无线传感器供电电源:两节3.6V/9Ah锂电池电池供电;
1.2.3 控制电路采用DC24V电压;
1.2.4 环境温度:-35-85℃;
1.2.5 环境湿度:<85%RH;
1.2.6 抗干扰信号强, 最大直线传输距离不小于300米。
2 现场应用
该装置在渤海钻探第三钻井工程分公司50528队进行了现场应用, 对柴油机水箱温度超高及液位超级进行了现场报警测试, 达到了设计要求, 现设备运转正常。
3 效益分析
按照30个井队100台柴油机计算, 每年大概发生拉缸事故25起, 每年事故直接损失人工费及材料费用在11万元左右, 影响生产时效 (故障停机时间) 150 小时左右, 间接损失巨大。报警设备安装运行后预计2年内即可将设备成本收回。
4 结语
本钻井柴油机组冷却系统超温报警系统能够较好的应用于井队现场, 该系统可降低柴油机故障率, 减少维修成本, 稳定生产作业, 同时也为柴油机日常管理、维护起到了较大的提升作用。
摘要：本文介绍了一种钻井柴油机组冷却系统超温无线报警系统, 柴油机冷却液温度超高、水箱液位偏低时发出报警信息, 提示柴油机司机及时停机检查, 启动其它柴油机进行替代, 避免设备事故发生, 延长柴油机零部件使用寿命, 节约设备维修成本, 保证生产的连续性。
关键词：无线温度传感器,无线液位传感器,报警,柴油机
参考文献
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