CN112647927A - 一种钻机电控系统功率点温升阶梯式分级自动预警的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钻机电控系统功率点温升阶梯式分级自动预警的方法，该方法包括以下步骤：（1）确定钻机系统就绪；（2）钻机系统启动运行；（3）启动温升检测；（4）以正常温升为基础，通过作业温升的检测，计算累积温升与温升率；（5）所得累积温升与设定温升阶梯进行比对；（6）所得累积温升如果进入设定温升阶梯；（7）比对温升率是否大于对应设定值；（8）此温升率大于对应设定值，则执行步骤（9）；（9）所得累积温升进入设定温升阶梯；（10）完成预警。本发明解决了目前的石油钻机电控系统的火灾预警装置设计简单，自动化水平低，精准率低下的问题。

Description

一种钻机电控系统功率点温升阶梯式分级自动预警的方法

技术领域

本发明涉及石油钻井技术领域，特别涉及一种钻机电控系统功率点温升阶梯式分级自动预警的方法。

背景技术

石油钻井作为石油行业的核心工程之一，其技术装备水平在一定程度上折射出石油行业的综合发展水平。石油钻机电控系统的自动化与智能化程度在不断上升。作为现代油田生产与生活的电能在给予人类高效与便捷的同时，因电能使用不当而引发的火灾所造成的危害也非常的惊人。因此，作为石油钻机重要组成部分的电控房，预警发热故障或火灾征兆（即主回路重点部位温度升高）的重要性是不言而喻的。如何提高石油钻机电控房内关键部位温度升高的自动预警的水平与可靠性一直是各油田和钻机制造厂商关注的焦点。

目前，各种火灾预警装置在石油钻井和修井行业中广泛使用，大大提高了施工作业的安全性，减轻了作业者的劳动强度，减少或避免了作业中以电气火灾为主要事故的发生。但由于国家和石油行业目前并没有关于钻机电控火灾预报警方面的标准和规范，因此各生产厂商的产品五花八门，在应用中存在各种各样的问题；同时，由于发展的不平衡，各种形式的火灾预警系统（装置）在国内外各油田均有应用。其特点为设计简单，自动化水平低，精准率低下。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种钻机电控系统功率点温升阶梯式分级自动预警的方法，能够避免目前的石油钻机电控系统的火灾预警装置设计简单，自动化水平低，精准率低下的问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案具体如下：

一种钻机电控系统功率点温升阶梯式分级自动预警的方法，包括以下步骤：

（1）确定钻机系统就绪；

（2）钻机系统启动运行；

（3）启动温升检测；

（4）以正常温升为基础，通过作业温升的检测，计算累积温升与温升率；

（5）所得累积温升与设定温升阶梯进行比对；

（6）所得累积温升如果进入设定温升阶梯，则执行步骤（7），否则执行步骤（10）；

（7）比对温升率是否大于对应设定值；

（8）此温升率大于对应设定值，则执行步骤（9），否则执行步骤（10）；

（9）所得累积温升进入设定温升阶梯，且温升率大于对应设定值，启动自动预警；

（10）完成预警，如果系统仍在运行中，则再次进行作业温升的检测，执行步骤（4），如果系统退出运行，则进行检修与故障处置，完成后执行步骤（2）。

本发明的有益效果是：本发明通过对系统内温升阶梯的设定，对电控系统设定功率点温升的实时监测（通过预设温度传感器实时检测功率点温度，检测信号送入PLC），分析处理后与系统内设定的温升阶梯进行比对，依据所测功率点温升进入不同温升阶梯段并有继续升高的趋势，且存在超过0.5℃/s的温升率，则通过系统自动发出功率点发热的分级预警，提醒相关的对应处理，其特点为杜绝了人为查验出错的因素，提高了系统的自动化程度，具有一定的推广和应用价值，本发明思路新颖，自动化化水平高，工况针对性强，可有效提早发现电控系统因操作不当或设备故障时重点部位的温度升高并及时自动预警，以便采取措施，消除故障或火灾隐患。

附图说明

图1是本发明的流程图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，由于不同的功率点，其功率点温升△T1范围值不同，故本实施例所取数值范围仅仅是为了进一步阐述与解释本发明。

本发明首先在钻机电控系统功率点设置温度传感器，利用温度传感器实时检测功率点温度，并将检测信号送入PLC，然后在PLC系统中进行系统内温升阶梯的设定：在正常温升的基础上，当功率点温升即作业温升值△T1在1～25℃之间，累积温升△T11 = △T0 +△T1（25℃＞△T1≥1℃），75℃＞△T11≥51℃，并有继续升高的趋势，且温升率（d△T1/d△t）≥ 0.5℃/s，定义为“发热异常”，应该引起注意，检查负荷电流是否超标，并持续加强监测，防止故障扩大；功率点温升即作业温升值△T2在25～45℃之间，即△T12 = △T0 + △T2（45℃＞△T2≥25℃），95℃＞△T12≥75℃，并有继续升高的趋势，且温升率（d△T2/d△t）≥0.6℃/s，定义为“发热严重”，已造成对功率点严重的热损伤，对系统正常运行构成了严重的威胁，在确认过负载状况之后，应当给予长期重点监测，避免设备损坏或故障进一步扩大，尽可能进行及时处置，避免造成系统停运；功率点温升即作业温升值△T3超过45℃，即 △T13 = △T0 + △T3（△T3 ≥ 45℃），△T13≥95，仍有继续升高的趋势，且温升率（d△T3/d△t）≥ 0.7℃/s，定义为“发热危急”，温升在功率点导致的最高温度或已达到或超过此处材料所允许的最高温度，造成事实上的“发热危急”状态，设备随时可能发生故障造成突发性事故，应立即退出运行，进行彻底检修。系统内温升阶梯设定完毕之后，开始运行：（1）确定钻机系统就绪；（2）钻机系统启动运行；（3）启动温升检测；（4）以正常温升为基础，通过作业温升的检测，计算累积温升与温升率；（5）所得累积温升与设定温升阶梯进行比对；（6）所得累积温升如果进入设定温升阶梯，则执行步骤（7），否则执行步骤（10）；（7）比对温升率是否大于对应设定值；（8）此温升率大于对应设定值，则执行步骤（9），否则执行步骤（10）；（9）所得累积温升进入设定温升阶梯，且温升率大于对应设定值，启动自动预警；（10）完成预警，如果系统仍在运行中，则再次进行作业温升的检测，执行步骤（4），如果系统退出运行，则进行检修与故障处置，完成后执行步骤（2）。

以上仅为本发明的实施例而已，非因此局限本发明的专利保护范围。除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (1)

1.一种钻机电控系统功率点温升阶梯式分级自动预警的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）确定钻机系统就绪；

（2）钻机系统启动运行；

（3）启动温升检测；

（4）以正常温升为基础，通过作业温升的检测，计算累积温升与温升率；

（5）所得累积温升与设定温升阶梯进行比对；

（6）所得累积温升如果进入设定温升阶梯，则执行步骤（7），否则执行步骤（10）；

（7）比对温升率是否大于对应设定值；

（8）此温升率大于对应设定值，则执行步骤（9），否则执行步骤（10）；

（9）所得累积温升进入设定温升阶梯，且温升率大于对应设定值，启动自动预警；

（10）完成预警，如果系统仍在运行中，则再次进行作业温升的检测，执行步骤（4），如果系统退出运行，则进行检修与故障处置，完成后执行步骤（2）。

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