远程控制台.原理及操作.ppt

上海神开钻探设备有限公司,2008.10.,地面防喷器控制装置,目 录,1,2,3,4,5,6,概述,主要技术参数,结构与特点,控制装置工作原理,安装与试运转,使用,维护与润滑,7,8,控制装置常见故障与处理,控制装置主要部件,1.概述,防喷器控制装置是开关防喷器和液动阀的装置。是控制井口防喷器组和液动节流、压井阀的重要设备,是钻井、修井作业中防止井喷不可缺少的装置。 控制装置的功能就是预先制备与储存足量的压力油并控制压力油的流动方向，使防喷器和液动阀得意迅速开关动作。当液压油由于使用消耗，油压降低到一定程度时，控制装置将自动补充储油量，使液压油始终保持在高压范围内。,2.主要技术参数,Shanghai Shenkai International Trade Co.,LTD,系统公称压力： 21 Mpa 3000 psi 系统调压范围： 014 Mpa 02000 psi 蓄能器充氮压力： 70.7 Mpa 1000100psi 压力控制器调定范围：18.921 Mpa 27003000psi 液气开关调定范围：18.921 Mpa 27003000psi 气源压力： 0.650.8 Mpa 93115psi 电 源： 38019V / 50Hz,3.结构与特点,FKQ系列地面防喷器控制装置主要由以下部件组成： 1.远程控制台 2.司钻控制台、辅助司钻控制台 3.空气管缆 4.液压管线（包括软管线或者管排架等管线）,图一、地面防喷器控制装置组成与连接,Shanghai Shenkai International Trade Co.,LTD,1. 远程控制台 远程控制台由油箱、泵组、蓄能器组、管汇、各种阀件、仪表及电控箱等组成。远程控制台的主要功能是由泵组产生高压控制液，并储存在蓄能器组中。当需要开、关防喷器时，来自蓄能器的高压控制液通过管汇的三位四通转阀被分配到各个控制对象（防喷器）中。,3.结构与特点,截止阀,球阀,压力控制器,气动调压阀,手动减压阀,双作用气缸,Shanghai Shenkai International Trade Co.,LTD,2.司钻控制台 FKQ系列控制装置可以配有司钻控制台。司钻控制台通常安装在钻台上，使司钻能够很方便地对防喷器实现遥控。,3.结构与特点,Shanghai Shenkai International Trade Co.,LTD,3.空气管缆 空气管缆用以连接远程控制台与司钻控制台之间的气路。气管缆由护套及多根管芯组成，两端装有连接法兰，分别与远程控制台和司钻控制台相连。,3.结构与特点,4.液压管线 一般情况下，远程控制台与井口防喷器组之间的距离为40m，需要用一组液压管线将它们连接起来。连接方式有硬管线连接和软管线连接。 硬管线包括管排架、活动管线等。使用硬管线连接，具有安全、可靠等优点，缺点是安装布置不方便。 软管线连接具有简单、方便等优点，但使用中应注意其安全性。,3.结构与特点,4.控制装置工作原理,Shanghai Shenkai International Trade Co.,LTD,气控液型控制装置的工作过程可分为液压能源的制备；储存和补充压力油的调节与其流动方向的控制；气压遥控三部分。,4.控制装置工作原理,Shanghai Shenkai International Trade Co.,LTD,4.控制装置工作原理,Shanghai Shenkai International Trade Co.,LTD,4.控制装置工作原理,1.液压能源的制备、储存与补充 如图所示，油箱里的液压油经油阀、滤清器进入电动泵或气动泵，电动泵或气动泵将液压油升压并输入蓄能器组储存、蓄能器组由若干个钢瓶组成，钢瓶中预冲7MPa的氮气。当蓄能器钢瓶中的油压升至21MPa时，电动泵或气动泵停止运转。当钢瓶里的油压过分降低时，电动泵或气动泵自动启动往钢瓶里补充压力油。这样，蓄能器的钢瓶里将始终维持有所需要的压力油。 气动泵的供气管路上装有分水滤气器、油雾器、压力调节器以及旁通截止阀。通常，旁通截止阀处于关闭状态，只有当需要制备高于21MPa的压力油时，才将旁通截止阀打开，利用气动泵制造高压液能。,4. 控制装置工作原理,2.压力油的调节与其流动方向的控制 如图所示，蓄能器钢瓶里的压力油进入控制管汇后分成两路：一路经气手动调压阀将油压降至10.5MPa，然后再输至控制环形防喷器的液转阀（三位四通液转阀）；另一路经手动调压阀将油压降为10.5MPa后再经旁通阀（二位三通液转阀）输至控制闸板防喷器与液动阀的液转阀（三位四通液转阀）管汇中。操纵液转阀的手柄就可实现相应防喷器的开关动作。当10.5MPa的压力油不能推动闸板防喷器关井时，可操纵旁通阀手柄使蓄能器里的高压油直接进入管汇中，利用高压油推动闸板。在配备有氮气瓶组的装置中，当蓄能器的油压严重不足时，可以利用高压氮气驱动管路里剩余存油紧急实施防喷器关井动作。 管汇上装有泄压阀。平常，泄压阀处于关闭工况，开启泄压阀可以将蓄能器里的压力油排回油箱。,4. 控制装置工作原理,3.气动遥控 前述两部分液控流程属于远程控制装置的工作概况。为使司钻在钻台上能遥控井口防喷器开关动作则需要遥控装置。 气动遥控流程如图所示。压缩空气经分水滤气器、油雾器后再经气源总阀（二位三通换向转阀）输至各空气换向阀（三位四通换向滑阀或转阀）。空气换向阀负责控制远程控制装置上二位气缸的动作，从而控制远程控制装置上相应的换向阀手柄，间接控制井口防喷器的开关动作。 远程控制装置上控制环形防喷器开关的换向阀其供油路上装有气手动减压阀。该气手动减压阀由遥控装置或远程控制装置上的调压阀调控。调控路线由三通分配阀（二位三通换向阀）决定。通常，气手动减压阀应由遥控装置上的调压阀调控。 遥控装置上有4个压力表，其中3个压力表显示油压。远程控制装置上的3个压力变送器将远程控制装置的蓄能器压力值、环形防喷器供油（环形压力）压力值、闸板防喷器供油（管汇压力）压力值皆转化为相应的低气压值。转化后的气压再传输至遥控司钻台上的压力表以显示相应的油压。另一个是气源压力表。 液压能源的制备、压力油的调节与其流向的控制等工作都在远程控制装置上完成，典型的远程控制装置其元件组成与管路情况如图所示。,控制装置与元件组成与管路分布,4.控制装置工作原理,Shanghai Shenkai International Trade Co.,LTD,4. 控制装置工作原理,5. 安装与调试,5.1安装 5.1.1. 带保护房吊装远程控制台时，须用四根钢丝绳套于底座的四脚起吊，起吊时请注意吊装平稳。吊装司钻控制台或管排架时均应将钢丝绳穿过或钩住吊环起吊。 5.1.2. 远程控制台应安装于离井口30米以外的适当位置(参见有关标准、规范)，司钻控制台则安放在钻台上便于司钻操作的地方。 5.1. 3.油管的连接 建议由防喷器本体开始，依次连接管路，这样做既可以使管线摆放整齐，也易于调整走向，不致返工。此外，所有油、气管线在安装前都应当用压缩空气吹扫干净，这一点务必请引起充分重视。,5. 安装与调试,远程控制台底座后槽钢的上方，对应于每根油管均焊有“O”或“C”的字符。“O”意为“开” （0PEN）、“C”意为“关” （Cl0SE）。因此，连接管路时既要按远程控制台上转阀标牌所示全封、半封、环形、放喷等对应连接，又要注意标有“O”或“C”的管路须与防喷器本体的“开”或“关”油口一致。 注意：接错控制对象，或者接错开关方向，将导致错误的动作，管路连接前必须仔细加以辨认。 注意：连接时，注意管路接头不得有任何堵塞或泄漏，管线内不得有污物，否则将影响系统可靠工作。,5. 安装与调试,5.1.4. 气管路的连接 FKQ系列液控装置，需要连接气源管线和空气管缆。连接空气管缆时，应注意连接法兰的方向，在法兰面间垫好密封垫，均匀地拧紧螺栓。 远程控制台气源使用内径为25mm的软管连接，司钻控制台气源使用内径为13mm的软管连接。软管与接头连接处，必须用喉箍卡紧，防止松脱。软管应无老化、龟裂等缺陷，以免使用中爆裂。 注意：连接气管线时，应保证管线没有死弯，管线接头连接可靠，避免出现管线爆裂，连接处滑脱等故障。 注意：连接空气管缆两端法兰时，如果密封圈未垫好，或者联结螺栓没有均匀的上紧，将会导致管路之间串气，从而引起误动作。,5. 安装与调试,5.1.5.电源连接 电源应为380V、50HZ的交流电。应当按照有关电气规程，将电控箱的地线端子可靠接地，避免发生人身事故。 接线前，将远程控制台上电控箱的主令开关旋扭转到“停止”位置上，以防通电后电机立刻启动而发生事故。 注意：系统连接电源前，应确认电控箱上的主令开关在“停止”位置，以免发生意外事故。通电前，应确认控制装置已经可靠接地。 设备安装完毕后，再仔细检查一遍所有的连接管路是否有误，各种活接头、接头等是否均已紧固，然后才能进行试运转。,5. 安装与调试,5.2 试运转 5.2.1 试运转前的准备工作按下列程序进行: 5.2.1.1 逐个预充或检查蓄能器的氮气压力，压力值应为70.7MPa，（1000100psi），不足时应补充氮气。 5.2.1.2 油箱加油。既可由油箱顶部的加油口加入，也可由电动油泵吸油口用吸油管开泵加油。加油量应控制在油箱最上面油标上的标记位置。 环境温度在0以上时，使用YAN32普通液压油或适宜的代用油。 环境温度在0以下时，使用YCN32低温液压油或适宜的代用油。,5. 安装与调试,5.2.1.3 对运动部位进行润滑。 5.2.1.4 打开蓄能器隔离阀，打开控制管汇上的卸荷阀，各三位四通转阀手柄扳至中位，旁通阀在“关”位。 5.2.1.5主令开关转到“手动”位置，电机启动后将主令开关旋至“停止”位置。电机缓慢停止时观察其转向是否与链条护罩上方的箭头所指方向一致，不一致时要调换电源线相位。 5.3 试运转程序： 5.3.1电动油泵启停试验 主令开关转到“自动”位置，电动油泵空载运转10分钟后，关闭控制管汇上的卸荷阀，使蓄能器压力升到21Mpa（3000psi），此时应能自动停泵。不能自停时可将电控箱的主令开关转到“停止”位置，使泵停止运转。 逐渐打开卸荷阀，使系统缓慢卸载，油压降至18.9Mpa（2700psi）左右时，电动油泵应能自动启动。,5. 安装与调试,在上述过程中检查并调整压力控制器，直到电动油泵能自动停止、启动。升压过程中应观察远程控制台上各接头等处是否有渗、漏油现象。 5.3.2 气动油泵启停试验 系统使用气动油泵时，应关闭液气开关的旁通阀，打开通往气动油泵的气源开关阀，使气动油泵工作，待蓄能器压力升到21Mpa（3000psi）左右时，观察液气开关是否切断气源使气动油泵停止运转。 逐渐打开控制管汇上的卸荷阀，使系统缓慢卸载，系统压力降至18.9MPa（2700psi）左右时，气动油泵应能自动启动。 在上述过程中检查并调整液气开关，直到气动油泵能自动停止、启动。升压过程中应观察远程控制台上各接头等处是否有渗、漏油现象，如有渗漏现象应维修。,5. 安装与调试,5.3.3 调整调压阀 在上述升压过程中，观察管汇或环形控制回路的调压阀的出口压力值是否为10.5Mpa（1500psi），不符合时进行调节。 5.3.4 换向试验 蓄能器压力升至21Mpa（3000psi），控制管汇上的旁通阀置“关”位，在远程控制台操作三位四通阀进行换向，观察阀的“开”、“关”动作是否与防喷器或放喷阀的实际动作一致。在司钻控制台上操作气转阀换向，观察阀的“开”、“关”动作是否与控制对象的动作一致。 不一致时应检查管线连接是否有误。 注意：在进行试运转时，应当在防喷器组中插入一根适当的钻杆，以免“封零”导致防喷器损坏(请参阅防喷器使用手册)。,5. 安装与调试,5.3.5 溢流阀试验 关闭管路上的蓄能器隔离阀，三位四通转阀转到中位，电控箱上的主令开关扳至“手动”位置，启动电动油泵，蓄能器压力升至23Mpa（3300psi）左右，观察电动油泵出口的溢流阀是否能全开溢流。全开溢流后，将主令开关扳至“停止”位置，停止电动油泵，溢流阀应在压力不低于18.9Mpa（2700psi）时完全关闭。 关闭蓄能器组隔离阀，将控制管汇上的旁通阀扳至“开”位。打开气源开关阀，打开液气开关的旁通阀，启动气动油泵运转，使管汇升压至34.5Mpa（4900psi），观察管汇溢流阀是否全开溢流。全开溢流后，关闭气源，停止气动油泵，溢流阀应在压力不低于28.5MPa(4000psi)时完全关闭。,5. 安装与调试,必要时，应对溢流阀的溢流压力进行调整。 注意：试验和调整溢流阀时，必须关闭蓄能器组隔离阀，避免因蓄能器压力升高而导致事故。 5.3.6 环形防喷器气动调压试验 将环形防喷器气手动调压阀的手轮向下旋压，使阀的出口压力设定在10.5Mpa（1500psi）。 将远程控制台上分配阀的手柄旋至通“司钻控制台”位置，然后在司钻控制台上调节气动调压手轮，观察司钻控制台上环形防喷器压力表的读数是否变化，是否与远程控制台上压力表读数一致。 将分配阀手柄旋至通“远程控制台”位置，调节远程控制台上的气动调压手轮，观察环形防喷器压力表的读数。,5. 安装与调试,5.3.7 检查油箱液面高度 若在上述调整过程中漏油过多造成油箱液面过低时应当补充油液，但不宜补充过多，以防蓄能器组油液返回油箱时溢出油箱。,6.使用、维护与润湿,由于地面防喷器控制装置是井控装置的重要设备之一。因此，为了在紧急情况下确保防喷器液控装置能有效、可靠、迅速地控制井喷，必须对有关人员进行技术培训，使管理与使用人员懂结构、懂原理、会安装、会操作、会维护保养、会排除故障。 6.1 使用须知： 6.1.1 在正常钻进情况下，远程控制台各转阀的手柄位置是：各防喷器处于“开”位，放喷阀处于“关”位，旁通阀处于“关”位。 6.1.2 司钻控制台转阀为二级操作，使用时应先扳动气源阀，同时扳动相应的控制转阀。由于空气管缆为细长的管线，需要一段响应时间，扳动转阀手柄后应停顿3秒钟以上，确保远程控制台相应转阀完成动作。,6.使用、维护与润湿,6.1.3 控制装置与防喷器连接的液压或气管线均不得通过车辆，防止压坏。 6.1.4 本控制系统在正常钻进时至少应每周进行一次全面检查，当接近或进入油、气层后则要求每班进行一次检查，检查内容包括： 油箱液面是否正常； 电器元件及线路是否安全可靠； 油、气管路有无漏失现象； 压力控制器自动启、停是否准确、可靠； 各压力表显示值是否符合要求； 根据有关安全规定进行防喷器开、关试验。,6.使用、维护与润湿,6.1.5 本设备要求用户建立使用与维修记录，随时记录使用情况、故障情况及检修情况。所有文件和记录须随机转运。 6.2 维护保养： 6.2.1 各滤油器及油箱顶部加油口内的滤网，应每月拆检一次，取出滤网，认真清洗，严防污物堵塞； 6.2.2 气源处理元件中的分水滤气器，每天打开下端的放水阀一次，将积贮于杯子内的污水放掉。每两周取下过滤杯与存水杯清洗一次，清洗时用汽油等矿物油滤净， 压缩空气吹干，勿用丙酮、甲苯等溶液清洗，以免损坏杯子。,6.使用、维护与润湿,6.2.3 气源处理元件中的油雾器：每天检查其杯中的油面一次，注意及时补充与更换润滑油(N32号机油或其他适宜油品)，发现滴油不畅时应拆开清洗。 6.2.4 定期检查蓄能器预充氮气的压力。最初使用时每周检查一次氮气压力，以后在正常使用过程中每月检查一次，氮气压力不足6.3Mpa（900psi）时应及时补充。 检查氮气压力，必须在蓄能器组完全泄压的情况下进行。,6.使用、维护与润湿,6.2.5 液控装置远距离运输时，蓄能器内的氮气应放到只剩1MPa(140psi)左右，油箱中的油应放空，以免运输中发生意外。 6.2.6 随时检查油箱液面，定期打开油箱底部的闸阀放水，检查箱底有无泥沙，必要时清洗箱底。 6.2.7定期检查电动油泵的密封盘根，盘根不宜过紧，只要不明显涌油即可，遇有盘根损坏时应予更换。 6.2.8 拆卸管线时，应注意勿将快速接头的0形密封圈丢失。拆卸后，这些密封圈应分别收集到一起，妥善保管。,6.使用、维护与润湿,6.2.9 经常擦拭远程控制台、司钻控制台表面，保持清洁，注意勿将各种标牌碰掉。 6.2.10 每钻完一口井后，应对压力表进行一次校验。 6.3 润滑须知： 6.3.1 每周一次用油枪向转阀空气缸的二个油嘴加注适量润滑脂和机械油。 6.3.2 每天一次检查油雾器的润滑油，不足时应补充适量N32号机械油或其他适宜油品。 6.3.3 每月一次检查电动油泵曲轴箱润滑油液位，不足时补充适量N32号机械油或其他适宜油品。 6.3.4 每月一次检查链条护罩中润滑油情况，不足时补充适量N32号机械油或其他适宜油品。,7.控制装置常见故障与处理,7.1 控制装置运行时有噪音 原因： 系统油液中混有气体。 措施： 空运转，循环排气。 检查蓄能器胶囊有无破裂，及时更换。 7.2 电动机不能启动 原因： 电源参数不符合要求。 措施： 检修电路。 原因： 电控箱内电器元件损坏、失灵，或熔断器烧毁。 措施： 检修电控箱，或更换熔断器。,7.控制装置常见故障与处理,7.3 电动油泵启动后系统不升压或升压太慢，泵运转时声音不正常 原因： 油箱液面太低，泵吸空。 措施： 补充油液。 原因： 吸油口闸阀未打开，或者吸油口滤油器堵塞。 措施： 检查管路，打开闸阀、清洗滤油器。 原因： 控制管汇上的卸荷阀未关闭。 措施： 关闭卸荷阀。 原因： 电动油泵故障。 措施： 检修油泵。,7.控制装置常见故障与处理,7.4 电动油泵不能自动停止运行 原因： 压力控制器油管或接头处堵塞或有漏油现象。 措施： 检查压力控制器管路。 原因： 压力控制器失灵。 措施： 调整或更换压力控制器。 7.5 调压阀出口压力太高 原因： 阀内密封环的密封面上垫有污物。 措施： 旋转调压手轮，使密封盒上下移动数次，以利挤出污物。 必要时拆检修理。,7.控制装置常见故障与处理,8.6 在司钻控制台上不能开、关防喷器或相应动作不一致 原因： 空气管缆中的管芯接错、管芯折断或堵死、连接法兰密封圈串气 措施； 检查空气管缆。,8. 控制装置主要部件,8.1 QB21-60 、QB21-80型曲轴柱塞泵,8. 控制装置主要部件,8.1 QB21-60 、QB21-80型曲轴柱塞泵,8. 控制装置主要部件,8.1.1 概述 曲轴柱塞泵是曲轴连杆传动的三柱塞泵，配流方式为阀配流。因此结构简单，维修方便，抗污染性强，适应现场工况。主要用于以液压油为介质的系统中。 8.1.2主要性能参数,8. 控制装置主要部件,8. 控制装置主要部件,8.1.3结构与工作原理 曲轴柱塞泵的结构见图，其主要零件有： 1.曲轴箱 2.泵头 3.弹簧 4.进排油阀芯（凡尔体） 5.阀座（凡尔座） 6. 盘根前套 7.V形夹织物密封圈组 8.盘根盒 9.盘根压套 10.盘根压帽 11. 柱塞 12.连杆螺母 13.挡圈 14.十字头轴 15.十字头 16.通气器 17.连杆 18.曲轴 19.轴瓦 20.轴承 21.油标 22.油封。曲轴18、连杆17、十字头 15及十字头轴14组成曲轴连杆机构。当曲轴转动时，十字头轴14推动 柱塞11左行而排出高压油。曲轴连杆机构使十字头通过连杆螺母12、 挡圈13拖动柱塞右行而吸入油液。泵头2内有两排进排油阀芯4和阀座 5组成的单向阀。上排三个为排油单向阀，下排的三个为吸油单向 阀。柱塞右行时，泵头内产生负压，排油单向阀关闭，使吸油单向 阀开启而吸进油液，当柱塞向左运动时，在压力油的作用下，吸油单 向阀关闭，排油单向阀打开而排出高压油。,8. 控制装置主要部件,8.1.4安装使用和维护保养 1.泵和电机必须用螺栓固定在同一底座上，防止松动和倾斜。 泵和电机采用链轮传动方式。 2.安装时所有管道接头均应旋紧，保证密封，以免吸入空气产 生气蚀。 3.在泵的吸入管路中要安装滤油器，其过滤精度不低于100目 ，每月拆检一次滤油器，取出滤油网认真清洗，严防污物 堵塞。 4.该泵自吸能力差，安装时油箱最低液面到泵轴中心距离大 于300mm。 5.泵的旋转方向：从泵轴方向看为逆时针方向旋转。 6.该泵头2两端均设有进出油口，用户可根据安装位置自行 选用。,8. 控制装置主要部件,7.打开通气器塞16，向曲轴箱内装20号机械油到油 标刻线处。使用过程中要经常观察液面高度，及时 补充油液，定期（一般为半年）更换曲轴箱内油液 ，以保持润滑油的清洁。 8.正常工作时系统油温应在2060范围内，不在 此范围时应在油箱中设置冷却或加热装置。 9.柱塞密封装置中的V形夹织物密封圈应松紧适度 ，密封圈不应压得过紧，以有油微溢为宜。通常调 节盘根压帽，使该处每分钟滴油510滴。,8. 控制装置主要部件,8.1.5 故障原因及排除方法,8. 控制装置主要部件,8.1.6 易损件明细,8. 控制装置主要部件,8.2 34ZS21-25型三位四通液转阀,8. 控制装置主要部件,8.2 34ZS21-25型三位四通液转阀,8. 控制装置主要部件,8.2.1 概述 三位四通转换阀是地面防喷器控制系统中的主要液压元件之一。蓄能器内的高压油液通过此阀而进入各个控制对象，同时，也是通过该阀的换向而实现防喷器的开或关的动作。 三位四通转阀既可以直接手动换阀，又可在司钻台上通过操作气转阀而实现气动换向。 8.2.2 技术参数 型号： 34ZS21-35 工作压力： 21MPa 通径： 25mm 额定流量： 160L/min 阀芯机能： O型 重量： 12Kg,8. 控制装置主要部件,8.2.3结构与特点 如图所示，该阀主要由： 1.下阀体 2.上阀体 3.阀芯 4.单向推力球轴承 5.转轴 6.弹 簧 7.钢球 8.手柄 9.销 10.定位板 11.阀座 12.波形弹簧等 零件组成。,8. 控制装置主要部件,该阀具有以下特点： 阀芯3及阀座11均经过热处理，以提高表面的耐磨性，且防腐，不易锈蚀。阀芯与阀座的密封采用压差密封，故油压力愈高，其密封性能则愈好，密封可靠，波形弹簧12则起初密封作用以及阀座磨损后的自补作用。装有推力轴承4，阀换向时，作用在手柄2上的传动动力矩小，不超过40NM。上阀体的顶部是定位板10，手柄转动时，钢球7在弹簧6的作用下进到定位板10的其中一个孔内，且有圆柱销9在定位板上的腰形槽内滑动，以起到限位的作用。故当阀换向时，手柄到位准确，换向、复位可靠。,8. 控制装置主要部件,8.2.4工作原理 本阀有四个油口，即P口、A口、B口、O口，其中P口为压力油进口，A口、B口为压力油出口，接防喷器的油缸两腔，O口为回油口，与油箱通。 阀在换向时，手柄可有三个位置：中位（手柄在中间）、关位（手柄向右转45）、开位（手柄向左转45），兹分述于下： 中位P、A、B、O四个油口互不相通，此即“O”型机能 关位P口与B口相通，此时的压力油经B口通往“关”防喷器的油腔，压力油推动油缸活塞而使防喷器关闭。同时，油腔内另一侧的油液则经阀的A口流回油箱。 开位P口与A口相通，此时的压力油经A口通往“开”防喷器的油腔，压力油推动油缸活塞而使防喷器打开。同时，油腔内另一侧的油液则经阀的B口流回油箱。 应当指出的是：在正常钻井时，控制闸板防喷器与环形防喷器的三位四通转阀的手柄无比在“开”位，而控制液动放喷阀的三位四通转阀的手柄务必在“关”位，反之，当发生井喷时，则上述各手柄的位置相反，前者在“关”位，后者在“开”位。 转阀的“中”位通常不用，而当调试或检修设备时以及在运输过程中，阀的手柄应搬到“中”位，以免液压油漏失。,8. 控制装置主要部件,8.3 JYS21-25型手动减压溢流阀、 JYSQ21-25型气手动减压溢流阀,8. 控制装置主要部件,8.3 JYS21-25型手动减压溢流阀、,8. 控制装置主要部件,8.3 JYSQ21-25型 气手动减压溢流阀,8. 控制装置主要部件,8.3.1概述 减压溢流阀在地面防喷器控制系统中的作用是将蓄能器中的高压油液（21Mpa）降低到控制防喷器所需要的较低压力（通常是10.5MPa）。此外，在某种工况下，该阀还担负着自动溢流而降压的 任务。故该阀具有减压与溢流这样两种功能。 8.3.2 主要技术参数 型号： JYS21-25 、JYSQ21-25 工作压力： 21MPa 通径： 25mm 额定流量： 160L/min 调压范围： 014MPa,8.控制装置主要部件,8.3.3结构 如下图所示，减压溢流阀主要由下列零件组成： 1.手轮 2.调节螺杆 3.锁紧手把 4.平面推力球轴承 5.弹簧座 6.内弹簧 7.外弹簧 8.罩筒 9.扶正套 10.推杆 11.出油法兰 12.底法兰 13.减压滑套 14.弹簧 15.泄油滑套 16.弹簧 17.阀座 18.阀体 19.进油法兰 20.进油阀座 21.销。,8. 控制装置主要部件,8. 控制装置主要部件,8.3.4工作原理： 高压力油P1经进油法兰与阀座所形成的月牙形小孔进入阀腔，在阀芯上下端面产生压力差，使阀芯上下移动，压缩弹簧，平衡弹簧力，当上移至阀芯关闭月牙形小孔后，阀腔中的油压不再增加，阀芯也停止上升，与弹簧力相对平衡，这时候阀腔中的油压即为出口压力P2，P2的大小可通过手轮调节弹簧来实现。弹簧调节得松时，弹簧力就小，与之平衡的阀芯上移的压力差就小，则阀腔中的油压就低，出口压力P2就小。反之当弹簧调节得紧时，弹簧力大，与之平衡的阀芯上移的压力差就大，阀腔中的油压就高，出口压力P2就大。 当出口压力P2下降（由于开、关防喷器），阀腔中的油压也降低，阀芯上下端面处的压力差降低，使弹簧力大于该压力差，在弹簧力的作用下推动阀芯下移，进油的月牙形小孔出现，高压油进入阀腔，使阀腔内油压力升高，压力差增大，阀芯上移，直到月牙形小孔消失，维持出口压力不变。 当出口压力P2升高时（起下钻过接头时），阀腔内油压升高，推动阀芯上移（压缩弹簧），使溢油口出现月牙形小孔，开始溢油，降低阀腔中的油压力，在弹簧力作用下阀芯下移，关闭溢油月牙形小孔，保持出口压力不变。 如此循环，只要调定弹簧力后，出口压力P2始终保持不变，除非进口压力P1低于出口压力P2。 阀座为平面密封，密封面磨损后，靠弹簧力可自行补偿，提高阀的使用寿命。,8.控制装置主要部件,8.3.5特点与使用说明 本阀在调压过程中，压力的上升呈台阶式，而降压时则较平稳； 出厂时，二个减压溢流阀的出口压力均调为10.5MPa，用户若需较低压力时可沿逆时针方向旋转手轮1，降低出口压力； 在系统中，二个减压溢流阀的进油口前均装有1”滤油器，请注意滤油器的清洗，以防止污物进入阀内，妨碍阀的正常工作；当阀的进口油压变化时，阀的出口压力不受影响。,8. 控制装置主要部件,8.4 Y25-20、Y40-20型溢流阀,8. 控制装置主要部件,8.4.1功用 溢流阀用来防止液控油压过高，对设备进行安全保护。远控控制装置上装设2个安全阀，即远程控制安全阀与管汇安全阀。 8.4.2结构与工作原理 其结构如图所示。溢流阀进口与所保护的管路相接，出口则与回油箱管路相接。平时安全阀“常闭”即进口与出口不通。一旦管路油压过高，阀杆上移，进口与出口相通，压力油立即溢流回油箱，使管路油压不再升高。管路油压恢复正常时，阀杆被弹簧压下，进口与出口切断。 溢流阀开启溢流的油压值由上部调压丝杆调节。将上部六方螺帽旋下，旋松锁紧螺母，旋拧调压丝杆，改变弹簧对阀杆的作用力即调定溢流阀的开启油压。顺时针旋拧调压丝杆，溢流阀开启油压升高；逆时针旋拧调压丝杆，溢流阀开启油压降低。,控制装置主要部件,8. 控制装置主要部件,8.4.3.现场使用注意问题 1)设备经检修后，溢流阀也已调定，井场使用时只需在试运转操作中检验其开启动作压力值即可。 2)国内各厂家所产控制装置的溢流阀，所需调定的开启压力不同，在井场调试时应按各自的技术指标校验。,8. 控制装置主要部件,8.5 液气开关,8. 控制装置主要部件,8.5.1功用 液气开关用来控制气泵的启停，使远程控制装置保持21MPa油压。 8.5.2结构与工作原理 液气开关的结构如下图所示。液压接头连接远程控制装置油路，气接头下部连接气泵进气阀，气接头侧孔则连接气源。远程控制装置油压作用在柱塞上，当油压作用大于所调定的弹簧力时柱塞下移，柱塞端部密封圈即将气接头封闭切断气泵气源，气泵停止运行。当油压作用力减弱时柱塞上移，气接头打开气泵与气源接通，气泵启动运行。 液气开关的弹簧力应调好。油压低于21MPa时，弹簧伸张迫使柱塞上移，气接头打开；油压等于21MPa时，弹簧压缩，柱塞下移，气接头封闭。 弹簧力的调节方法是：用圆钢棒插入锁紧螺母圆孔中，旋开锁紧螺母。然后再将钢棒插入调压螺母圆孔中，顺时针旋转，调压螺母上移，弹簧压缩，张力增大，关闭油压升高；逆时针旋转，调压螺母下移，弹簧伸张，弹簧力减弱，关闭油压降低。所调弹簧力是否正确，关闭油压是否21MPa须经气泵试运转，调试核准。最后上紧锁紧螺母。 液气开关不同于压力继电器，无须调节下限油压，只需调定上限油压21MPa即可。气泵启动平稳、柔和、带负荷启动补油不会超载。,8.控制装置主要部件,控制装置主要部件,8.5.3.使用与调节 设备经检修后，液气开关的弹簧也已调好，现场使用时一般无须再做调节。但在长期使用后其弹簧可能“疲劳”，弹力减弱，因而导致闭关油压有所降低，如遇这种情况可酌情调节。,8. 控制装置主要部件,8.6 YTK-02压力控制器 8.6.1概述 YTK02压力控制器借助弹性元件在压力作用下的变形驱动微动开关的断开和闭合，以控制电动泵系统和报警系统的工作。该型号压力控制器结构紧凑，动作准确可靠，由于采用了按隔爆标准设计加工的铸铝外壳，更适合在石油矿场恶劣工况下的使用。 8.6.2主要技术参数 YTK02压力控制器的主要技术参数如下: 压力控制范围 040MPa/01.6MPa （用于气源报警） 切换差范围 1040 （压力上限值） 控制精度 2.5 出厂条定压力 21MPa （断开） 18.9MPa （闭合） 触点容量 380V2A或220V3A,8. 控制装置主要部件,8.6.3结构与工作原理 压力控制器由压力测量系统、电控装置、调整机构和隔爆外壳等部分组成，其外形结构如图所示。 压力测量系统的弹性测压元件在压力作用下会发生弹性变形，且变形量与压力高低有关。当压力达到设定的控制压力时，通过测量机构的弹性变形，驱动微动开关，通过触点的开关动作，使控制系统中的电路得以断开或接通，以实现对控制系统中电动曲轴柱塞泵的起动或停止的自动控制。,8. 控制装置主要部件,8.6.4使用方法 将地面防喷器组控制装置的电控箱控制旋钮置于“自动”位置，启动电动泵，如果电动泵不工作，可能是切换点压力太低，或者切换差太大，将切换点压力调高，泵即可启动。 电动泵运转后，观察系统压力升高，记录泵自动停止运转的压力，调整外壳右侧下部的“切换点”调整杆，升高或降低切换点压力值，重新启动电机，观察系统压力，如此反复，直至切换点压力接近21MPa，即电动泵能在21MPa下自动停止。 电动泵自动停止后，缓慢旋松管汇泄荷阀，系统压力从 21MPa开始下降，观察电动泵自动启动的压力。高于要求的启动压力（18.9MPa）时，调整外壳右侧上部的“切换差”调整杆，使切换差加大，即可降低启动压力。反之，要提高启动压力，应减小切换差。,8. 控制装置主要部件,8.7 梭阀,剖视,爆炸,8. 控制装置主要部件,8.7.1功用：控制气源流向，平行方向两端分别进气，垂直一端出气。,附页 地面防喷器控制装置试验及验收规程,1.目的 根据相关规范要求实施地面防喷器控制装置产品性能出厂试验及验收。 2.适用范围 本规程规定了本公司生产的地面防喷器控制装置的出厂试验程序及验收要求。 3.试验准备 3.1 按地面防喷器控制装置连接要求将远程控制台、司钻控制台、空气管缆连接安装好。 4.试验条件 4.1 畜能器充氮气压力为7MPa0.7MPa，气源压力为0.530.8MPa电源电压为380V19V。 5.试验项目及方法 5.1响应时间试验 地面防喷器控制装置应能在30s内关闭每个闸板防喷器； 标称通径小于476mm（183/4）的环形防喷器，关闭时间不应超过30s，标称通径等于或大于476mm的环形防喷器，关闭时间不应超过45s；,附页 地面防喷器控制装置试验及验收规程,关闭（或打开）液动阀的时间，应小于防喷器组任一闸板防喷器的实际关闭时间。 5.2泵系统要求试验（蓄能器组充压时间试验） 在不使用蓄能器组的情况下，泵系统应能关闭一个环形防喷器，同时打开液动节流阀，并且在2分钟内管汇达到不小于8.4MPa的压力 所有泵的总输出应能在15分钟内使整个蓄能器装置的压力从预充压力提升至控制系统最大额定工作压力 5.3泵组自动启停试验（分别试验电泵和气泵） 将蓄能器组压力从21MPa缓慢下降到18.9MPa时， 观察泵是否自动启动；泵启动后，当压力升到20.321MPa时，观察泵能否自动停止。 5.4 气密封试验 远程控制台泄压, 气源压力为0.8MPa，观察切断气源后3min内司钻台上各操作阀在中、开、关位的压力降。 5.5 油密封试验 蓄能器压力为21MPa，环形防喷器调压阀出口压力为10.5MPa，管路压力为21MPa，丝堵封严进出油管未端，观察各三位四通转阀3min内在开、 关、 中位的压力降。,附页 地面防喷器控制装置试验及验收规程,5.6 溢流阀超压保护试验 在主令开关放在手动位置，切断液气开关的情况下，启动泵组逐渐升压，观察溢流阀开始产生溢流的压力， 并且观察随着系统压力降低，导致溢流阀关闭的压力。 5.7 调压阀出口压力稳定性试验(允许在试验台上测试) 将调压阀的出口压力调定为8.5MPa 利用试验回路使出口压力缓慢升、降。观察出口压力的波动状况。 5.8 动作的一致性试验 操作司钻台上的各操作阀，观察远程控制台上相应的三位四通转阀的开关动作是否一致。 5.9 控制滞后时间试验 在调压阀出口压力为10.5MPa时，依次记录从扳动司钻控制台上各操作阀到远程控制台三位四通转阀完成动作之间的滞后时间。 5.10 耐压试验 油管未端用丝堵堵严，关闭蓄能器截止阀，将各三位四通转阀放在中位，开启旁通阀，启动气动泵使压力升至 31.5MPa, 停泵保压 10min。检查各个部件有无明显泄漏、变形、裂纹等缺陷，并检查3min内的压力降。,附页 地面防喷器控制装置试验及验收规程,6.验收准则 6.1响应时间 在调压阀出口为10.5MPa，操作司钻台上的个操作阀或远程装置操作阀关闭闸板 防喷器、环形防喷器、节流和压井阀（开和闭）的反应时间不宜大于闸板防喷器关闭反应时间的最小观测值。关闭响应时间的测定：从扳动控制阀手柄开始，至防喷器和节流、压井阀关闭形成有效密封为止，当调压阀出口压力恢复到10.5MPa时，可以认为防喷器已经关闭，关闭时间小于30秒为合格。 6.2泵系统要求 泵系统关闭防喷器试验： 泵系统在不使用蓄能器组的情况下，关闭一个环形防喷器，同时打开液动节流阀，并且在小于2分钟内管汇压力达到8.4MPa为合格。 蓄能器组充压时间试验： 远程控制台泄压至7MPa，各三位四通液动阀处于中位，启动所有泵系统给蓄能器组充