钻机健康、安全与环保设计浅探

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1、文章编号：钻机健康、安全与环保设计浅探hjghjnph摘要：通过分析钻机安全设计的现状、应用范围及技术措施，制定钻机危害识别和风险评价程序，提出了钻机安全设计的预防措施，以及全面系统地开展钻机安全设计的建议，进而提高钻机生产及使用中的HSE水平。关键词：钻机设计安全措施中图分类号：文献标识码：ThepresentsituationoftherigsafetydesignandthemethodtoitsdevelopmentAbstract:Analysisthepresentsituation,techniquemeasureandthesc

2、opeoftherigsafetydesign,Maketheprogramoftheriginsecurityidentificationandtheriskevaluation,Provideitsprecautionmethod,andgivetheadvisementtohowtostarttherigsafetydesignwhollyandsystematically.ItwillbenefittotheHSEoftherigmanufactureanditsuse.Keywords:RigDesignSafetyMeasure一、

3、引言钻机通常包括三大系统，即旋转系统、提升系统和泥浆循环系统。围绕这三大系统，又细分为动力系统、传动系统、液压系统、气路系统、电气系统、冷却系统、泥浆净化系统、泥浆输送系统、钻井仪表系统等。目前，无论是钻机生产厂家，还是用户，对钻机的要求仍着重于“功能满足、强度可靠和经济适用”三大方面。近年来，随着钻机产品市场竞争的加剧，钻机的外观质量逐渐受到关注，但对钻机的HSE要求，尤其是对钻机细节方面的安全要求重视不够，没有形成一个系统的安全辨识与风险防范办法，这是钻机设计中一个新的课题。随着HSE在钻井公司的推广应用，钻机自身的HSE将受到越来越重视，

4、尤其是对于海洋钻机及出口钻机，钻机的全面系统安全设计将成为重要内容。二、钻机安全设计的范围与技术措施钻机设计要体现“以人为本”的思想，最大限度地满足HSE要求。从以下五个方面描述了钻机安全设计的内容及相应技术措施。1、钻机制作安全合理的设计加上科学的工艺是钻机安全制作的前提。在钻机设计中，采用一些基本的技术措施，有利于钻机的安全生产、出厂试验及现场使用。首先是“避免零部件误用”技术措施。对于同一尺寸规格的零件，为避免错用，应设计为相同强度级别。例如，当规格为100x200x20/Q235A与100x200x20/Q345A出现在同一后支架时，建

5、议统一为100x200x20/Q345A，可避免生产过程中，由于标志不清或管理疏忽，导致材料误用而带来钻机隐患。其次是制定钻机厂内生产和调试的应急处理方案，尤其对于新产品试制，事先考虑钻机的薄弱环节，设计钻机备用方案，避免新产品失败或发生严重的事故。2、钻机操作与使用安全在钻机操作与使用中，设备与人的关系最为密切，也是事故产生最多的时候，从设计源头去避免事故发生，相当重要，也最有意义。⑴采取本质安全的设计措施。设备必须符合操作与使用安全要求，在钻机的使用寿命期内保证操作者的安全。应该要求操作者正确操作，但是把希望完全寄托在操作者的正确操作是危险

6、的。本质安全的设备具有高度的可靠性和安全性，可以杜绝或减少事故，减少设备故障。⑵应用故障诊断技术。当故障发生后，能自动检测并恢复，或自动锁止、报警和纪录。锁止遵循手动解锁原则，有利于设备和人员保护。如当天车防碰系统起作用后，如果不排除故障，手动恢复防碰阀及紧急制动，则不可能再次操作游动系统。再如，当电机出现掉电自锁时，既使系统来电，也不应自动启动。⑶采取冗余设计及应急措施。例如照明系统设计应急回路，正常回路断电时，应急回路自动启动。⑷避免误动作。为关键的操作步骤设计二次开关。如，在钻机纵横移动系统与井架起放系统中设计一个工况选择阀，当起放井架时

7、，钻机移动液压源被断开，当移动钻机时，井架起放液压源被断开。⑸应用状态监测技术，避免过动作，对运行中的设备设计限位及报警开关。例如对采用机械伸缩方法安装的井架，应用自动声光报警系统，可防止井架过度起升。又如，为防止钻井作业时发生上碰下砸事故，设计绞车肘阀防碰、天车重锤防碰、及游车电子防碰系统。⑹钻机作业采用机械化、自动化和遥控技术。这是消除危险因素和人接触的最佳方案。3、钻机保养与维护安全钻机保养与维护，主要有“检查、润滑、调整、紧固、清洁，以及更换易损件和缺损件”。其中紧固件更换较为频繁，如何避免看错、用错紧固件，应当遵循“同一部件中同一尺寸

8、规格的标准件，级别相同”的原则，如M12x55，4.8级与M12x55，6.8级螺栓在一套井架上同时出现时，应统一为6.8级，可避免把低强度的螺栓当作