自升式钻井平台液压升降系统常见故障的诊断与处理

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1、自升式钻井平台液压升降系统常见故障的诊断与处理自升式钻井平台液压升降系统常见故障的诊断与处理摘要：升降系统为自升式海上钻井平台最关键装置，其性能好坏直接影响平台的安全使用。本文以“**”海上钻井平台齿轮齿条式液压升降系统为例，就其升降作业的常见故障，总结分析，提出典型诊断与处理方法。关键词：自升式钻井平台液压升降系统常见故障诊断处理世界上第一波海洋钻井平台建造高潮开始于20世纪70年代末，受后期装备升级改造、附属设施增加和海洋作业环境恶劣等多种因索影响，近年来，早期建造自升式钻井平台升降能力受限

2、、系统零部件老化现象凸显，导致升降故障频发，严重影响平台安全和生产。分析总结自升式平台液压升降系统常见故障的诊断与处理方法，对预防平台升降事故、提高平台自持力具有重耍意义。一、自升式海上钻井平台升降系统构成自升式钻井平台主耍rti船体、钻井系统、动力系统和升降系统组成。升降系统安装在平台桩腿与船体连接处，按动力源种类可分为液动和电动，按升降形式可分为顶升液压缸式和齿轮齿条式。现运营的早期建造自升式平台较多采用齿轮齿条液压升降系统，该系统整体分为液压源、管系、各控制阀、状态检测单元、控制系统、马达

3、、减速机构和桩腿桩鞋8个部分，根据各平台不同实际情况，每个桩腿配以4套至12套不等马达装置，泵站或每个桩腿单独布置或整体布置于一起。平台升降指令由主控台发出，在控制管线油液流向的同时操控刹车电磁阀等阀件动作，实现解刹和马达转动，后经减速齿轮副（一般为两级）将运动传递到桩腿齿条，实现平台升降。二、“**”钻井平台液压升降系统简述“**”钻井平台为4腿自升式、钢质非自航，主体平面接近长方形,作业水深3-30米。平台每根桩腿上设置2根齿条，每根齿条上配备2个马达，共计16套，设1个集中液压站、1个中控

4、台。2.1系统主耍参数动力源：电液、共7套泵组齿轮传动比：26.94：1小齿轮为7齿总额定升降能力：9600千磅工作位置总承载能力:19200千磅升降速度：可调，可变载荷最大吋最大可达60英尺/小吋安全特性：能源故障吋自动转入锁死状态2.2系统电路组成该平台升降系统电路组成按功能简单分类为：24V直流电路：主要给继电器、电磁阀、电路板及各指示灯供电5V直流电路：给计算机（中心处理机）、其它固态继电器、升降高度信号接收板等供电110V交流电路：给升降高度传感器前面的变压变压器供电，通过紧急制动开关

5、给马达刹车电磁阀供电，给部分继电器供电。2.3系统液压原理升降装置液压系统的主要功能是为升降平台提供动力，“**”平台升降系统液压原理简图如图1所示。该系统为闭式回路，可分为主油路系统、辅助油路系统，二个了系统各有作用乂相互关联。2.3.1主油路系统主油路系统由油箱、双向变量泵（7台）、安全阀组、俊阀、单向节流阀、平衡阀、马达、滤油器等组成。升降时，7台泵组可单独用也可并联使用（为确保安全，一般要求3台以上泵同吋工作）,升降速度与方向通过伺服阀控制双向变量泵来实现，安全阀组限制系统升降最大压力（

6、2200psi）,平衡阀用于降平台时背压防止突降（600psi开启）o2.3.2辅助油路系统辅助油路系统包括灌注齿轮泵、刹车电磁阀、马达刹车和蓄能器等。其中，刹车电磁阀为弹簧复位电磁阀，除正常情况下24VDC外，还配有用于紧急制动的110VAC应急电源，当出现升常情况，不能正常刹车吋可进行紧急制动；马达刹车采用供液打开弹簧自刹式液压缸、带刹。灌注压力达到275psi时，进冷却器循环。图1“**”平台升降系统液压原理简图三、液压升降系统常见故障的判断及处理齿轮齿条式液压升降系统的故障主要为液压故障

7、，电气故障、平台活动载荷分布不均、桩腿与上下导轨偏摩等原因也会引发升降界常，但止常操作下，此类问题出现较少，这里不作阐述。3.1液压常见故障的判断及处理3.1.1一般诊断步骤升降系统液压故障诊断时应遵循由外到内、由易到难的顺序：了解故障前后系统工作情况一外部检查一打压观察或用仪器检查（压力、流量、温度等）一分析判断一拆检修理一升降试验。3.1.2常见故障的判断与处理故障一：电动或手动皆不能使液压泵朝A端或B端动作原因：a.灌注压力太低；b.有脏物进入泵伺服阀或阀损坏；c.灌注泵磨损或其输出折断；

8、d・主泵磨损。处理：①清洗或更换低压滤子；②清洗或更换伺服阀；③检修或更换灌注泵与主泵。故障二：系统能够建立起压力，但即不能升也不能降原因：a.刹车电磁阀卡死导致刹不没打开。处理：用24V直流电测试刹「乍电磁阀，观察阀柱能否移动，可能为线圈损坏或脏物堵塞，必要时拆检清洗或更换。故障三：平台只能升不能降原因：平衡阀没打开。处理:①检查原理图中的单向节流阀及通往平衡阀管线上的滤器，可能为滤器堵塞或单向节流阀调节不当；②清洗平衡阀及其调节头，必须时更换。故障四：液压泵工作，但建立不起系统压力原因：a.