石油钻机接地技术研究

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1、石油井场接地安全系统监测方法研究与实践徐冀林I王豫2王刚I王汝华3张洪2任建1唐顺东I（1川庆钻探安全环保质量监督检测研究院2川庆钻探工程冇限公司装备处3川庆钻探长庆钻井总公司）摘要：石汕井场接地安全系统包括接零保护系统、井场总等电位联结母线、值班房和生活区等电位联结母线、防雷装置、漏电保护器等集成的一套提高白动切断供电措施的有效性和可靠性，以及解决用电设备外壳带电、防直击雷和感应雷的系统。在钻井运行过程中，应对防雷及接地系统女全性能进行周期性的监测，以达到检验该系统稳定可靠运行、提出电气安全隐患整改方案和提高电气安全管理水平的目的。关

2、键词：钻井井场防雷接地监测研究实践引言中石油集团川庆钻探公司井场接地安全系统已成功运川在150余台钻机上，该系统包括接零保护系统（TN-S/TN-C-S）＞井场总等电位联结、值班房和生活区总等电位联结、防雷装置、漏电保护器等组成的一套提髙自动切断供电措施的有效性和可靠性，以及解决用电设备外壳带电、防直击雷和感应雷的系统，有效的避免了相碰壳时，因零线或PE线断线造成川电设备外壳带电或者因三相不平衡时，零线带电造成的用电设备外壳带电的安全隐患，并同时起到了防雷、防浪涌的作用。该系统在运行了2年后，川庆钻探公司组织了女全环保质量监督检测研究院

3、（以下简称“安检院”）开展了石油钻井井场接地女全系统运行效果的评价工作，并对该系统的安全检测和检查方法进行了充分的论证并付与实践。通过对40部钻机的抽样检测來看,该系统运行较为可靠，但仍存在多处接地女全隐患，部分为严重女全隐患，•其主要原因是由丁•钻井井场专兼职电气管理人员对国家和企业标准的不熟练导致的在管理上和专业上的失误。通过安检院检查和检测，各被检队均按评估报告的要求对存在的电气安全隐患进行了整改，并加强了对国家和金业标准的贯彻和实施，提高了电气管理水平，取得了良好的效果。1检测和检查前的抽样川庆钻探现钻机数量较多，属中石油五大钻

4、探公司Z首。钻机分布在川渝、陕甘宁蒙、塔里木和海外,耍金血体现出公司整个钻机接地安全系统的运行效果，对钻机的抽样就十分重要，要求在确定抽样的优先级原则后，按科学的抽样方法来确定抽样的数量和范围。1.1抽样的优先级原则根据川庆公司的实际情况，对井场的抽样应遵循以下优先级原则：（1）重点井；（2）三髙井；（3）井场处于高雷暴天数地区（按GB50057-94（2004版）《建筑物防雷设计规范》定义）（4）钻机服役年限在30年以上。1.2抽样方法钻机个体数较多，采用简单随机抽样的方法虽然操作简便易行,但是对于个体数量较多的总体不易实行,而分层抽

5、样的方法适用于总体中的个体有明显差异的情况，也不能被釆用，故采用了系统抽样的方法，将总体分成均衡的儿个部分，然后按照预先定出的规则，从每一部分抽取一个个体，得到所需要的样木。假设要从容量N的总体中抽取容量为n的样木，然后在按以下的步骤进行系统抽样：（1）钻机编号具有唯一性，川庆钻探钻机的总数量即抽样的容量N；（2）确定分段的时间间隔k,对编号进行分段。当N/n是整数时，取：k=N/n（1）（3）在第一段川简单随机抽样确定第一个个体编号1（lWk）；（4）将1加上间隔k得到第2个个体编号（1+k）,再加k得到第3个个体编号（l+2k）,依

6、次进行下去,直到获取整个样木。2检测和检查的方法按照国家和公司的标准要求，本文主要介绍接地系统、接零保护、等电位联结、漏电保护器、防雷装置完整性的检测和检查方法。2.1接地系统的检查和检测2.1.1系统接地型式的检査新钻机应为TN-S,ABCXPE图1系统接地型式2丄2接地电阻的检测井场应设置5处接地，分别为发电房和套管处的两处总接地、电控房的車复接地、油罐的防雷接地、架空线终端的重复接地和防雷器的单独接地。具体应检测以下几个方面：（1）检测接地引下线的规格，应M①6；（2）检测接地极的规格,分三类，其中圆钢M①6,扁钢截面M48mm2

7、,角钢厚度&2.5mm；（3）检测发电房和套管处设置的两处总接地，其接地电阻应W4Q。（4）检测电控房处的重复接地，其接地电阻应W4Qc（5）检测汕罐的防雷接地，其接地电阻应W4Q。（6）检测架空线终端的重复接地，其接地电阻应W10Q。（7）检测防宙器的单独接地，其接地电阻应W4Q。2.2接零保护的检查国家标准《施工现场临时川电安全技术规范》第4丄1条规定：在施工现场专川电源为屮性点直接接地的电力线路中，必须采用TN-S保护接零系统，即电气设备的金属外壳必须与PE连接，这是一条强制性标准。接零保护的优点就在于当“相碰壳”时，碰壳电流通过

8、用电设备外壳到零线形成冋路，冋流电流为短路电流，短时间内迅速上升达到断路器整定值，断路器跳闸，用电设备断电，不会造成人身触电事故，见图2。对接零保护的检查应包插以下5个方而：（1）VFD/MCC房内用电设备