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随着科学技术的进步和发展,钻探技术也取得了很大的发展并且积累了不少 经验 。我整理了地质钻探技术论文,有兴趣的亲可以来阅读一下! 地质钻探技术论文篇一 地质钻探技术浅探 摘要:钻孔结构是指开孔至终孔孔身口径的变化。换径次数愈多,钻孔结构越复杂,反之越简单。钻孔结构的选择,要充分考虑矿区的岩石性质、水文地质条件、终孔口径、钻孔深度、钻进 方法 、钻孔用途等因素。 关键词:地质钻探;地质条件;技术探讨 Abstract: Borehole structure refers to change the final hole section diameter. Change the size of more times, borehole structure is more complex, and simpler. Borehole structure choice, should fully consider the factors of mining rock properties, hydrological and geological conditions, the final hole diameter, hole depth, drilling methods, drilling applications. Keywords: geological drilling; geological condition; technology study 中图分类号:TU74 引言:随着科学技术的进步和发展,钻探技术也取得了很大的发展并且积累了不少经验。诸如小孔径钻进、裸眼钻进、金刚石钻进,以及液压拧管机、活动工作台和集装箱运输的推广和使用等,促进了钻探工程的优质高效、安全低耗的发展。为了更好地发展钻探技术,应该从实际出发制订一个切实可行的发展规划。即从现有的技术和生产的实际需要出发,认真抓好适合各种地质要求的钻头、防斜纠斜钻具、取芯工具的使用和钻探设备的研制,促进钻探技术的发展 一、钻孔结构选择示例勘探某金属矿床时,设计孔深700米, 采用金刚石钻进,地质剖面包括以下层位:(1)0至100米为可钻性1-7级的岩石,该段全漏水不循环;(3)100至700米为可钻性9至10级的稳定岩石;(4)地质取样要求以59mm终孔。试确定该钻孔结构。[分析]从已知条件,自160米至终孔适于一径到底,不下套管;分析地质剖面,该钻孔下孔口管和一层套管即可;为封闭漏失层,套管下放深度为120-130米,管鞋伸进稳定层10至20米,套管直径为73mm,因此该孔段须用76mm钻进;孔口管长18至20米。直径89mm,因此开孔取91或110mm。 二、硬质合金钻进 1概念 将具有一定强度和形状的硬质合金,按钻进要求固定于钻头上,在一定的技术条件下,作为切削具破碎岩石的一种钻进方法。2钻探对硬质合金的要求合金钻进是靠固定在钻头体上的硬质合金来破碎岩石的,而各种岩石都具有一定的强度和研磨性,钻进时钻头上受力也很复杂,因此,所使用的硬质合金应具有如下性能:①硬度大且耐磨性强。便于钻头能有效地切入或压入岩石,并能抵抗岩石对硬质合金的磨蚀作用。②抗弯强度大且韧性好。便于能承受破碎岩石过程中各种变化的负荷而不至于崩刃和碎裂。③热硬性好而导热性高。钻进中孔底会产生很高的温度,因此要求较高的热硬性,而且在冲洗液中易于释放热量。④成型性好,容易镶焊在钻头体上。地质勘探用的硬质合金主要是钨钴合金,这类合金其性能满足上述要求。3硬质合金钻头钻探用的硬质合金钻头的结构合理与否直接影响到钻进效率、钻头寿命、钻孔质量以及材料成本,因此要认真对待合金钻头的结构要素的研究与选择。它一般分为二大类:取心钻头和全面钻头。地质勘探中一般都只采用取心钻头。①钻头体:它是镶嵌切削具的基体,用D35或D45号无缝钢管制成,针状合金钻头的内外出刃应与相应的金刚石钻头一致,钻头体长度不得短于95mm,其中丝扣部分长度40mm,钻头钢体壁厚7至9mm,过厚克取岩石面积大,消耗功率多,过薄影响强度而容易变形。壁厚在保证足够强度与刚度的条件下力求减小,以使克取面积减少以提高钻进效率。②合金镶焊数目和排列形式:应根据岩石性质、钻头直径、合金质量、钻具强度和设备功率等因素来确定。钻头直径大、孔较深、岩石硬度大和研磨性较高时,合金数量要适当增加。地质勘探中常用的数量如下表所示。钻头规格(mm)合金数量(个)岩石性质 36 46 59 76 91 110 130 150研磨性较强的岩层 3-4 3-4 4-6 6 6-8 8-10 10-14 12-14弱研磨性岩层 3-4 3-4 4 4-6 6 6-8 8 10在排列形式上一般采用均匀单环排列。③切削具的出刃:主要是底、内、外三种出刃。其中底出刃起切入并破碎岩石的任务,大出刃利于破碎岩石和冲洗液流通,但过大容易造成崩刃与折断;内外出刃主要是形成环状间隙,以保证冲洗液流通,较大的内外出刃会导致钻头回转阻力增大,容易崩刃折断,但有利于排粉和减少岩心堵塞的机会,太小了则容易造成岩心堵塞和影响排粉效果甚至会造成糊钻等不良现象。因此,出刃的大小应根据岩石性质来考虑,实际工作中可参考下表进行选择。岩石性质 内刃(mm) 外刃(mm) 底刃(mm)松软、弱至中等研磨性岩石 2-3中硬、强研磨性岩石 1-2 1-2 ④镶焊角:合金颗粒与钻头唇面的夹角,一般采用正前角镶焊,这种镶焊切削具有自磨作用也有利于排粉,但所需轴向压力要较其他方法大些。⑤水口及水槽:起到冲洗液流通冷却钻头和携带岩粉的作用,其形状与大小应根据岩层性质、钻头结构形式、冲洗液种类的不同而考虑。一般地,水口面积的总和要大于钻头与岩心之间或钻头与孔壁之间的环状面积,以减少循环阻力。 三、合金钻进技术参数 合金钻进的技术参数主要包括钻压、转速和冲洗液量。它们对钻进效率、钻孔质量、磨料消耗、施工安全等直接有关系。在操作过程中,应根据岩石的物理机械性质、钻头结构、钻探设备和钻具的可能性以及钻孔质量要求等条件来合理掌握,并通过实践当中进行修正、 总结 出适合矿区的最优钻进技术参数。①钻压:合理的钻压应该既保证钻头耐久性又获得最大的平均机械钻速。在 其它 条件不变的情况下,在一定范围内,钻速随着钻压的增加而成比例地增加。实践证明:钻速的提高主要是依靠钻头压力的增加来实现。但压力过大会导致崩刃、钻具折断、钻孔弯曲、软岩层中容易烧钻等事故。钻压可通过下式进行计算:钻头总压力 = 每颗切削具上应加的压力(如柱状合金70-120kgf/颗) X 钻头上切削具的颗数实际工作中应该根据所钻的岩层性质而选择的合金切削具型式和钻头的排列与数目进行初步计算,同时在施工中不断总结出最优的钻压。②转速:钻具转速有二种表示方法,一是钻头每分钟的回转数(转/分),另一个是用钻头的圆周速度V(米/秒)来表示。V = [π(D + D1)n ]/(2X60)生产实践表明:在一定条件下,提高钻头转速可增大钻速,但超过最优值后反而随转速的增高而使钻速降低。一般情况下,在软至中硬岩中钻进时,可采用较高的转速;在坚硬和强研磨性岩石或非均质和裂隙发育的岩石中钻进,则应降低转速;深孔或大口径钻进也应降低转速。③冲洗液量:冲洗液量的大小应根据岩石性质和钻孔直径等因素而定。一般地,在软岩层中钻进因进尺快所产生的岩粉多而选择较大的冲洗液量;在岩石颗粒粗比重大的岩层钻进也应相应加大冲洗液量;在大直径孔、深孔钻进时,钻杆和孔壁渗漏多也应加大冲洗液量;而在松散、破碎地层钻进,为防止冲蚀岩心和冲垮孔壁,应选择较小的冲洗液量。冲洗液量Q的大小一般用经验公式进行计算:Q = KDK—经验系数(6—15l/)D—钻头直径(cm)实际钻进工作当中,各参数之间有着密切的联系,要达到合理的配合,其配合关系大致如下:岩石 钻压 转速 冲洗液量研磨性大的硬岩石 大 小 小裂隙岩层 小 小 相应地小软岩 小 大 相应地大设计中可根据下面的技术参数表的数据范围内根据矿区地层岩性特点加以选择,同时应在实际工作中摸索出适合矿区地层的最优技术参数。不同岩层钻进技术参数范围表岩石级别 钻进技术参数钻头压力 转速(rpm/min) 泵量(L/min)取心钻头(kg/粒) 刮刀钻头(kg/cm)1~4级 50~60 100~120 200~350 >805~6部分7级 80~120 120~150 150~250 >80注:(1)针状硬质合金块每块能承受的压力为150~200kg;(2)100型钻机的泵量,以水泵最大有效排水量送给。(3)刮刀钻头单位压力(kg/cm)中的cm,系指钻头直径。 四、合金钻进注意事项 采用合金钻进,除了合理选用钻头结构和钻进技术参数外,还必须有正确的操作方法,才能达到提高钻进效率和钻头使用寿命的目标。因此,应注意以下几方面:①新钻头入孔内,应离孔底米以上并轻压慢转扫至孔底,以防止新钻头被挤夹住。扫孔时速度要慢,以防止合金崩刃或因孔底有残留岩心而堵塞。②要经常保持孔底清洁。孔内的岩粉、崩落的合金须及时捞取,孔内有残留岩心在米以上或有脱落岩心时不得下入新钻头。③为保持孔径一致,钻头应排队使用。原则是先用外径大内径小,后用外径小内径大的。④正常钻进压力要均匀,不得无故提动钻具,并随着合金的磨钝逐步加大压力。发现岩心堵塞时要及时处理,无效时立即提钻以防止孔内事故。⑤合理掌握好回次进尺时间。合金钻进时因磨料逐渐磨钝而出现钻孔缩径和钻速逐步下降,因此,为避免下一回次的扩孔、起下钻时间和提高回次效率,应当确定合理的回次进尺时间,这是提高钻速的有效 措施 之一。可通过计算法或作图法进行现场确定,各矿区地层情况不一,在此无法具体给出数据。 五、结语 总之,各参数的合理配合要结合实际情况加以摸索、总结,不断积累经验,逐步丰富和完善矿区的钻进工艺规程。 地质钻探技术论文篇二 地质钻探技术发展研究 [摘要]在分析了目前我国地质工作对钻探技术的需求以及地质钻探技术现状的基础上,提出了我国地质钻探技术的远期、中长期、近期发展目标,明确了近期研发工作的重点和计划,并强调了科技创新,新方法、新技术的推广应用的重要性和加强探矿工程专业委员会作用的问题。 [关键词]地质工作 地质钻探技术 发展目标 技术创新
1>本文是针对煤田复杂煤岩地层,为了减少发生钻具折断、烧钻、掉钻头、跑钻、岩芯挤夹、钻孔掉块、坍塌等钻探事故,笔者总结了煤田地质钻探的质量控制措施。1钻探施工原则煤田综合地质钻探必须有严密的施工组织和统一协调的指挥,各种施工原则和顺序严格把握并落到实处,才能达到综合钻探技术经济合理的目的。施工严格遵循以下原则:(1)先施工基本工程、后施工加密工程;1-2km地震网,控制全区总体构造形态;500-1O00m地震网结合1-2km钻探区控制确定初期采区范围,并可作为初步设计的依据。(2)先疏后密、循序渐进。这是规范规定的施工原则。设计和施工过程中,将各勘探工程按此原则划分为若干期施工,每期工程后,需提交相应的中间资料,以此优化调整后期工程,总体推进整个项目的完成。(3)钻孔在地震测线上施工。使每个钻孔充分发挥一孔多用的作用。因地面影响不能施工时,移动孔位需经项目组重新研究确定。2 强化施工质量管理体系在煤田地质钻探中,我们严格按照原煤炭部颁发的《煤田地质钻探规程》、《煤田勘探钻孔工程质量标准》、《煤田地球物理测井规程》、《煤炭资源地质勘探抽水试验规程》及全国矿产储量委员会颁发的《煤炭资源地质勘探规范》执行。具体做法是:钻孔设计由技术方下达后,必须由业主、设计部门、施工方、监理审核后签字,设计方可生效。开工必须填写开工通知书,经业主、监理、技术方、施工方验收钻探设施、机械设备、材料供应、场地设施并在开工通知书上签字后方可开工。杜绝不具备开工条件而硬性施工的现象,同时又避免了工程前期质量没有保证的弊病。3 冲洗质量控制(1)松散破碎地层:由于在此地层主要采用大径钻具钻进,增加冲洗液冲孔时的过流断面,减少液流阻力以及冲洗液的压力激动而引起孔壁破坏;同时,采用优质低固相冲洗液保护孔壁,冲洗液各项指标以控制在下列范围为官:黏度18-25 S,比重,失水量每30min小于15 ml,泥皮厚度小于1 mm,含砂量小于4%,pH值8-9。(2)水敏性地层:此类地层主要是采用钻进冲洗液护孔,冲洗液的滤液性能和泥皮质量(或孔壁网状膜结构强度)是影响孔壁稳定的关键因素。因此,控制钻井液失水量,增强泥皮强度或冲洗液在孔壁所形成的高分子网状结构“胶膜”强度,减少冲洗液中自由水的含量,降低滤液对岩石的渗透水化和提高滤液对岩石的胶结力是至荚重要的。冲洗液性能为:失水量小于10mL,泥皮厚小于l0inn。(3)漏、涌水地层:这类地层在煤田施工中难度是最大的。根据岩石结构与长期施工经验,煤系地层的漏失大多由于裂隙漏失和含水量水层层位漏失与松散破碎孔隙产生的长孔段漏失。在现阶段,胶结堵塞法比较适用于较小的涌水地层。主要配方是浓泥浆中加入质量分数为50X10 的PHP,再加入惰性材料搅拌均匀,随着钻进可逐渐堵塞漏失通道。4 掏穴作业质量控制(1)掏穴前应将井内的岩屑冲干净,确保井眼畅通。(2)下入液压割管刀前在井口必须做开刀试验,同时记录水泵的压力,记录当打开刀体到下位时的最大压力数值,注意观察工具开合是否灵活,打开后的直径是否符合设计要求。(3)下钻时要稳、慢,防止刀具碰撞套管或损伤刀刃,一旦遇阻应上提钻具,人工回转钻具后试下放,顺畅后继续下钻,否则起钻通井。(4)工具下放到掏穴井段后先开车慢速回转并试开泵,逐步向孔内增加流量,观察泥浆泵压力是否达到设计值及开车回转时的扭矩。如果扭矩大则减小泵量,这样可以减小刀体的直径,回转阻力变小。(5)铣割玻璃钢套管时,先将钻具下到设计位置后,开车慢速回转,逐步调整好泵量达到刀体最大值时,可以给压钻进实施铣割作业。(7)每掏穴 m,应放慢进尺或停止进尺,加钻孔漏失后,首先向孔底压入麦杆、锯末等材料,然后在把钻具提离孔底,调整泥浆性能,最后开始钻进,边钻进边堵漏,直到深入达到一定标准后,钻孔停止漏失,恢复正常钻进。5 瓦斯抽放质量控制瓦斯是与煤炭伴生的优质洁净能源,其主要成分是甲烷(CH4)。瓦斯是一种宝贵的资源,原始状态的瓦斯赋存于煤层或邻近煤层的岩层中,相对密度比空气小,具有一定的释放压力,在煤矿开采过程中,随着煤岩层的移动而释放出来,极易引发瓦斯突出、爆炸、燃烧等恶性事故,时常引起重特大瓦斯事故的发生,是煤矿安全生产的大敌。井下钻孔瓦斯抽放技术是在井下的巷道中设置钻场,顺煤层或穿煤层进行钻进抽取瓦斯,目前国内煤矿使用的主要方法有:顺层密集长钻孔抽放、网格式穿层钻孔抽放和顶板走向长钻孔抽放邻近煤层瓦斯技术,其中后者是针对高瓦斯无煤柱综采或综放工作面的特点,为解决瓦斯超限问题,采用沿开采层顶板岩层走向布置迎面定向水平长钻孔代替顶板瓦斯巷道抽放上邻近层瓦斯。该抽放方法与顶板岩巷抽放法、顶板穿层短钻孔抽放法相比,技术上和经济上具有显著的优越性。尤其对于采掘接续紧张的矿井,其优越性更为突出。6 其他 地质与钻探密切配合各类钻探手段的应用均服从于煤田勘查的地质任务。(1) 钻探人员要了解矿井设计开拓方案及设计、基建与生产部门对地质工作的要求,了解煤田区内地质体的特征、变化规律以及要解决的主要地质任务。据此在资料采集、处理及解释阶段作好各项研究分析工作,“需要什么,研究什么”,从获得丰富信息的各类地震时间剖面中提出相应的地质成果。(2)煤层厚度及奥灰顶界深度等资料,用钻探予以验证。对验证中存在的差值,经地质人员综合分析,及时反馈到理论上予以总结与提高,不断地往复,极大地提高地震勘探工作精度,开拓新的应用领域。 完善钻探效率定额众所周知,影响钻探效率的原因很多, 并非完全由钻探设备决定。因此, 以钻探设备为依据来确定钻探效率定额, 必然不能对提高钻探效率起促进作用。为了完善钻探效率定额,应将设备与其他影响因素, 以及管理措施统一起来考虑。其他措施还包括注重技术人才培养与使用,加大科研工作力度,解决生产技术难题,做好技术储备;并认真做好科研成果到生产力的转化工作。还要积极投身社会主义市场经济中,发挥煤炭地质单位的比较优势,在钻探延伸业-社会地质、岩土钻掘基础工程施工领域开拓自已的立足之地,走出自己的发展之路。 石化工程的质量管理探讨摘要:随着我国经济的发展及其对于石油的需求量越来越多,我国的石化建筑工程得到了突飞猛进的发展。但是石油工程施工具有投资相对较高、应用技术的科技含量高、风险性高、安全要求高等特点,其质量要求比一般工程要高得多。因而必须更加重视和加强石化建筑工程施工中的工程质量管理,提高石化建筑工程的施工质量。关键词:石油;石化工程;质量管理工程项目的质量管理是设计和施工管理中不可或缺的重要一环,有着极其重要的地位与作用。众所周知,石化工程项目是一个极其复杂的过程,其影响质量的因素很多,如设计、材料、机械、地形、地质、水文、气象、施工工艺、操作方法、技术措施、管理制度等,均直接影响着工程项目的施工质量。那么如何更好地开展石化工程质量管理与质量监督工作,确保工程质量是一个严峻的挑战。1 石化工程的特点石油化工项目除具有一般建设项目的共性外,还有其自身鲜明的特点。 质量要求高石化工程涉及的专业广泛,建成后的生产装置大多处于高温高压、易燃易爆、有毒有害的苛刻条件下工作,属高危险性项目。建设项目的实现过程工程技术复杂,质量要求高,作业难度大,专业多,设备器材品种繁杂,检验严格,而且技术更新快,影响质量的因素不易掌控。 技术难点多石化项目的实现过程技术难点集中体现在大型机组安装、大型储罐和设备制作、大型集散控制系统的组态和调试、大型设备的吊装以及特种材料的焊接等方面。这就要求参与石油化工项目建设的施工单位、设计单位、监理单位和总承包单位等责任主体必须拥有相应的技术和管理能力。 其他施工周期长,跨越季节幅度大,地上地下作业,作业区抵御自然气候变化能力差;材料用量大,品种规格多,现场存储量有限,批次进场检验频繁;劳动层工种多,施工过程流水分段,立体交叉,主要工种作业重复递进;传统施工技术和现代施工技术并存,规范、标准具体明确;资金使用量大,周转期长。2 工程项目施工质量管理的含义质量管理是GB/T 19000采用ISO 9000-2000质量管理体系标准的一个质量术语,是指确立质量方针及实施质量方针的全部职能及工作内容,并对其工作效果进行评价和改进的一系列工。质量管理是一项系统工程.涉及各行业、各部门的各个领域,包含了产品质量、工程质量、服务质量和施工作业质量等,它贯穿于整个生产经营工作之中。就石化工程行业而言,质量管理主要是针对施工质量,其质量管理水平的高低,直接影响着石油化工的效益与发展。质量管理不仅是企业维持正常生产秩序的基础保证,更是石化工程施工活动中一项不可或缺的重要工作,在企业经营管理中占有重要的地位,是不可替代的。3 创新石化工程质量管理的探讨 强化工程项目质量管理理念实行项目质量管理,观念转变是关键,要贯穿于实践过程的始终。唯有当工程项目人员树立起“以满足业主需求为准则,以追求工程建设最优为宗旨,以实现整体效益最大化为目标”的工作理念,石化工程公司才能取得工程项目质量管理的成功。为强化工程项目质量管理理念,可以做好以下几方面工作:第一, 将招标文件、工程原始资料和业主的需求变化作为工程设计管理的根本依据,将向业主提供优质服务作为工程管理的惟一目标。第二,项目人员要充分利用自己的才智,为业主提出可供筛选的多个方案和富有建设性的意见或建议。第三,要坚持采用先进适用技术,不懈追求工程设计的精益求精,实现质量与效益的最佳结合。第四,将主动的应变意识、灵敏的开放思维、快捷的反应能力和勇于承担挑战的信念,贯穿于工程设计项目管理的全过程。 建立质量目标责任制企业必须层层建立质量保证体系,突出质量否决权,并实行重奖重罚,使职工的切身利益、企业的兴衰和产品质量紧密地联系在一起。该制度由质量检验和工序管理两个方面组成。质量检验包括对原材料、半成品、设备的检验。工序管理主要是建立质量管理点,消化工艺文件,严格工艺规律, 进行工艺分析, 管好人、机、料、法、环境诸因素中的主要要素。在质量保证体系运行中,应强调质量目标责任制,使参加施工的全体人员都有质量保证职责,任何质量工作都有专人管理。严格按照自检、互检、专职检制度,对每一道施工工序进行高标准、高质量的检查和监控。 积极采用科学技术全面实施质量管理,努力提高施工技术水平是创造优质量工程的重要条件,施工质量控制与技术因素息息相关,技术因素除了人员的技术素质外,还包括装备、信息、检验和检测技术等。科技是第一生产力,体现在施工生产活动的全过程,技术进步的作用,最终体现在产品质量上。为了保证工程质量,应重视新技术、新工艺的先进性和适用性。在施工的全过程中,要建立符合技术要求的工艺流程、质量标准、操作规程,并建立严格的考核制度,不断改进和提高施工技术和工艺水平,以确保工程质量。 完善质量管理的监控体系质量体系是为实现质量保证所需的组织结构、程序、过程和资源。企业按照IS09000标准建立的质量体系要覆盖工程质量形成的全过程并有效运行。企业首先要注重提高各级一把手的质量意识,发挥总工程师和技术负责人的重要作用,建立以经理为第一责任、总工程师全面负责、各级质量、技术管理部门和质量监督部门实施的监管体系,培养一批内审和管理、监督专家队伍。其次是项目管理机构应做到熟悉设计文件,并针对工程特点,施工难度及业主工作要求,配备相应人员,明确工职责,完善项目管理机构的监控体系,制订出具有可操作性和指导性的管理规划和实施细则,订出监控的工作制度、工作程序和措施,配备工程所需的检测设备,为管理工作的展开做好准备。第三是坚持“三检制”和隐蔽验收制度,每个分部、分项工程都严格按照国家工程质量检验评定标准进行质量评定。使施工现场事事、处处、时时、人人都严格按照质量管理制度和规范、规程办事,确保质量体系覆盖从工程开工到竣工验收的全过程,才能保证项目质量目标的实现。 实行工程划分石油化工项目几乎都是庞大的系统工程,它们共同的特点是投资巨大、专业齐全、流程复杂、自动化控制。如果没有一个科学的工程划分。管理起来难免顾此失彼,相反如果工程划分得条理清晰,就可以采用分头管理,理连接的方法进行管理,达到事半功倍的效果。譬如:把一个单项工程分为若干个单位工程。由专人分别负责管理,然后找出这些单位工程互相联系和制约的关系,排定出每个单位工程的开工顺序和开竣工日期,把这些单位工程连接起来就基本形成了总体网络计划。在工程施工阶段,管理者可以轻松地指出不同时期关键工作在哪个单位工程的哪道工序上,时时能突出工作重心。即使工程建设不能顺利进行,也能清晰看出问题所在及由谁负责。便于分清责任和落实整改。同理,条理清晰的工程划分也有利于质量控制和费用控制。总之,石化工程的质量管理是一个系统工程,由于其产品生产周期长、自然环境影响因素多等特点,决定了质量管理的难度大。为了保证工程质量,我们必须把石化工程的质量管理纳入正规化、标准化中去,必须总结操作经验,在项目的实践中不断摸索前行。。。<2>齿轮箱的润滑油温度信号、油位信号、油流信号都是控制系统的输入信号,控制计算机根据不同的信号触发不同的控制程序,控制程序驱动相关的执行元件执行相关的操作,确保了齿轮箱工作于良好状态。在实际工作中发现由分配器通向各个轴承的强制润滑管被堵塞而致轴承烧死的现象。究其原因可能是油液过脏或过滤器滤芯损坏致脏物进入润滑管所致。建议:齿轮箱用油要使用符合要求的滤油机加入;滤芯要规定检查周期,以防滤芯破损后使脏物堵塞油路而致轴承烧损.风力发电机组齿轮箱在传动系统中的作用是等功率地将风轮获得的低转速的机械能转变成高转速的机械能,传动系统中的齿轮箱是载荷和转速匹配的中心部件。因此齿轮箱的运行状态和技术参数直接影响到整个机组运行的技术状态。正是由于齿轮箱的技术功能特点,在风力发电机组传动系统中的齿轮箱一般都设计有相应的监控设施,控制系统可以实时地监控其中的轴承温度、润滑油温,润滑系统的油压,润滑油位,并且根据环境条件的不同,配备有润滑油的加热和散热装置,控制系统可以根据润滑油的温度自动地启动散热装置和加热装置,以使齿轮箱尽可能地工作于最佳状态。1. 齿轮箱的监控系统齿轮箱的监控系统主要由润滑油温度传感器、润滑系统油流传感器、压力表、润滑油位传感器、散热装置、加热器等设施组成。系统的结构原理可以去看下图片:2. 齿轮箱监控系统与主控系统的关系温度传感器将箱体内的润滑油温度以模拟电压信号的形式发送到控制计算机,控制计算机首先将润滑油温信号和环境温度信号进行处理形成数字控制信号,根据控制信号的不同,计算机将触发不同的控制逻辑,控制逻辑输出相应的控制信号驱动继电器或发出报警信号,继电器的状态决定相应接触器的断开和闭合,接触器的状态直接控制相应执行元件的动作,如散热风扇的启动和停止、加热电阻的接通和断开、自动停机等。油位传感器根据润滑油位的高低发出一个开关信号,开关信号输入到计算机后触发相应的逻辑模块,判断逻辑根据信号的状态发出报警信号,控制机组自动停机或正常运行。油流传感器发出的也是一个开关信号,开关信号输入到计算机后触发相应的逻辑模块,判断逻辑根据信号的状态发出报警信号,控制机组自动停机或正常运行。3. 齿轮箱监控系统运行技术状态的判别以某种 660kW风力发电机组的齿轮箱监控系统为例,该齿轮箱的润滑系统采用了主动润滑方式,对于齿轮来说,属于飞溅润滑和喷淋润滑相结合的混合润滑,对于轴承来说则是强制性润滑。该润滑系统由齿轮泵、散热风扇、过滤器、油流传感器组成,其中的油流传感器用于检测润滑系统油流的状态,在正常工作状态下,该传感器会向控制计算机发出信号,表明润滑系统工作正常,如果润滑系统中过滤器堵塞或油流量不足而使系统的压力降低到一定值时,该压力传感器会立即中断向中心计算机发出的信号,控制计算机检测到该信号中断后,便立即发出报警信号并使机组停止运行。过滤器是油路系统中的另一个功能部件,在正常工作状态下,油流通过进油口进入滤芯外腔,经滤网过滤后进入滤芯内腔出油口;为了在各种状态下保证润滑油的流量,在过滤器中设置了一个旁路阀,目的是在滤网阻塞或气温较低引起润滑油的粘度增加时,打开旁路阀,一部分润滑油经旁路阀直接到达出油口,保证润滑系统有足够的供油量;另外过滤器上还设计了一个极限开关,当油路和滤芯内腔的压力差超过一定限度时,该极限开关便打开以指示滤网太脏,或润滑油粘度太大。温度控制是齿轮箱运行状态控制的另一个重要组成部份,以某种660kW风力发电机组的齿轮箱系统为例,控制系统实时地对齿轮箱的润滑油温度进行着监控。该温度控制系统有温度传感器、散热装置、加热装置组成。控制系统连续地读取齿轮箱温度传感器发来的温度信号,若环境温度高于15℃或齿轮箱润滑油温高于60℃,则控制系统使加热电阻断电,停止加热;冷却系统的控制原理是,当齿轮箱的温度高于60℃时,则启动散热器风扇,在此状态下即使齿轮箱的润滑油温降到了60℃时以下,散热器风扇也会继续工作一段时间再停止运行;如果控制系统检测到齿轮箱温度超过85℃,则发出报警信号并使机组停止运行,在此状态下应检查加热系统和散热系统是否工作正常,如果加热系统和散热系统工作正常则需检查齿轮的啮合状态和轴承的润滑状态和振动指标。齿轮箱的油位是保证齿轮箱正常运行的关键要素之一,在某种 660kW的齿轮箱上,除了设计有观察窗外,还设计有一个油位传感器,该传感器在齿轮箱内的油位低于设定值时向控制计算机发出信号,控制系统检测到该信号后立即发出报警信号并使机组停止运行。4. 结论和建议 齿轮箱的润滑油温度信号、油位信号、油流信号都是控制系统的输入信号,控制计算机根据不同的信号触发不同的控制程序,控制程序驱动相关的执行元件执行相关的操作,确保了齿轮箱工作于良好状态。在实际工作中发现由分配器通向各个轴承的强制润滑管被堵塞而致轴承烧死的现象。究其原因可能是油液过脏或过滤器滤芯损坏致脏物进入润滑管所致。建议:齿轮箱用油要使用符合要求的滤油机加入;滤芯要规定检查周期,以防滤芯破损后使脏物堵塞油路而致轴承烧损.(完)
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