[实用新型]钻井泵自动安全保护装置

说明书

技术领域

本实用新型属于石油机械设备技术领域，涉及一种钻井泵自动安全保护装置。

背景技术

钻井泵是钻井作业中的关键设备，钻井作业时需要钻井泵将高压泥浆通过高压管汇、钻杆、钻头射入井底，增加钻头破岩能力，冷却钻头，携带井底岩屑。钻井泵持续工作过程中，泥浆循环系统由于各种因素会出现钻井液循环管路堵塞，导致循环系统压力升高，出现“憋泵”现象。

现有的钻井泵上安装有剪销安全阀或弹簧复位式安全阀。对于剪销安全阀来说，由于安全阀销子材质和制造误差，可能导致安全阀放喷压力超过设计误差范围，不能确保钻井泵安全工作；对于弹簧复位式安全阀来说，压力设置不易做到准确，多次放喷后，可靠性也会变差，为设备安全留下隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种钻井泵自动安全保护装置，解决了现有技术中存在的工作可靠性差、设备安全性不高的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，一种钻井泵自动安全保护装置，包括与钻井泵出口连通的钻井泵排出管汇，钻井泵排出管汇的另外两个接口分别与高压由壬和机械式安全阀连通，高压由壬的另一端安装有泥浆压力传感器，泥浆压力传感器通过电缆线与可编程PLC控制器信号连接，可编程PLC控制器与变频器信号连接，变频器再与驱动电机通过信号线控制连接，驱动电机与钻井泵传动连接。

本实用新型的钻井泵自动安全保护装置，其特点还在于：

可编程PLC控制器、变频器之间通过电缆连接或无线连接。

本实用新型的有益效果是：1）通过在钻井泵排出管汇上安装泥浆压力传感器，可编程PLC控制器来控制钻井泵驱动电机的转速，解决了当前钻井泵出现高出设定压力值时，机械式安全阀不能准确泄压的问题，使钻井泵的运行安全处于有效控制之中。2）通过在钻井泵排出管汇上安装泥浆压力传感器，保留了机械式安全阀，钻井泵出现高出设定压力值时，钻井泵自动化安全调节和机械式安全阀双保险设置，彻底消除钻井泵的运行安全隐患。

附图说明

图1是本实用新型钻井泵自动安全保护装置的控制原理示意图；

图2是本实用新型钻井泵自动安全保护装置的结构示意图。

图中，1.高压由壬，2.泥浆压力传感器，3.电缆线，4.驱动电机，5.钻井泵排出管汇，6.钻井泵，7.机械式安全阀，8.变频器，9.可编程PLC控制器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

参照图1、图2，本实用新型装置的结构是，包括与钻井泵6出口连通的钻井泵排出管汇5，钻井泵排出管汇5的另外两个接口分别与高压由壬1和机械式安全阀7连通，高压由壬1的另一端安装有泥浆压力传感器2，泥浆压力传感器2通过电缆线3与可编程PLC控制器9信号连接，可编程PLC控制器9与变频器8信号连接，变频器8再与驱动电机4通过信号线控制连接，驱动电机4与钻井泵6传动连接。

可编程PLC控制器9、变频器8（或SCR）之间通过电缆连接或无线连接（即有线或无线数据传输方式），变频器8及可编程PLC控制器9安放在钻机电控房及司钻房内。

变频器8（或SCR）与钻井泵6的驱动电机4（AC或DC）连接方式是，变频器8为无级调节。

本实用新型装置的工作原理是，钻井泵排出管汇5为三通结构，其中连通的高压由壬1上通过泥浆压力传感器2采集泥浆压力信息，泥浆压力传感器2所采集的信号通过电缆线3传输到可编程PLC控制器9中，可编程PLC控制器9把采集的信号与预先设置的参考数值比对，超出设置的数值时，给变频器8一个指令，变频器8调低驱动电机4的电压或断电，使钻井泵6降低转速或停止工作；可编程PLC控制器9同时进行报警，从而防止钻井泵排出系统压力继续升高出现“憋泵”现象，达到保护钻井泵的目的。当驱动电机4的控制出现故障时，机械式安全阀7直接泄压也会起到保护钻井泵6的作用。