[发明专利]一种钻机司钻房的气控故障诊断系统

说明书

技术领域

本发明涉及石油钻井设备，特别涉及到一种钻机司钻房的气控故障诊断系统。

背景技术

司钻控制房作为钻机控制中心是石油钻机的核心组成部分，司钻在司钻控制房内指挥整个石油井场的钻井作业。随着技术的进步，司钻控制房内设备的结构越来越复杂，功能越来越完善，自动化程度也越来越高。在作业过程中，由于许多无法避免的因素设备会出现各种故障以致影响其设定的功能甚至造成严重的灾难性事故。即使是常规性生产中的事故也会因生产过程不能正常运行或机器设备损坏而造成巨大的经济损失。因此保证设备的安全运行、消除事故影响对整个作业非常重要。完善的设备故障诊断能保证设备的安全可靠运行，确保作业正常运行，以降低生产过程中的损失及安全。

当前在很多司钻控制房气路控制使用环境中，在设备运行中，操作和维护人员不能够及时了解气路工作的实时状态。司钻控制房气路控制如果出现故障，操作和维护人员必须停机，对整个气控系统进行逐点分析，查找故障点，解决故障。在故障出现后，因为起初不了解故障的类型及故障方位，需要逐点检查，这就要耽误很长的停机时间，影响生产进度和效率。同时，为保证生产顺利进行，要求操作和维护人员非常熟悉此系统的结构状态和工作原理，要有非常丰富的现场经验，才能尽可能快速排出故障，重新迅速地开展作业。因此，对作业过程中故障诊断的及时性要求，对操作人员的高业务素质要求，及故障排查的高效率要求成为石油钻机司钻控制房作业的发展提出了更高的要求。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的不足，提供一种钻机司钻房的气控故障诊断系统。本发明的气控故障诊断系统要能够解决现有石油钻机作业过程中操作人员无法及时了解气路工作状态，出现故障时不能够及时排查故障点以快速分析以解决故障的问题，能及时地、正确地对各种异常状态和故障状态做出诊断或消除故障对设备的运行进行必要的指导提高设备运行的可靠性、安全性。

为了实现上述目的，本发明的解决方案是：

一种钻机司钻房的气控故障诊断系统，在钻机司钻房设有集气器，该集气器上连接有司钻房进气管路、滚筒轴离合器管路和中间轴离合器管路，在司钻房进气管路上设有气源过滤器和二位三通气控阀，在滚筒轴离合器管路上设有三位五通电控阀以分别输出两路气至滚筒轴高速离合器和滚筒轴低速离合器，在中间轴离合器管路上设有三位五通电控阀以分别输出两路气至中间轴高速离合器和中间轴低速离合器，滚筒轴高速离合器、滚筒轴低速离合器、中间轴高速离合器和中间轴低速离合器连接有位于司钻房内的合闸旋钮，其特征在于，该气控故障诊断系统包括有数据采集单元、数据处理及诊断单元和数据显示单元，所述的数据采集单元包括有安装在气路上的七个压力传感器，在所述司钻房进气管路上气源过滤器的进气前端和出气后端分别设有第一压力传感器和第二压力传感器，在所述的集气器上设有第三压力传感器，在滚筒轴高速离合器的进气管路上设有第四压力传感器，滚筒轴低速离合器的进气管路上设有第五压力传感器，在中间轴高速离合器的进气管路上设有第六压力传感器，在中间轴低速离合器的进气管路上设有第七压力传感器，七个压力传感器采集的数据输入至所述的数据处理及诊断单元，所述合闸旋钮下端的触点连接输入至所述的数据处理及诊断单元；所述的数据处理及诊断单元中设有可编程控制器，该可编程控制器内对采集到的数据进行逻辑分析，对操作系统设备的状态及故障位置做出判断，并将判断结果输出至所述的数据显示单元中；所述的数据显示单元中预存有分别编号的故障原因数据，该数据显示单元根据输入信号对应地选择故障原因数据以显示给操作者。

在本发明的钻机司钻房的气控故障诊断系统中，所述的司钻房进气管路上连接有手动转阀，该手动转阀连接并控制所述的二位三通气控阀。

在本发明的钻机司钻房的气控故障诊断系统中，所述可编程控制器中的逻辑分析过程为：

第一步，离合器合闸已经操作完成，检测离合器终端的气压值是否小于预设值，若大于等于预设值则表示运行正常，继续检测，若小于预设值则触摸屏报警并自动刹车；

第二步，判断第一压力传感器检测出来的司钻房进气压值是否大于等于设定值，若是则表示司钻房进气正常，否则表示小于设定值则在触摸屏输出故障原因为：司钻房进气压力过低，请检查空压机；

第三步，判断第二压力传感器检测出来的气源过滤器后压力值是否大于等于预设值，若是则表示气源过滤器正常，否则表示小于设定值，则在触摸屏输出故障原因为：司钻房进气管道上的气源过滤器阻塞，请检查气源过滤器；