分体式测井防爆撬的研制

摘 要：针对国内各大测井公司大多使用进口测井防爆撬来完成海洋平台作业生产，不仅用户采购成本昂贵，而且后期维护成本高等问题，研制了分体式测井防爆撬。该设备用三分体式防撞架结构，绞车系统可快速吊装，各个撬体分别吊装，在作业过程中可根据不同井场环境灵活摆放。该设备采用正压防爆技术进行防爆处理。各撬之间的电、气、液管线采用快速接头链接，方便安装、拆卸。液压传动系统采用了闭式液压原理，无极调速，减少了动力损耗并降低噪音，不但提高了工作效率而且大大降低了设备采购成本及后期的维护成本。试验证明，该设备各项技术指标均达到了设计要求，并且顺利通过了中国船级社天津分社的CCS认证检验。

关键词：分体式；防爆橇；正压防爆；防撞架

测井防爆橇是海洋平台测井设备中的重要组成部分，主要用于海洋平台上的油、气、水井的测井、射孔和打捞等作业。随着海上油气勘探规模的不断扩大。用户对于设备的采购量逐年升高。而目前能够达到海上平台作业标准的橇装测井设备大多为国外进口设备。为此廊坊新赛浦石油设备有限公司应渤海钻探工程有限公司测井公司的委托，研制了分体式测井防爆撬。该防爆橇采用正压防爆形式，分体式防撞结构，并且绞车采用液压带链条驱动形式，方便吊装拆卸。各个分体橇结构紧凑、布局合理，可根据作业现场的场地环境灵活摆放。液压系统平稳可靠。完全满足了用户的测试技术要求。

1 技术分析

1.1 工作原理

分体式测井防爆撬由绞车橇、动力撬和空压机撬三部分组成。空压机撬内的防爆风机，将新鲜安全的空气打入绞车橇操作舱内，在舱内建立起正压，防止橇体外部的有害、可燃气体进入舱内，从而起到了正压防爆的作用。动力撬内的柴油发动机提供原动力，通过液压传动系统（油泵、马达和管线等）驱动减速机，减速机通过双排滚子链驱动缠绕有电缆的绞车滚筒。电缆上的仪器在井下上提或下放，将底层的各种数据通过电缆传输到地面上的仪器机柜中，通过电脑进行分析处理，并以曲线形式打印出来。从而取得地质资料和开发数据，为能源开采同理论支持。

1.2 结构

本撬为三体结构，分别由绞车橇、动力撬和空压机撬三部分组成，每个撬体，底部为集装箱角件，顶部为吊装吊耳结构，单独吊装，互不连接。各个撬体均采用由防撞骨架套内墙骨架结构。

1.2.1 绞车撬由绞车舱和操作舱前后两个舱组成。绞车舱为开放式，装有电缆绞车，减速机，马达，防爆灯具和排绳系统，气体检测报警装置等。操作仓由两道水密门和一道逃生门封闭。内部安装有正压通风装置的控制箱、电器控制防爆箱、防爆灯具和一些测井仪器及防爆顶式空调等。操作仓的撬体内层50mm厚发泡处理。所有的过墙管线都经过过墙密封组合板以达到操作舱内良好的密闭性。

1.2.2 动力撬结构分上下两层，下层安装有康明斯6BT发动机，通过定制，此发动机同时安装有电启动和气启动两种启动方式，以气启动为主，电启动为辅。上层安装有液压油箱、柴油箱及液压油散热和过滤系统。液压油泵液压主控阀件及同绞车橇链接的电、气、液管线等都安装在动力撬内。

1.2.3 空压机撬结构分为上下两层。下层安装有柴油发电机、空压机、干燥罐；上层安装有柴油箱和正压通风用的防爆风机及可拆卸风道，用来向绞车橇操作仓内打压。

1.3 主要技术参数：

滚筒容量：7000m（φ8mm）

最大拉力：50kN

作业速度范围：120-8000m/h

1.4 技术要求及特点

1.4.1 材料的防腐处理。首先按图下料，对下料件进行喷砂处理，达到Sa2.5级，粗糙度40-75？滋m。然后进行酸洗、磷化、浸锌处理。处理完毕后进行打磨，喷涂海洋防腐底漆。未与其它构件连接的骨架构件，两端要进行焊接堵板满焊密封。防止管内进水、受潮、腐蚀。整撬焊接完毕后底部喷涂防水装甲。各裸露接头喷涂高温防腐海洋漆。舱内外的蒙皮均为不锈钢板制作完成。

1.4.2 各分体撬的防撞方式。采用整体防撞框架结构。按图分别对底防撞骨架、左右防撞侧骨架、顶防撞骨架、及后防撞侧骨架依次进行组焊。在平板上按图1：1放样底座尺寸位置样线，点焊定位挡块（无边框的单片骨架加定位边框，点焊牢固，待单片骨架组合后再去掉。根据样线位置组合骨架、定位点焊，保证图纸各部尺寸。

框架分内外两层。外部为防撞架，制作米字型防撞梁，对于需要开门的墙面，制作活动可拆卸防撞横梁。

1.4.3 有关正压防爆的技术要求及特点。操作仓采用的正压防爆方式，通过高低压传感器来检测和控制舱内气压大小。考虑到安全以及人对气压的承受能力和舒服度，室内工作压力下限暂定为10mm水柱，上限为24mm水柱。当高于设定最高压力时，电动气阀自动打开进行放气。当低于5mm水柱时，舱内报警，并切断供电电源。舱内同时安装有各种有害可燃气体监测仪表、烟雾报警等装置。

2样机试验：设备试制完成后，进行初步的运转后，进行了吊点的吊重实验。将各个单台设备均增加自身重量一倍的砝码，吊起后，保持十分钟时间，落地后进行测量骨架的整体变形量，完全满足要求。并在吊重试验前后请专业检测机构对每个吊耳进行渗透探伤。探伤结果合格。正压通风系统的检测，可实现操作舱内气压的建立，各项报警、通断电正常并且可实现舱内气体的有效交换。对整个设备中的液压系统、气路系统、发动机的启动系统、以及发电机的供电系统的检测试验均满足要求。对滚筒的提升能力，及运转速度均满足用户的使用要求。

3结束语

新研制的分体式测井防爆撬在材料上采用了新的防腐工艺，结构上采用了整体防撞框架。既满足了海洋平台作业温度高，湿度大，腐蚀性强的要求，又满足了高空吊运过程中对设备的碰撞保护的要求。整套设备结构合理，布局紧凑，在维修和后续保养过程中可方便拆卸的对开门设计提供了帮助。此外滚筒绞车的快捷可更换结构，也是本台设备的一大亮点。随着海洋作业平台的快速发展，该设备必将成为今后测井拖撬设备市场的重要产品。

参考文献

[1]SY/T 5079-1999 油田测试设备[S].1999.

[2]防爆房验收要求.

[3]刘中，杨国平.工程机械液压传动原理、故障诊断及排除[M].北京：化学工业出版社，2005：115-121.