位于毛烏素沙漠與黃土高原過渡地帶的陜西榆林市曾要努力打造“中國的科威特”，足以說明該地區(qū)油氣儲(chǔ)量豐富，鉆探開發(fā)前景十分可觀。但是，該地區(qū)春季柳絮滿天飛、夏季高溫炎熱、冬季低溫寒冷，加上風(fēng)沙、日溫差、凝露以及太陽輻射等因素，對機(jī)電設(shè)備作業(yè)產(chǎn)生不利影響。本文通過分析各個(gè)影響因素，提出了對此類問題的一些防范措施。
諸多因素
影響鉆井設(shè)備運(yùn)行
在榆林市野外有成片的沙柳，當(dāng)天氣轉(zhuǎn)暖時(shí)，柳絮滿天飛揚(yáng)，影響鉆井設(shè)備電機(jī)冷卻。像頂驅(qū)、壽力壓縮機(jī)等都是風(fēng)冷方式，柳絮粘附慮網(wǎng)或者散熱器上影響散熱，嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞設(shè)備。被柴油機(jī)風(fēng)扇吸入，粘附于散熱器，連續(xù)運(yùn)行一天，便形成厚厚一層“毛氈”，嚴(yán)重影響其散熱性能。如果不及時(shí)清理，柴油機(jī)在半小時(shí)內(nèi)便達(dá)到報(bào)警溫度，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使柴油機(jī)自動(dòng)熄火。
該地區(qū)夏季高溫時(shí)最高達(dá)40.8℃，冬季低溫時(shí)最低達(dá)-37℃，由于是日溫差比較大，極易形成凝露。同時(shí)，強(qiáng)烈的太陽輻射(資料顯示，榆林地區(qū)年日照時(shí) 2593.5~2914.2小時(shí)，年輻射總量128.8~144.3千卡/平方厘米，是我國的輻射高值區(qū))對戶外和VFD控制房內(nèi)運(yùn)行的鉆井設(shè)備都會(huì)產(chǎn)生一系列物理、化學(xué)的影響。比如，在諸多因素作用下，有機(jī)材料會(huì)加速老化。
工程塑料和橡膠材料均為高分子聚合物，在高低溫、太陽輻射、濕度及風(fēng)力的綜合作用下，防滲布、膠管、膠皮和O型圈等都會(huì)過早氧化、降解、發(fā)脆、變硬。在低溫環(huán)境下，工程塑料和橡膠零部件變硬、變脆、韌性降低，甚至消失。如果工程塑料零部件有某些缺陷，如裂縫、空隙、缺口、雜質(zhì)等，在受力時(shí)材料內(nèi)部的應(yīng)力分布將發(fā)生變化，極易造成損壞。
隱患較大的是降低了電氣設(shè)備的絕緣性能。有的電氣設(shè)備及配件絕緣老化加速，某些電機(jī)、電器過熱，絕緣擊穿。由于野外條件所限, 有些鋪設(shè)的電線沒有電線槽，強(qiáng)烈的太陽輻射會(huì)導(dǎo)致絕緣護(hù)層龜裂、剝落。因此，必須提前做好保護(hù)措施，比如纏繞防滲布或者覆蓋膠皮。
高低溫、冷凝
對設(shè)備的影響
高溫影響設(shè)備散熱 由于外部環(huán)境溫度高, 影響散熱效果。DERRICK振動(dòng)篩擊振電機(jī)、離心機(jī)軸承，一度達(dá)到70℃，而不得不停止運(yùn)行。
由于鉆井的動(dòng)力設(shè)備，如發(fā)電機(jī)和空氣壓縮機(jī)、泥漿泵、液壓泵等機(jī)械的拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)，以及控制設(shè)備如控制柜、高低壓電器、繼電器等受高溫影響， 其散熱條件差，特別是那些密閉在控制房內(nèi)的發(fā)電機(jī)組及其控制系統(tǒng)，散熱條件更差， 高溫容易引起設(shè)備過熱，影響設(shè)備的正常運(yùn)行。必須采取積極的降溫措施，比如打開全部機(jī)房房門、減小泵沖降低功率。
低溫影響設(shè)備起動(dòng) 低溫不但會(huì)給鉆井設(shè)備帶來冷脆的威脅，額定負(fù)荷減小，還會(huì)造成動(dòng)力系統(tǒng)起動(dòng)困難。柴油機(jī)是鉆機(jī)、汽車、拖拉機(jī)和工程機(jī)械等的原動(dòng)機(jī)。在低溫的環(huán)境下，柴油機(jī)起動(dòng)困難，甚至起動(dòng)不了。有些柴油機(jī)采取某些手動(dòng)起動(dòng)，致使某些內(nèi)燃機(jī)早期損壞，壽命縮短，造成經(jīng)濟(jì)損失。
在低溫環(huán)境下，蓄電池的特性是內(nèi)阻急驟增加，容量迅速下降，是引起內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)困難的原因之一;潤滑油脂粘度增加而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)摩擦阻力增加，零部件磨損嚴(yán)重，燃油霧化不良，燃燒性能下降，起動(dòng)功率下降，起動(dòng)更加困難。
目前常用的防護(hù)措施有：采用適合低溫條件下適用的潤滑油、燃油、防凍劑和蓄電池;在起動(dòng)前由加熱器進(jìn)行充分預(yù)熱;在加載前充分跑溫等措施，可有效地改善低溫下設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)性能。
冷凝影響設(shè)備的可靠性 夏季清晨濕度較大，溫度為15℃左右，而在白天溫度就會(huì)達(dá)到35℃左右。在這樣的濕度和日溫差下，設(shè)備表面會(huì)形成凝露，從而影響設(shè)備的可靠性。對于交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)鉆機(jī)系統(tǒng)，如發(fā)電機(jī)、直流電機(jī)和各種控制開關(guān)器件等，凝露的產(chǎn)生是相當(dāng)危險(xiǎn)的，如不采取措施， 就會(huì)燒毀電機(jī)或其他控制設(shè)備。沉積在電器上的薄薄的灰塵， 常含有吸水性物質(zhì)。它們往往在空氣未飽和時(shí)能達(dá)到冷凝點(diǎn)面大量集積潮氣，這樣會(huì)造成電器短路或打火。因此必須經(jīng)常清除灰塵。
柴油油箱、潤滑油箱及液壓油箱等都會(huì)產(chǎn)生凝露現(xiàn)象。冷凝水都會(huì)由呼吸孔進(jìn)入箱底。因此，設(shè)計(jì)安裝的這些油箱的輸出管線都離開油箱底一定的距離，留出空間用來存留沉積的冷凝水，可以通過排水閥排除。對于潤滑油來說，若不及時(shí)排除水分，會(huì)造成油質(zhì)變差，對設(shè)備的潤滑造成不利影響。
對于空氣儲(chǔ)存罐來說，不僅為白天提供了散熱面積，同時(shí)也增加了溫度下降時(shí)的冷凝表面積。如不能及時(shí)排除空氣儲(chǔ)存罐中的冷凝水，將會(huì)引起離合器、氣動(dòng)工具、氣控系統(tǒng)和電機(jī)過早損壞，嚴(yán)重時(shí)氣控閥導(dǎo)進(jìn)水，氣控失靈，在冬季造成氣控部件凍裂。所以，及時(shí)排除冷凝水，在冬季，做好冬防保溫并嚴(yán)格冬季操作規(guī)程十分必要。
沙塵對設(shè)備的影響
在風(fēng)的作用下，進(jìn)入設(shè)備的沙塵沙粒會(huì)產(chǎn)生破壞作用。當(dāng)沙塵進(jìn)入鉆井設(shè)備的動(dòng)作部分， 會(huì)加速動(dòng)作部分的磨損， 導(dǎo)電性差，降低設(shè)備的使用壽命，甚至損壞整臺(tái)設(shè)備。
沙塵和沙粒一旦隨著空氣進(jìn)入柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組氣道后，很容易堵塞空氣慮芯，柴油機(jī)功率降低，產(chǎn)生報(bào)警現(xiàn)象，甚至造成增壓器損壞。當(dāng)沙塵進(jìn)入軸承，加速軸承的磨損，甚至致使軸承油封撐簧磨斷，造成油封損壞而不能維持潤滑油的量，使軸承壽命縮短。當(dāng)沙塵進(jìn)入柴油發(fā)電機(jī)的汽缸中，會(huì)造成燃料不純，堵塞過慮器，阻礙發(fā)電機(jī)供油系統(tǒng)的正常工作;同時(shí)，會(huì)明顯地加快汽缸、活塞和活塞環(huán)的磨損速度。
當(dāng)沙塵進(jìn)入電機(jī)電器的動(dòng)作部分，如電機(jī)的軸承、電器觸頭、拔插件等，會(huì)造成接觸不良，增加局部電流過載而使觸頭燒毀，線圈短路。當(dāng)沙塵進(jìn)入接線盒和電機(jī)、電器等產(chǎn)品的繞組時(shí)，由于沙塵積累，會(huì)降低其向空氣中的散熱性能，增加了溫升。加之沙漠地區(qū)環(huán)境溫度較高， 會(huì)引起絕緣繞組過熱，從而使其使用壽命下降。對于含有金屬礦粒的沙塵和小昆蟲，當(dāng)其落在絕緣子、電機(jī)整流子和機(jī)器的外露部位時(shí)， 很容易引起短路。
沙塵、風(fēng)沙對設(shè)備的影響是嚴(yán)重的，使用的設(shè)備也都采取了防沙塵的措施。一種是泵房、循環(huán)罐加防沙棚，這種防沙塵措施大大降低風(fēng)沙的作用;另一種是防沙塵房, 如發(fā)電機(jī)房、VFD控制房。這種防沙塵密封房，便于搬運(yùn)，防沙塵效果較好。但也帶來新的問題，一是由于這種密封防沙塵房，影響設(shè)備和工作區(qū)域的通風(fēng)與散熱，提高了設(shè)備的溫升;在夏季發(fā)電機(jī)房內(nèi)，溫度可達(dá)62℃，對電機(jī)的絕緣相應(yīng)地提高了要求。二是增加了噪音。高溫、高噪音對操作人員的身體健康和工作質(zhì)量有很大的影響，所以在夏季應(yīng)去除防沙棚側(cè)棚;發(fā)電機(jī)房在天氣較好時(shí)，敞開門房;可控硅對環(huán)境溫度特別敏感，VFD控制房安裝大功率空調(diào)，盡量減少房門開關(guān)次數(shù)。
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