顿钻、溜钻事故略有抬头 液压盘式刹车装置应安全使用

石油钻机用液压盘式刹车装置是同时具备常开式和常闭式制动钳的复合制动系统。近年来。液压盘式刹车装置已经成为钻机的标准配置,修井机和通井机也逐步开始安装使用液压盘式刹车装置。同时,随着石油勘探任务的加重。钻井队的数量不断增加,对钻井现场操作人员进行液压盘式刹车安全使用方面的培训和教育就显得尤为重要。本文主要叙述液压盘式刹车实际应用中的一些注意事项。期望对液压盘式刹车用户起到借鉴作用。     

石油钻机盘式刹车工作钳钳型受力分析

分析石油钻机盘式刹车常开式与常闭式两种工作钳的受力时假设两种钳的制动力相同 ,刹车块与刹车盘之间的间隙相同 ,接触面积相同 ,所用弹簧相同。结果表明 ,常开钳的工作正压力随油压的升高而增大 ,常闭钳的工作正压力随油压的降低而增大 ,两种工作钳钳缸内的最大及最小油压值相当。因此 ,采用常开钳作为钻机盘式刹车的工作制动钳 ,具有易建立反馈力与制动力间的正比关系 ,钳缸可在较低的压力下工作以及对弹簧与密封的要求比较低等优点     

《石油钻机液压盘式刹车》标准技术分析

液压盘式刹车作为石油钻机的关键装置,其质量的好坏直接关系到钻井作业能否安全实施。因此,急需制定一个高水平的石油钻机液压盘式刹车标准。阐述了将制动力矩确定为液压盘式刹车型号主参数的根据和技术内涵,确定了石油钻机液压盘式刹车型号的表示方法。介绍了液压盘式刹车的制动方式、制动力矩的确定方法及制动力矩公式中载荷的取值方法,得到了SY/T6727—2008《石油钻机液压盘式刹车》标准的基本参数。     

石油钻机盘式刹车制动系统

石油钻机配置盘式刹车制动系统的基本原则是制动系统工作可靠且具有良好的工艺特性。在此基础上,提出盘式刹车的刹车钳应由开式和闭式两种钳型组成,刹车制动系统由工作制动子系统、紧急制动子系统和驻车制动子系统组合而成,并指出制动系统应具有制动能力储备、安全保障系统和备用系统。同时,分析了ZJ50钻机盘式刹车制动系统的主要特点。     

石油钻机用盘式刹车的安全保护功能

石油钻机用盘式刹车是同时具备常开式和常闭式制动钳的复合制动系统，不但具有多种制动功能，还具有多种安全保护和报警功能。正确地使用盘式刹车装置可使整个钻井设备正常运转，提高钻井效率及钻井质量。     

液压盘式刹车装置

液压盘式刹车是替代石油钻机、修井机原带式绞车刹车的刹车装置,是当代钻机技术发展方向的三大技术之一。1985年,钻机用盘式刹车首次配备到钻机上进行工业试验并获得成功。1986年石油机械研究所（现中国石油勘探开发研究院采油采气装备所）的科研人员开始研究盘式刹车在石油装备上的应用;1991年研制成功了J10APS25型盘式刹车并首先用于通井机上,这是中国第一台在油田使用的盘式刹车;     

盘式刹车试验装置的研究

石油钻机刹车系统的制动力矩与制动表面压力、摩擦表面的摩擦系数和制动半径存在确定关系。在此基础上,研制了由机械、液压、控制和测试４部分组成的盘式刹车试验装置。在装置上进行ＺＪ５０型钻机盘式刹车系统的试验研究。试验中,尽可能地将实物用于试验台。结果表明,该装置可对在用钻机盘式刹车系统的主要元器件进行检验,为进一小研究提供了条件。     

石油钻机盘式刹车技术的新发展

液压盘式刹车装置能显著提高钻井作业能力和安全性,已得到广泛应用。文章综述了近期钻机盘式刹车的新技术,并提出了钻机盘式刹车的发展方向。     

石油钻机盘式刹车液压系统浅析

液压盘式刹车广泛运用于石油钻机中,液压站是专门为石油钻机设计配套的液压辅助设备,主要为石油钻机液压盘式刹车的工作提供动力源。本文结合盘式刹车工况,分析了几种较常用的盘刹液压系统,钻机设计应选择更合理、更安全可靠的液压系统。     

钻机盘式刹车系统优化设计的理论探讨

分析了钻机盘式刹车系统中刹车盘和刹车钳的受力状态,导出了其受力和摩擦面上耗散功率等因素之间的基本关系式。根据能量守恒原理又推导了钻机盘式刹车系统的能量转换表达式。通过进一步分析盘式刹车系统的使用要求和刹车过程中失败的主要形式,提出了刹车盘摩擦表面温度变化的理想曲线和耗散功率变化的理想曲线。建立了钻机盘式刹车系统的优化设计模型,并进行了分析讨论。     

新型气动盘式刹车的研制与应用

作为大中型钻机主刹车的液压盘式刹车安装复杂、投入成本和维护费用高、容易污染环境,而目前作为主刹车投入使用的气动刹车一是气动带刹复合结构,其可靠性低,灵敏度差、制动力矩小;二是气动水冷盘式结构,其绞车结构较小,需配备大的冷却系统。为此,设计了一种新型气动盘式刹车。它由气源系统、控制系统和制动执行机构3部分组成,结构简单、维护方便、投入成本低,现场应用效果良好。     

钻机盘式刹车制动力矩特性的理论研究

钻机绞车刹车系统的制动特性是合理设计和使用刹车装置的理论基础。从分析盘式刹车制动力矩与制动钳缸油压的关系、制动钳缸油压与司钻操作手柄转角的关系入手，分析了影响盘式刹车制动力矩的因素，推导出它们之间的函数关系。研究表明，盘式刹车制动时，制动力矩随时间的变化规律与盘式刹车本身的结构和几何尺寸、司钻的操作方式及司钻阀凸轮半径的分布规律有关。紧急制动时，可认为制动力矩是阶跃变化。     

12000m钻机盘式刹车系统的研制与应用

由于12000m钻机刹车系统的可靠性和安全性尤为重要,所以研制了一种安全可靠、技术先进和适合现场使用的12000m钻机盘式刹车系统。该盘式刹车系统的技术参数根据12000m钻机绞车的主要技术参数确定,还创新性地采用了刹车间隙自动调节机构、刹车片自动回位装置等技术,有效地解决了刹车间隙自动调节问题和刹车片的偏磨问题,提高了刹车系统的安全性。在川科1井的应用表明,该盘式刹车系统运行状况良好,安全可靠。     

钻机盘式刹车系统钻进特性分析

从分析刹车系统在钻进作业中的作用入手 ,研究了以盘式刹车为主刹车的钻机刹车系统的钻进工作特性。叙述了盘式刹车单独实施钻进作业 ,以及辅助刹车协助盘式刹车实施钻进作业时 ,司钻阀手柄调节角度与钻压波动的关系 ,并以配备盘式刹车的ZJ3 2钻机为例进行了计算和讨论。指出盘式刹车应具有良好的操作柔性和微调节性能 ,避免溜钻和一刹即“死”现象 ;在经济条件允许的情况下 ,可用电磁涡流刹车辅助盘式刹车实施钻进作业。     

盘式刹车热状态的计算与分析

依据钻采设备刹车装置的工作原理和热传递的基本理论,对盘式刹车工作过程的实际物理现象做了合理的抽象,建立了热物理模型和相应的热传递数学模型。在研究一般钻采设备盘式刹车工作过程的基础上,以石油大学设计、用于30t修井机的YPS20型盘式刹车为例,计算了它在连续下放油管柱时的溫度场,并阐明了它的温度特征。     

钻机绞车水冷式刹车盘温度场数值模拟

基于盘式刹车在下钻过程中的制动特性,建立了水冷式刹车盘下钻过程中循环制动的有限元分析模型。利用有限元分析软件,以ZJ70钻机绞车盘式刹车为例,对重载下水冷式刹车盘的温度场进行了数值模拟,得出了刹车盘的温度场分布情况,并分析了刹车盘温度场的各影响因素,得到了不同工况条件下水冷式刹车盘的温度特性。     

修井机盘式制动器模态分析

阐述了修井机盘式制动器的制动原理,通过对其有限元模型的简化,对制动盘制动时可能出现的抖动情况进行模态分析,并提出相应的改进措施,避免机构在实际过程中发生共振。