數字化抽油機危險因素分析及其防范措施探討

王新剛 楊景臣 張劉富

(長慶油田機械制造總廠，陜西 西安 710021)

長慶油田對數字化抽油機定義為具備數據采集和遠程控制功能的抽油機，因RTU（遠程終端單元），具有通訊距較長，抗干擾能力強，易擴展等優點，廣泛應用于工業環境中。長慶油田的數字化抽油機是在原有游梁式抽油機基礎上，通過RTU設備應用實現的。在抽油機上加裝遠程終端單元（井口RTU），將抽油機載荷和位移數據通過油井功圖測量技術，轉換為示功圖，同時采集電參、運行狀態及井口壓力等信號，通過有線或無線方式將各井口RTU采集的信號傳送致遠程終端單元（井場RTU），井場RTU將接收的信號通過壓縮、轉換處理，使之成為網絡信號，從而通過網絡傳輸，到達相應的控制平臺，從而實現遠程監測，遠程控制則是將控制平臺下達的指令通過主RTU進行數據轉換，再將數據傳送至井口RTU，通過控制電路執行操作。

1 、概述

數字化抽油機存在著十大危險。這十大危險是：（1）遠程啟停危險；（2）抽油機配電箱、井口RTU機柜及電機漏電危險；（3）主RTU機柜電纜漏電危險；（4）抽油機配電箱和井口RTU機柜控制電路異常危險；（5）井口RTU現場安裝時動火危險；（6）懸繩器及安裝載荷傳感器危險；（7）高處作業危險；（8）井口壓力安裝危險；（9）維護復雜造成的危險；（10）維護部門配合不當的危險；

2 、危險分析及預防對策

2.1 遠程啟停危險

油田的數字化抽油機遠程啟停是在原有控制啟停按鈕的基礎上加裝遠程控制設備及相關電路，在自動停機過程中，如果抽油機平衡性不好，恰好在最高點停機，有可能出現翻車等重大安全事故；在啟動時會有一分鐘啟動提示，提示現場工作人員離開，從而達到安全啟動的效果，但同樣存在著安全隱患，當剎車剎住，現場無人值守時，會出現燒毀電機及供電電路的嚴重后果，如果現場有人出現，操作失誤即可造成非死即傷的惡性事故。

2.1.2 防范措施

a)安裝要求。在安裝抽油機時就應該保證抽油機平衡度要求，并定期對抽油機平衡度進行

b)測試并調節。規范現場接線。目前還沒有制定現場接線及走向規范，加之施工廠家較多，且線型各樣，給后續維護增加難度，甚至造成短路等危險。

C)加強安全警示標志。在抽油機減速箱底座中部噴涂“旋轉部位，禁止靠近”的警示標志。

2.2 節電控制箱、井口RTU機柜及電機漏電危險

2.2.1 節電控制箱、井口RTU機柜及電機漏電危險分析

抽油機配電柜內包括進電端子排、斷路器、定時器、控制電路等，這些線路由于是出廠設計，線路走向和布局都符合規范和相關要求，但安裝數字化井口采集器后，配電柜里線路和設備明顯增多，以安控產品為例，連接配電柜的線路有18條，還要增加三個電流互感器，使得本來就狹小的空間更為有限，有的配電柜內還增加了電路保護裝置；井口RTU機柜內包括進電端子排、斷路器、定時器、控制電路等，線路有22條，加之有的廠家隨意拉線接線，設備沒有固定，有時甚至損傷原電路絕緣層，這樣就使得現場線路非常凌亂，甚至短路燒毀設備還找不出原因。且目前很多這樣的數字化抽油機已超出一年保質期，進入自行維護階段，給現場電工和后續維護增加了不小的難度；游梁式抽油機的電動機由380V或1140V交流電驅動，電機內部絕緣損壞、絕緣能力降低和電機接線損壞等會使電機漏電產生危險；采油井場職工和外部其他人員一旦接觸，易發生電擊和電傷事故，重則造成觸電死亡。

2.2.2 防范措施

a）裝設接地保護線。

b)加強安全用電教育。教育采油井場職工和外部其他人員，不要接觸抽油機井場上的電氣設備和線路；需要操作或維修電氣設備和線路的，必須由持操作證的電工進行作業，其他人員嚴禁操作。

c)強化安全教育。對皮帶傳動部位未加裝防護罩的游梁式抽油機，要強化教育，采油井場職工和外部其他人員不要接近、接觸皮帶傳動部位；確因工作需要，檢查和接觸皮帶傳動部位時，應先停下抽油機、可靠剎車后，再進入皮帶傳動部位工作，禁止外部的其他人員接近皮帶傳動部位。

d)加裝安全警示標志。在抽油機電動機皮帶輪一側設置“當心有電”安全警示標志。

2.3 主RTU機柜電纜漏電危險

由于主RTU機柜內的設備多樣，電氣線路繁瑣，走向復雜，強弱電線路交叉等問題，加之供電線纜多為單獨挖溝布線，未做標記，施工單位布線線路深度不夠，甚至裸露，無實際布線圖等原因，導致設備供電故障、短路甚至節電控制箱跳閘等危險，隨著時間的推移，設備和線路老化、損壞和絕緣能力降低等原因，可能造成主RTU機柜外殼或操作的開關部分帶電，采油井場職工和其他人員一旦接觸，易發生電擊和電傷事故，重則造成觸電死亡。

2.4 抽油機配電箱和井口RTU機柜控制電路異常危險分析

控制電路是抽油機能否正常運行的重點，也是數字化抽油機遠程控制的基礎。井口RTU機柜控制電路是通過在抽油機控制電路的基礎上增加控制電路，再通過RTU設備實現抽油機自動啟停，其控制電路與抽油機控制電路是并列運行的。在現場施工過程中，由于抽油機生產廠家、配電柜廠家、井口機柜廠家、施工廠家以及現場電工接線的不同，使得控制電路沒有確定的模式，無法確定統一的接線標準。從接線方式、接線位置、線路走向方面來看，凌亂、繁雜是有目共睹的，一旦控制電路出現故障，將造成設備和線路損壞故障，甚至人身傷害。目前現場只要抽油機無法正常啟停，現場電工就會將數字化設備線路拆除，然后再排查、解決問題，問題解決后又無法確定數字化設備是否完好，就將其棄之，給數字化施工和維護增加了工作量。

結語

目前數字化抽油機在現場應用十分廣泛，針對數字化抽油機在安裝、運行和維護作業過程中存在的危險，應首先采取技術防護措施和操作規范，從根本上杜絕事故的發生。要想有效地削減數字化抽油機在運行和維修作業過程中的危險，要從安裝入手，使之達到安裝標準，提高采油隊管理干部、職工和現場維護人員的安全意識與認真執行操作規程的意識；更要依賴于施工人員在操作時嚴格認真地執行操作規程。擴大教育面，對外來和臨時施工人員施工，做好宣傳、指導和監督工作；有針對的重點培養技術人員和電工，使他們對數字化抽油機的操作流程、維護注意事項及重點部位充分的掌握，從而帶動廣大職工，達到安全有效地用好數字化，只有這樣才能將發生事故的幾率降到最低。

[1] 王志安.提高全員安全意識認真執行操作規程[J].健康、安全和環境，2007（02）.

[2] 趙來軍等.游梁式抽油機智能化改造[J].石油機械，1999（04）.

[3] 王培林.淺談規范特種作業人員的安技培訓管理[J].安全 2011（01）.

[4] 龐成等.油田數字化井場建設與施工[J].油氣田地面控制，2011（11）.

[5] 薛茹.一種信號采集系統在抽油機中的應用研究[D].西安電子科技大學，2010.