CAT3512B高速运转无故障停机的排查

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　　摘要：CAT3512B柴油发电机组作为石油钻井行业的主要动力来源，其运转性能的好坏起着至关重要的作用。需要我们加强设备的维护保养，提升技术人员的专业素质，更好的应用于现场工作之中，更好的服务于钻井生产，做好后勤保障工作。
　　关键词：CAT3512B;动力;钻井
　　石油钻井生产主要由钻台、泥浆、机房三大部分组成，每个部分在各自的环节中起着不可替代的作用，任何一部分出现问题都可能造成严重的影响。作为主要的动力基础-CAT3512B，在动力供给端不可或缺，在井深超过5000ft以上时，设备负荷较重，需要足够的动力供给，如果某一动力出现问题，造成供给不足，引起钻井泵甚至绞车故障，后果不堪设想。
　　1 设备名称及主要技术参数
　　名称：CAT3512B。
　　主要技术参数：功率1310kW，转速1500r/min，发电机型号SR4B。
　　该柴油发电机具有多种保護措施，包括欠电压、过电压、过频、逆功率、怠速和转速传感器脉冲丢失等，其中欠电压保护由发电机断路器本身设定，其他保护都由保护电路实现。
　　2 故障描述
　　生产过程中，随着泵压、扭矩的上升，负载电流较大，两台柴油发电机组的负载能力过重，准备启动第三台柴油发电机组进行动力的补充。在启动4#CAT3512B柴油发电机组，怠速910r/min正常，挂高速1500r/min正常运行1min，正准备上线时发现该车转速迅速下降直至停车。
　　3处理经过
　　1首先检查柴油机自身控制屏故障显示未发现故障代码，检查相关参数也未发现异常，怠速运转和高速运转时的电压值、温度值、压力值均正常，没有出现压力过大或者温度过高等导致机体停车的可能性;
　　2检查其执行器信号、转速信号、励磁信号、电喷信号：
　　a执行器电阻值R533-545 为32.3Ω，R508=5Ω，V=1.1V，在真长的范围内;
　　b转速信号传输正常，电阻值、电压值没问题;
　　c励磁信号：进入励磁版的1#、10#，电阻值为3.2Ω，也是正常范围内的电阻值;
　　d电喷信号：+24V正常，无波动。
　　3检查其交流模块（ACControlModule），各元件未发现明显的短路或者断路，AC模块各触点均有相对应的信号输入输出，未发现动作信号;
　　4检查柴油发电机组的保护电路，未发现动作的现象。重新启动该车，高速运转2min又出现相同的停车现象，怀疑可能存在隐性故障，需要用专用检测工具进行在线监测，实时关注设备运转参数。
　　使用专用检测仪器CATET-CatterpillarElectronicTechnician。
　　在线监测看能不能发现什么故障.果然在ET上显示该车检测报告所示：“E013（3）曲轴箱压力高警告24次”，“E101（1）曲轴箱压力高停机12次”，但该故障在CAT3512B机体上却未显示出来，对照该发电机运行时间，最后一次停车时间和故障停机显示的时间一致，故锁定故障点，曲轴箱压力或者传感器有问题。
　　在ET故障的指示下，拆开曲轴压力传感器161-9926 进行检查，接头处干净未发现异物，测量其电阻值忽高忽低，仔细检查发现该传感器有裂纹，很可能接触不良，稍微用力传感器便断开成两部分，这也是传感器阻值变化的根源，导致压力检测异常，更换新的传感器进行测试，连续三次启动后高速运转未出现停车现象，ET检查也未出现E101（1）或者E013（3），曲轴箱压力高导致的警告甚至停车故障排除。
　　4 原因分析及建议
　　1传感器老化和柴油机震动剧烈导致传感器本体断裂，内部处于似连非连的状态，需要特别注意观察老化的器件工作状态;
　　2无故障代码停车是比较头疼的故障现象，需要及时借助ET等工具进行检查，找到可能性的原因，前提是已经排除了电控系统方面的AC模块、油门控制等的故障可能性;
　　3柴油发电机组的控制系统中的保护电路，在柴油发电机组出现故障时，通过继电器切断发电机输出断路器的失压脱扣线圈的电源，使发电机从电网上脱开并自动停机，达到对发电机及其他设备的保护的目的;
　　5 总结
　　CAT3512B柴油发电机组的故障多种多样，需要认真对其进行检查，逐步排查，缩小检查范围，将机械部分和电控部分分离开进行检查，思路清晰，不能让总结如无头苍蝇般乱窜，用最少的时间找到故障根源，解决故障，恢复设备正常运行。
　　参考文献：
　　[1]CAT3512B电控培训.卡特彼勒公司亚太培训中心[Z].2005.
　　[2]张奇志，李琳.电动钻机自动化技术[M].北京：石油工业出版社，2006（7）.
　　[3]CAT3512B发动机基础资料.卡特彼勒公司亚太培训中心[Z].2008.
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