油田修井作业天车防碰装置
海外石油钻井防碰天车与刹车系统安全操作规程和注意事项
海外石油钻井防碰天车与刹车系统安全操作规程和注意事项游车碰天车当然不会经常发生。
但是，这种事情一旦发生，其后果便是十分惨重的：设备严重损坏，人员受到伤亡、刹车失灵也会造成同样严重的后果。
从事钻井工作的人都知道。
刹车系统是否安全直接关系到井的安全、设备的安全和钻井人员的安全。
出自防碰天车和刹车系统的事故，通常是由于人们判断不当、操作不当、保养检查不当、调整不当等原因造成的。
但最主要的原因是司钻的思想麻痹问题。
司钻可能精力不集中，在高速的起下钻作业中，稍一走神就可能造成极为惨重的损失。
虽然这些意外事故与人的因素有很大关系，但并不总是人的责任。
离合器粘住（分不开或合不上）或油门卡死、刹车部件意外破损、辅助刹车意外失灵等虽不经常发生，但也会偶尔出现。
预想到这些情况，人们设计了各式各样的天车防碰装置及多种辅助刹车系统。
所有这些装置都会不同程度地防止和减缓恶性事故的发生．有一种防碰天车装置使用过许多年，确实起了一定的作用，这就是游车缓冲器．钻井同行们都熟悉这种装置，它不过是附在游车顶上的能减轻冲击振动的橡皮气缸。
多少年来，在客车、载货升降机和吊车上一直使用着某种装置来防止这些机械设备超过其极限状态运转。
这些装置中大概最简单的就是吊车的限位开关了。
在现代的吊车上，它已成了标准设备。
限位开关就是一个带有一到三个触点的弹簧载荷开关。
当吊车的游车接近行程极限时，游车就会触动限位开关的指针或导线，使开关开始转动。
该指针或导线需调节至所要求的限位点、当限位开关开始打开时，一个常开触点开关闭合，同时发出可能是闪光、蜂鸣声或喇叭声的警报。
当限位开关继续转动时，常闭触点的第二个开关打开，并且切断动力。
与此同时，这些触点开关全部打开，第三个触点开关闭合，从而使电磁刹车的电路通电，终止游车继续向上运动。
在电动钻机上安装完全符合要求的装置是不难的，这套装置主要是三个过程发出警报、切断动力和使用刹车。
而在其他类型的钻机上，情况一般较为复杂。
天车防碰装置操作规程(智成公司)
天车防碰装置操作规程（智成）1．范围1.1 本操作规程规范了ZCFP电子、机械天车防碰装置的安装、调试、校准、使用等应注意或遵守的相关事项。
1.2 本操作规程适用于油田钻井、修井作业中的天车防碰装置。
2．规范性文件及标准2.1 SY/T5587.12-2004常规修井作业规程第12部分：打捞落物2.2 SY/T5587.1-1993油水井常规修井作业注水井调配作业规程2.3 SY/T5587.14-2004常规修井作业规程第14部分：注塞、钻塞2.4 SY/T5587.5-2004常规修井作业规程第5部分：井下作业井筒准备本操作规程所涉及起下作业的条款均受以上标准控制。
本操作规程使用时，以上标准均应为有效标准。
3．天车防碰装置的安装3.1 ZCFP电子、机械天车防碰装置安装前应根据井架高度、钢丝绳根数及正常起钻高度，计算出游动系统起至井架允许起升高度时钢丝绳在滚筒上的缠绕数量和钢丝绳进入滚筒的位置。
3.2 根据滚筒直径及钢丝绳在滚筒上的缠绕数量，确定ZCFP电子、机械天车防碰装置信号发生器控制杆的长度（信号发生器控制杆的长度应预留出一定的调节长度）。
3.3 根据钢丝绳进入滚筒的位置，确定ZCFP电子、机械天车防碰装置信号发生器托架在滚筒护罩上的安装位置。
3.4 ZCFP电子、机械天车防碰装置信号发生器托架应用螺栓紧固在滚筒护罩上，螺栓数量不应少于4条，安装时应加装螺母防退垫圈或备帽等螺母防松措施。
3.5 根据游动系统起至井架允许起升高度时钢丝绳进入滚筒的位置，将ZCFP电子、机械天车防碰装置信号发生器用螺栓紧固在已安装好的托架上。
螺栓数量不应少于4条，安装时应加装螺母防退垫圈或备帽等螺母防松措施。
3.6 连接并固定控制电路及气路。
控制电路、气路所用材料应满足防爆、防水等野外恶劣条件下的安全需要。
控制电路、气路应尽可能沿滚筒护罩、车架等非运动部件安装固定，且便于拆装维修，应尽可能远离运动部件。
电路连接部位应进行绝缘抱扎，不应裸露。
天车智能防碰装置在渤海油田的推广应用
操 作 失 误 ， 车 大 钩 到 达 一 定 高 度 未 及 时 刹 车 ， 车 大 钩 将 碰 游 游 到 井 架 顶 部 的 天 车 系统 ， 对井 架 结 构 产 生 破 坏性 的影 响 。 同样 ， 在 下 放 油管 的 过 程 中 ， 果 出现 操 作 失 误 ， 钩 到 达 转 盘 附 近 如 大 未 及 时 刹 车 ，一方 面对 转 盘 及 井 架 结 构带 来 较 大 的 冲击 载 荷 ， 对 底 座 支 撑 和 转 盘造 成 损 坏 ， 另一 方 面 可 能 砸 伤 井 口区 域 的操 作 人 员 。 几 年 的 陆 地 和海 洋 油 田事 故 报告 多 次提 到 游 车 大 钩 近 砸伤人员的案例 ， 目前 天 车 防碰 系统 已经 得 到 了 管理 者 和操 作 者 的很 大 重 视 。 普通 天 车 防碰 系 统 由 于其 防碰 过 于 简 单 ， 越来 越 不 适 应 现 场 安 全作 业 的需 要 。 着 海 洋钻 修机 技 术 的不 断 发 随 展 ， 能 天 车 防碰 系 统 在 海 洋 平 台钻 修 机 上 的 应 用 已经 迫 在 眉 智
时 防 碰 天 车 解碰 。普 通 天 车 防 碰 系统 气 路 原 理 图 如下 图 １ ：
业 。 力 系 统 通 过 滚 筒 的钢 丝 绳 拉 动 游 车 大 钩并 通 过 吊环 和 吊 动 卡 来 带 动 井 下 管 柱上 提 或 下 放 。在 上 提油 管 过 程 中 ， 如果 出 现
天车智能防碰装置在渤海油田的推广应用
天车智能防碰装置在渤海油田的推广应用摘要:天车防碰系统是海洋钻修机运行过程中非常重要的安全装置,在钻井、修井作业过程中起着致关重要的作用。
普通天车防碰系统只是通过一个简单的过卷阀来控制刹车,一旦管路老化或破裂则不能正常使用,并且普通的天车防碰系统只能防止游车大钩上碰天车,不能防止游车大钩下落砸伤设备和人员。
智能型天车防碰系统则采用了过卷阀和电磁阀双重保护,防止大钩上碰下砸,同时具有声光报警功能,防止大钩下落过快的减速装置等安全措施,提高了钻修机在操作过程的安全系数,在渤海油田现场应用中发挥了很好的作用。
关键词:海洋钻修机游车大钩天车防碰智能型过卷阀海洋钻修机在作业过程中,最频繁的操作就是起下钻作业。
动力系统通过滚筒的钢丝绳拉动游车大钩并通过吊环和吊卡来带动井下管柱上提或下放。
在上提油管过程中,如果出现操作失误,游车大钩到达一定高度未及时刹车,游车大钩将碰到井架顶部的天车系统,游车大钩撞上天车将对井架结构将产生破坏性的影响。
同样,在下放油管的过程中,如果出现操作失误,大钩到达转盘附近未及时刹车,一方面对转盘及井架结构带来较大的冲击载荷,对底座支撑和转盘造成损坏,另一方面可能砸伤井口区域的操作人员。
近几年的陆地和海洋油田事故报告多次提到游车大钩砸伤人员的案例,目前天车防碰系统已经得到了管理者和操作者的很大重视。
普通天车防碰系统由于其防碰过于简单,越来越不适应现场的安全作业的需要。
随着海洋钻修机技术的不断发展,智能天车防碰系统在海洋平台钻修机上的应用已经是迫在眉睫。
1 普通天车防碰系统工作原理及使用方法2007年以前,渤海油田海洋修井机及钻机上全部采用普通天车防碰系统。
普通天车防碰系统是防止游动滑车碰撞井架天车的装置,它联接在修井机(通井机)的气控系统中。
通过防碰过卷肘阀的气控系统来控制刹车从而防止游车大钩与天车相碰。
1.1 工作原理普通天车防碰系统在绞车主滚筒轴上方安装了一套防碰过卷肘阀。
当游车大钩起升至一定高度时,钢丝绳碰到防碰过圈肘阀,此时防碰过圈肘阀进气孔打开,气源通过解碰阀进入防碰过圈肘阀,再进入二位五通换向阀的右腔,推动二位五通换向阀向左移动,此时气体通过二位五通换向阀进入气缸,气缸推动刹车助力器,从而带动刹把,刹住滚筒,防止游车大钩继续上升,碰到天车。
作业天车防碰报警装置
作业天车防碰报警装置【摘要】作业机滚筒上安装传感器，从位置传感器接收来自滚筒的信号，经微电脑计算处理，当到达设置的安全位置时，控制器即刻发出声光报警，提示操作手刹车，满足修井作业的安全需要。
【关键词】防碰天车作业装置该装置主要应用于修井作业的施工现场，满足修井作业的安全需要。
修井作业的施工中，尤其在下管、杆时，由于作业机操作精力不集中，或者在夜间施工，由于光线太弱，很容易发生大钩撞天车的事故，轻则损坏天车影响生产；严重则将井架拉到，造成人员伤亡和设备损坏，造成很大的经济损失；在下管过程中，如果遇到重负荷，大钩下得过快，很容易顿碰井口，造成管柱落井的事故发生，出现人为转大修作业。
针对这种情况，决定研制作业天车防碰报警装置，满足修井作业的安全需要。
1 主要技术内容作业天车防碰报警技术，是指在作业施工中使用天车防碰报警装置，从而实现井下作业施工的安全生产。
1.1 基本原理该装置的基本原理。
其说明如下：来自霍尔传感器的两路模拟信号经A/D转换器变成数字信号进入CPU进行比较，CPU对两路信号的先后顺序进行判断后送到累加器，而后由LCD驱动LCD显示结果，当按下上限按钮时，累加器的结果就会送到极限位置的寄存器中，这时，如果累加器的结果大于极限位置寄存器的数值，就会触发报警电路进行报警。
外界电源通过全桥整流、7805（7812）稳压后输入CPU 和LCD背光灯，为他们提供安全稳定的电压。
1.2 重点技术该项目推广的重点技术是作业天车临界报警技术。
其原理是：从位置传感器接收来自滚筒信号，经微电脑计算处理，当达设置的安全位置时，控制器即可自动发出声光报警，提醒作业机操作手停车，满足修井作业的安全需要。
该装置使用的是双电路可预置限位报警器采用双电路独立工作、互补控制等高科技成果，不仅可以上下行双向设置报警点，传感器自动检测等功能，而且两套电路互相监视，完全自检。
真正做到上不碰天车，下不碰井口。
该装置的特点为：1动滑车最大计程999.9r；2可全程设置上下限；3环境温度显示-30～50℃，1%误差；4环境温度低于10℃是传感器可自动加温；输入电源电压AC/ DC12-35V，可避免正负极接反；5当运行中传感器短路（断路）可自动报警，等待故障排除，并显示传感器故障；6设置上下限报警：上限超限：警号发声、闪灯报警（切断电磁阀）下限超限：闪灯报警；7单片机内有软件狗，可以防止系统死机，并且上电自动复位功能；8为了安全，传感器报警后，经正确处理，再运行将自动解除报警，如在处理之前强行解除报警，必须关闭电源，才可解除报警。
钻机天车防碰仪使用说明
目录1 概述 (2)2 功能及特点 (2)3 技术指标 (3)4 工作原理 (3)5 操作说明 (4)6 安装说明 (9)7 其他注意事项 (10)CONTENTS1 Summarize ....................................................................... .112 Function and characteristic ............................................. .113 Technology index ........................................................... ..134 Operating principle ......................................................... .135 Handle explanation (15)6 Assemble explanation (22)7 Other matters needing attention ....................... .23钻机游车高度数显防碰仪使用说明书钻机游车高度数显防碰仪是在吸收了国内外电子行业微电脑控制方面的先进技术基础上，以人机智能化控制程序，并结合各油田现场的特殊环境而研制开发设计的。
可显示油车运行的位置高度，提供上防碰预警信号，还增加了大钩运行速度、时间显示等功能，来保证大钩在设定的区域内安全运行。
功能及特点实时显示大钩相对于钻台面的高度，同时用模拟高度直观的显示大钩所处的位置。
当大钩达到设定的预警高度时，进行声光报警，当达到设定的防碰高度的时候，在声光报警的同时，还提供刹车控制信号。
采用大尺寸的LCD显示屏，显示运行的高度值。
采用中英文两种语言显示，友好的人机界面，可使用户根据屏上的提示，快速操作和正确使用仪表。
钻井用机械式防碰装置（2篇）
钻井用机械式防碰装置石油钻机生产作业过程中，需要限定大钩的活动范围，以避免由于人为操作失误，大钩碰撞天车或砸到钻台面而引发重大事故，传统的防碰机构，分为电子式和触碰式，都有明显的缺陷，出于安全性及经济性的综合考虑，开发了一种全新的机械式防碰装置，该装置采用通用标准元件，结构简单，价格低廉，安全可靠，已投产并获得了国家发明专利。
石油钻机生产作业过程中，采用绞车驱动大钩，完成钻井修井等作业，由于大钩工作时载荷大，运行速度快，一旦碰到天车或钻台，将引发重大事故。
目前国内大部分油田及钻机生产厂家，普遍采用两种防碰装置：电子防碰仪和天车防碰阀。
电子式防碰仪具有灵敏度高等优点，但是价格昂贵，同时由于井场环境恶劣，电子元件容易失效，导致安全事故的发生。
触碰式防碰机构核心部件为一防碰阀，当绞车滚筒缠绳达到设定高度时，钢丝绳触碰阀杆，绞车紧急制动，大钩停止运行，这种机构只能防止大钩碰撞天车，而无法避免大钩碰撞钻台。
综上所述，以上两种方式均存在明显缺陷，因此开发一种结构简单，可靠性高、经济性好的防碰装置显得尤为必要。
机械式防碰装置的结构及工作原理1.1.设计依据：因为大钩是通过绞车来驱动的，所以控制大钩的运行位置完全可以靠控制绞车滚筒上钢丝绳的缠绕圈数来实现，但是，滚筒的转动速度很快，直接记录钢丝绳缠绕圈数不易实现，因此，我们设计了一套减速机构，可以把滚筒的高速旋转运动转化为计量机构的缓慢旋转运动，计量机构设计有触点，触点触碰行程开关，绞车紧急刹车气缸动作，实现紧急刹车，避免碰撞事故的发生。
1.2.结构组成：1.2.1.传动机构：主要包括小链轮（1），大链轮（2），链条（3），涡轮蜗杆减速机（4）等部分；小链轮通过螺栓连接在绞车滚筒轴头上，大链轮固定在减速器的输入端，二者之间通过链条连接。
1.2.2.计量机构：主要由限位盘一（7），限位盘二（6），压紧螺母等组成；限位盘一安装在减速器输出轴上，通过压板压紧，限位盘二与限位盘一同轴安装，通过压紧螺母与限位盘一固定；1.2.3.执行机构：主要由按钮阀（9）及紧急刹车气缸组成；工作原理：下面以本装置在4000米钻机上的应用为例，说明本装置的工作原理：4000米钻机绞车最大缠绳高度为4层，每层缠绕圈数为33圈，即总缠绕圈数最多为n=132圈。
油田修井作业天车防碰装置
天车防碰装置介绍
系统附件——气动电磁阀 • 技术参数：
• • • • • • • • 工作介质： 除水过滤后含有油雾的压缩空气 环境温度： 5~50 ℃ 相对湿度： ≤85% 公称压力： 0.15~0.8MPa 工作电压： DC24V 接口螺纹： G3/8，G1/2 按JB/T6387-92设计制造 可选型号： K25D-10，K23JD-8（T）
按+键，进入参 数设置，显示 当前参数并闪 烁。用+或-键 进行修改。
调整到合适的参数后，
按设置键确认，保存 设置并进入下一个功
能选项F1。
天车防碰装置介绍
系统参数设置 第四步：设置参数
在显示F1并闪烁状态 下，按+或-键，调出 该项的参数，并按修 改F0的步骤对其进行 修改。以次类推，直 至F9，十个参数设置
参数设置完毕，回 到初始上电空闲状 态，按设置键，选 择工作方式：修井 和抽汲。系统默认 为修井工作方式
天车防碰装置介绍
操作和使用：修井操作
修井时将大钩调整到起点 （即挂钩吊卡处），按 “对零”键，此时监控灯 闪烁，系统自动锁键盘， 即可进入修井作业监控方 式。
监控状 态指示
大钩在最低 点时，按 “对零”键， 键盘锁定
2、GB4797-1984 电工电子产品自
然环境条件 温度和湿度； 二、优化设计：
采用汽车级标准设计，仪器具有
天车防碰撞装置使用说明
JGF型与ＨWF型天车防碰撞装置使用说明太原奇拓电子科技有限公司：0351―7024303JGF(HWF)型天车防碰撞装置使用说明天车在同一轨道上行驶,有可能会发生碰撞，造成人员和设备的事故。
所以需要防碰撞装置及时提醒操作人员注意，防止事故的发生。
一、产品型号及组成（一）产品型号1.JGF（激光）型天车防碰撞装置JGF-1型：双向单点控制JGF-2型：双向双点控制2.HWF（红外）型天车防碰撞装置HWF-1型：双向单点控制HWF-2型：双向双点控制（二）本产品由以下3部分组成：1、控制器（主机）控制器的功能主要是将激光（红外）传感器接收到的信号进行处理，根据检测到的距离，作出相应的报警和继电器的动作。
2、激光（红外）距离检测器激光（红外）距离检测器的功能是将发射光束射到反射板，并接收反射板所反射回的信号。
从而提供给主机计算天车到被测物体的距离。
3、反射板反射板的功能是以最小的损耗，将激光定向反射。
二、产品性能产品JGF-1型和HWF-1型是双向单点控制传感器，控制距离为15米范围内（可根据用户要求调整距离），只控制一点距离。
左右各有一路继电器输出供用户减速或停车使用。
产品JGF-2型和HWF-2型是双向双点控制传感器，控制距离为5米内和15米内（可根据用户要求调整距离）。
15米时开始报警，左右各有一路继电器输出供用户选择使用，是否参与减速或停车，由用户自己确定。
5米时左右各有一路继电器输出供天车停车使用。
三、产品技术指标1、工作电压：AC220V，50HZ2、功耗：≤10W3、检测距离：15M（5M）4、检测距离误差：≤10%5、工作环境温度：–20℃―60℃6、外形尺寸：控制器205×130×86距离检测器150×120×55反射板84×84×8反射胶贴120×120四、安装和调试方法1、距离检测器（带强磁）吸附在天车边缘，反射板（带强磁）吸附在对面的物体上（反射胶贴在对面物体上），与距离检测器的传感器光轴对应，呈一直线，安装时可先用激光源辅助安装。
石油钻机天车防碰装置改进设计
目前，常规石油钻机配套的天车防碰装置，主要由天车防碰梁、防碰气控阀、防碰钢丝绳等组成。
当上行的游车撞击绷紧的钢丝绳时，钢丝绳拉动气控阀动作，实现防碰功能。
该装置存在以下不足：一是防碰梁、悬绳器和防碰钢丝绳安装在高位，现场维护时需要操作者爬到井架上段或天车上进行高空作业，存在一定的安全风险；二是天车防碰高度不可调节，无法满足不同钻井设备防碰高度的要求；三是钻井钢丝绳与防碰钢丝绳交叉，在游车碰撞钢丝绳时，易发生防碰钢丝绳夹在游车滑轮槽内，引发事故。
因此应对其进行必要的改进。
一、天车防喷装置概述1.链条式链条式天车防碰装置用在F-320钻机上，它以滚筒轴转动圈数，链轮及蜗轮、蜗杆的传动比及传动丝杆行程作为媒介，来传递游车允许最高提升位置信号。
这种天车防碰装置结构紧凑、安装和检查比较方便。
但由于游车、滚简自身的惯性作用，在切断绞车气源之后，不能马上停止运动，致使滑动碰块撞坏项杆阀，进而重新切断刹车气缸的气路，再次接通绞车控制气源，造成天车防碰装置工作失效。
2.重锤式重锤式天车防碰装置用在大庆130型、ZJ45型和5型钻机上，它是以横拉在井架上的限位钢丝绳作为媒介，来传递游车允许最高提升位置信号。
这种天车防碰装置结构简单，不易损坏，但传递信号慢、灵敏度低、可靠性差。
从游车撞击限位钢丝绳到重锤倒下，需要2.5~3秒左右，到刹住绞车，使游动系统停止运动，需要5秒左右。
ZJ45钻机挡速度为1.69米/秒，从游车撞击限位钢丝绳到停止运动，游车仍将上升8.45米的距离。
而限位钢丝绳至天车的安全距离只有6~7米，故这种天车防碰装置不宜用于高速提升工况。
3.顶杆式顶杆式天车防碰装置用在C1-3型钻机上，它以滚筒钢丝绳缠绕厚度(层数)作为媒介，来传递游车允许最高提升位置信号。
这种天车防碰装置结构简单、灵敏可靠，但要求滚简上的钢丝绳排列必须均匀、整齐，目前国产钻机还很难完全做到这-一点。
4.电驱动式电驱动式天车防碰装置与重锤式天车防碰装置一样，也有限位钢丝绳，一端固定在井架上，另一端与常闭电磁开关的开口销子相联接。
天车防碰装置操作规程(智成公司)
天车防碰装置操作规程（智成）1．范围1.1 本操作规程规范了ZCFP电子、机械天车防碰装置的安装、调试、校准、使用等应注意或遵守的相关事项。
1.2 本操作规程适用于油田钻井、修井作业中的天车防碰装置。
2．规范性文件及标准2.1 SY/T5587.12-2004常规修井作业规程第12部分：打捞落物2.2 SY/T5587.1-1993油水井常规修井作业注水井调配作业规程2.3 SY/T5587.14-2004常规修井作业规程第14部分：注塞、钻塞2.4 SY/T5587.5-2004常规修井作业规程第5部分：井下作业井筒准备本操作规程所涉及起下作业的条款均受以上标准控制。
本操作规程使用时，以上标准均应为有效标准。
3．天车防碰装置的安装3.1 ZCFP电子、机械天车防碰装置安装前应根据井架高度、钢丝绳根数及正常起钻高度，计算出游动系统起至井架允许起升高度时钢丝绳在滚筒上的缠绕数量和钢丝绳进入滚筒的位置。
3.2 根据滚筒直径及钢丝绳在滚筒上的缠绕数量，确定ZCFP电子、机械天车防碰装置信号发生器控制杆的长度（信号发生器控制杆的长度应预留出一定的调节长度）。
3.3 根据钢丝绳进入滚筒的位置，确定ZCFP电子、机械天车防碰装置信号发生器托架在滚筒护罩上的安装位置。
3.4 ZCFP电子、机械天车防碰装置信号发生器托架应用螺栓紧固在滚筒护罩上，螺栓数量不应少于4条，安装时应加装螺母防退垫圈或备帽等螺母防松措施。
3.5 根据游动系统起至井架允许起升高度时钢丝绳进入滚筒的位置，将ZCFP电子、机械天车防碰装置信号发生器用螺栓紧固在已安装好的托架上。
螺栓数量不应少于4条，安装时应加装螺母防退垫圈或备帽等螺母防松措施。
3.6 连接并固定控制电路及气路。
控制电路、气路所用材料应满足防爆、防水等野外恶劣条件下的安全需要。
控制电路、气路应尽可能沿滚筒护罩、车架等非运动部件安装固定，且便于拆装维修，应尽可能远离运动部件。
电路连接部位应进行绝缘抱扎，不应裸露。
海外石油钻井防碰天车与刹车系统安全操作规程和注意事项
海外石油钻井防碰天车与刹车系统安全操作规程和注意事项游车碰天车当然不会经常发生。
但是，这种事情一旦发生，其后果便是十分惨重的：设备严重损坏，人员受到伤亡、刹车失灵也会造成同样严重的后果。
从事钻井工作的人都知道。
刹车系统是否安全直接关系到井的安全、设备的安全和钻井人员的安全。
出自防碰天车和刹车系统的事故，通常是由于人们判断不当、操作不当、保养检查不当、调整不当等原因造成的。
但最主要的原因是司钻的思想麻痹问题。
司钻可能精力不集中，在高速的起下钻作业中，稍一走神就可能造成极为惨重的损失。
虽然这些意外事故与人的因素有很大关系，但并不总是人的责任。
离合器粘住（分不开或合不上）或油门卡死、刹车部件意外破损、辅助刹车意外失灵等虽不经常发生，但也会偶尔出现。
预想到这些情况，人们设计了各式各样的天车防碰装置及多种辅助刹车系统。
所有这些装置都会不同程度地防止和减缓恶性事故的发生．有一种防碰天车装置使用过许多年，确实起了一定的作用，这就是游车缓冲器．钻井同行们都熟悉这种装置，它不过是附在游车顶上的能减轻冲击振动的橡皮气缸。
多少年来，在客车、载货升降机和吊车上一直使用着某种装置来防止这些机械设备超过其极限状态运转。
这些装置中大概最简单的就是吊车的限位开关了。
在现代的吊车上，它已成了标准设备。
限位开关就是一个带有一到三个触点的弹簧载荷开关。
当吊车的游车接近行程极限时，游车就会触动限位开关的指针或导线，使开关开始转动。
该指针或导线需调节至所要求的限位点、当限位开关开始打开时，一个常开触点开关闭合，同时发出可能是闪光、蜂鸣声或喇叭声的警报。
当限位开关继续转动时，常闭触点的第二个开关打开，并且切断动力。
与此同时，这些触点开关全部打开，第三个触点开关闭合，从而使电磁刹车的电路通电，终止游车继续向上运动。
在电动钻机上安装完全符合要求的装置是不难的，这套装置主要是三个过程发出警报、切断动力和使用刹车。
而在其他类型的钻机上，情况一般较为复杂。
天车防碰撞装置使用说明
A8A7A10A9B10B9A8A7A10A11B10B11
系统图
面板说明：
左报警（灯）
有左（5m、15m）输入信号或按左自检时，报警灯亮。
右报警（灯）
有右（5m、15m）输入信号或按右自检时，报警灯亮。
左自检（按钮）
按下按钮左报警灯亮，喇叭声响，左15m端子输出。
右自检（按钮）
JGF-1（HWF-1）天车防碰撞装置端子接线图
JGF-2（HWF-2）型天车防碰撞
装置端子接线图
外形尺寸：
天车防碰撞装置
128mm
距离检测器
反射板
120mm 56mm
端子表
15米（高端子）接线表5米（低端子）接线表
端子
内容
B3、B4
左输出，接行车电路，控制天车减速。
B5、B6
右输出，接行车电路，控制天车减速。
B7、B8
分别接左右距离检测器的1、2端子，为距离检测器提供交流12V电源。
B9、B0
左输入，接左距离检测器5、6。
B11、B12
右输入，接右距离检测器5、6。
端子
内容
A1、A2
接220V电源
A3、A4
左输出，接行车电路，控制天车减速。
A5、A6
右输出，接行车电路，控制天车减速。
A7、A8
分别接左右距离检测器的1、2端子，为距离检测器提供交流12V电源。
JGF-1型：双向单点控制
JGF-2型：双向双点控制
2.HWF（红外）型天车防碰撞装置
HWF-1型：双向单点控制
HWF-2型：双向双点控制
（二）本产品由以下3部分组成：
1、控制器（主机）
控制器的功能主要是将激光（红外）传感器接收到的信号进行处理，根据检测到的距离，作出相应的报警和继电器的动作。
石油钻机用天车防碰装置[实用新型专利]
![石油钻机用天车防碰装置[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/9de45faba8956bec0875e302.png)
专利名称：石油钻机用天车防碰装置专利类型：实用新型专利
发明人：李立新,戴世安,李洪波
申请号：CN201020619694.4
申请日：20101123
公开号：CN201873460U
公开日：
20110622
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种石油钻机用天车防碰装置，在井架的上端设置有U型卡，U型卡上吊装有导向轮总成，在井架的下端工作平台上设置有二位三通手控自复位阀，二位三通手控自复位阀与胶管连通，导向轮总成穿有钢丝绳，钢丝绳的一端与井架上端的配重块连接，配重块安装在与死绳最近的快绳上，钢丝绳的一端与二位三通手控自复位阀的压板连接。
本实用新型的装置，一是无防碰梁、悬绳器，结构简单，成本降低；二是低位安装，防碰高度可在钻台面上调节；三是钢丝绳与快绳平行安装，游车移动时，两绳无磨擦，无干涉、缠绕现象。
申请人：宝鸡石油机械有限责任公司
地址：721002 陕西省宝鸡市东风路2号
国籍：CN
代理机构：西安弘理专利事务所
代理人：罗笛
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钻井用机械式防碰装置
钻井用机械式防碰装置钻井作业是石油勘探和开采过程中不可或缺的环节之一。
在进行井下钻井作业时，存在着很大的风险，例如钻头与井壁的碰撞、井身坍塌等。
为了降低这些风险并保护钻井设备，钻井中使用机械式防碰装置成为一种常见的安全措施。
机械式防碰装置是一种能够在井下钻井过程中自动监测、检测井壁与钻头的距离，并根据需要自动控制钻长，以防止钻头与井壁的碰撞。
它通常由若干个组件组成，包括传感器、控制单元和执行机构。
首先，传感器是机械式防碰装置的核心部件。
传感器能够通过各种方式感知井壁与钻头之间的距离，如超声波、电磁波等。
这些传感器将实时监测的数据传输到控制单元。
其次，控制单元是机械式防碰装置的智能核心。
控制单元能够接收传感器传输的数据，并根据这些数据进行实时分析和处理。
当控制单元检测到钻头与井壁的距离过近时，它将触发执行机构的工作，以控制钻长，使钻头远离井壁，从而避免碰撞事故的发生。
最后，执行机构是机械式防碰装置的动力部件。
执行机构根据控制单元的指令，自动控制钻长。
这些执行机构通常由液压装置、气动装置或电动装置组成。
通过操作这些执行机构，机械式防碰装置能够迅速响应，并控制钻头的位置和探测井壁的变化。
机械式防碰装置的使用有许多优点。
首先，它可以大大降低钻井作业过程中的事故风险，保护钻井设备和工作人员的安全。
其次，它能够提高钻井作业的效率和质量，避免因钻头与井壁的碰撞而引发的井身坍塌等问题。
此外，机械式防碰装置还能够减少成本和资源的浪费，延长钻井设备的使用寿命。
然而，机械式防碰装置也存在一些局限性。
一方面，由于井下环境的复杂性，传感器容易受到油井液和岩层条件等因素的干扰，从而影响测量的准确性。
另一方面，由于机械式防碰装置需要实时监测和控制钻头位置，其安装和维护较为繁琐，需要专业的技术和设备支持。
综上所述，钻井用机械式防碰装置是一种重要的安全措施，可以有效降低钻井作业的风险，保护钻井设备和工作人员的安全。
虽然它存在一定的局限性，但随着技术的不断进步和创新，机械式防碰装置的性能和可靠性将不断提高，为石油勘探和开采提供更加安全高效的保障。
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2、GB4797-1984 电工电子产品自
然环境条件 温度和湿度； 二、优化设计：
采用汽车级标准设计，仪器具有
良好的抗震性、稳定性、耐高低温性，密 封性能好，使用寿命长。
天车防碰装置介绍
系统组成
天车防碰装置介绍
系统特点
1、该装置具有参数测量，显示，报警，控制输出等功能，是为石油作业天车量身 定做的一套防碰保护装置。 2、具有两级防碰天车的功能，安全可靠。 3、当大钩到达上防碰设定预警高度时，进行声光报警。 4. 当大钩到达上防碰设定预警高度时，进行速度控制。
井的安全保护等各方面的需要，研发生产 了TK-5型智能天车防碰仪，增加了现场工
作的安全性。
TK-5
(专利号：ZL 02 2 67569.8)
天车防碰装置介绍
随着钻井技术的不断提高和石油设备的不断更新，我国的石油钻井与采
油技术已经挤世界先进行列。高新技术及先进设备带来高效率的同时，对
设备运行及安全操作的要求也同时提高，设备保护及操作安全保护的各种新 要求也随之而来。 HX-FP2008型智能天车防碰仪就是本 公司为了适应这些需求而在TK-5型的基础 上进行研发的。它采用高可靠控制核心，
5、当大钩到达上防碰设定刹车高度时，输出刹车控制信号刹车。
6. 当大钩到达下防砸设定预警高度时，进行声光报警。 7. 当大钩到达下防砸设定预警高度时，进行速度控制。 8、当大钩到达下防砸设定刹车高度时，输出刹车控制信号刹车. 5、具有数显和模拟显示大钩高度的功能，显示直观、准确，即用数字实时显示大 钩所在位置相对于钻台面的高度数值，同时用模拟高度指示大钩所处位置。 6、仪器面板设有“设置”功能按键，可以实现仪器在“修井”和“抽汲”两种作 业状态间快速切换。 7、报警、断离合、刹车控制信号按先后顺序依次实现，符合现场实际工况要求。
按+键，进入参 数设置，显示 当前参数并闪 烁。用+或-键 进行修改。设 置键保存修改 并进入下一个 功能选项。
完毕。再按设置键，
系统自动返回初始运 行画面。
天车防碰装置介绍
系统参数设置 第四步：设置参数
十二个功能参数说明： • • • • • • • • • • • • F0:弧长系数，预设值00.10米 00.00~09.99米 需显示米数时，此数据要设计准确 F1:修井最大行程 单位--圈 零点至终点 000.0--099.9 F2:抽汲最大行程 单位--圈 零点至终点 0000 -- 9999 F3:上行预警高度 单位--圈 距离最高点以下 000.0--099.9 F4:下行预警高度 单位--圈 距离最低点以上 000.0--099.9 F5:上防碰，下防砸报警后防碰限速（000.1-099.9）圈 000.0--099.9 F6:防碰限速点刹时间（000.1-009.9）秒 000.0--009.9 F7:每圈传感器个数(0001-0099) 0000 – 0099 F8:手动切换传感器脉冲信号正反方向（000--正转、001--反转） F9:显示方式（0000--圈数、0001--米数） FA:下行报警（0000--关、 0001--开 ） 超越下行报警后报警。 Fb:下行刹车（0000--关、 0001--开 ） 超越零点后刹车
采用优质位置测量传感器进行缆绳滚筒转
动信号采集，通过运算后进行控制输出和 系统保护。该装置操作方便，运行可靠，
显示直观。整机具有稳定性高、可靠性高
的特点，是适应石油行业高要求的一种保 护装置。
HX-FP2008
天车防碰装置介绍
设计标准
一、电器等级标准设计： 1、GB3797-1989 电控设备第二部 分：装有电子器件的电控设备；
系统参数设置 第二步：参数设置
同时按下“设置、+、-” 三个控制键，显示窗口 四位数码管开始闪烁， 表示要您输入操作密码， 进入参数设置。
2、数码管开始 闪烁
1、同时按下 “设置、+、-” 键
天车防碰装置介绍
系统参数设置 第三步：密码输入
按住“+”键不放，直 到数码窗口显示0025 （25为系统默认密码）
按+键，直到显 示25。
天车防碰装置介绍
系统参数设置 第四步：设置参数
输入密码后，按一次 设置键，进入系统设 置选项，显示F0，并 闪烁。（若密码有误， 则返回初上电状态）。
按设置键，显示 F0，并闪烁。
天车防碰装置介绍
系统参数设置 第四步：设置参数
在显示F0并闪烁状态 下，按+或-键，就可 以调出该项的参数， 并在闪烁（表示可以 修改）。这时可以按 +或-键来修改参数值。
天车防碰装置介绍
系统参数设置 第一步：系统上电
系统连接完毕上电后， 四位数码管显示窗口 显示0000，但不闪烁； 修井工作模式（默认） 指示灯亮；连接正反
数码管固定显 示，不闪烁。
默认修井工作 模式指示灯亮。
向传感器的两个脉冲
指示灯亮，表示传感 器工作正常。
正反向传感器 工作指示
天车防碰装置介绍
8、仪器中所有的控制参数均可以根据现场要求任意修改设置；自动记录保存运行
参数； 9、仪器程序中设计有系统自检功能，一旦发现工作异常，将强行终止仪器运行， 以确保现场作业安全。
工作中的天车防碰仪
天车防碰装置介绍
设备面板
数码管 米数或 圈数显 示窗口 控制 面板
光柱显 示部分
使用方 法和注 意事项
天车防碰装置介绍
油田修井作业天车防碰装置
天车防碰装置介绍
天车防碰装置概述
为保证油井的正常生产，修井作业次数逐年增加，修井作业成为采油生 产的主要工作之一。 为了确保人身、设备和油井的安全， 解除作业工人的安全顾虑，增强全感，保 证作业的正常运行，应用天车防碰保护装 置是非常必要的。
在过去的几年里，我公司根据石油钻
控制面板
工作 模式 指示
状态 指示 参数 修定 刹车 解除
工作 模式 选择 系统 终点 设置 信号 输入 显示
系统 零点 设置
刹车 指示 报警 指示
天车防碰装置介绍
面板说明 本仪器前面板上共有六个按键，分布是： 设置、+、-、终点、对零、解刹。 各键功能：
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• • • • •
• •
1. 设置：用于选择修井或抽汲工作模式；连续按4 秒装置进入睡眠 2. +键：按此键修改系统参数值； 3. -键：按此键修改系统参数值； 4. 终点：用于设置系统终点； 5. 对零：用于设置系统的零点； 6. 解刹：当系统因某原因自动刹车后，可按此键解 除刹车。 7. +、-组合键：系统自检刹车和报警功能 8.设置、 +、-组合键：
按+键，进入参 数设置，显示 当前参数并闪 烁。用+或-键 进行修改。
调整到合适的参数后，
按设置键确认，保存 设置并进入下一个功
能选项F1。
天车防碰装置介绍
系统参数设置 第四步：设置参数
在显示F1并闪烁状态 下，按+或-键，调出 该项的参数，并按修 改F0的步骤对其进行 修改。以次类推，直 至F9，十个参数设置