作者:Scott Parker,加拿大能源链系统产品经理
矿业钻机依靠服务循环作为其运营的核心。这些回路包括用于电力、液压和气动的电缆,需要在各种天气和条件下工作。如果心跳出现了问题,无论是维护、更换还是故障,都需要停机,造成时间和收入的损失。
然而,大多数服务循环需要频繁的维护和更换。这个过程是昂贵的,耗时的和频繁的。许多电缆在仅仅两年之后就需要更换。天气也会影响服务循环。强风会导致电缆在钻机框架上被卡住,导致撕裂或拉扯。
加拿大的AKITA钻井经常面临恶劣的天气条件和生产延迟。该公司为其50万磅的钻井平台寻找了一种新的解决方案,并于今年1月实施了一个长期的解决方案。在萨斯喀彻温省遭遇冬季最严重暴风雪的前一天,工人们为钻井平台安装了一条能源链。AKITA公司为其客户加拿大钾肥公司(K+S potash Canada)钻探钾肥,该公司与igus合作,对钻机进行了8小时的改造,并配备了21.5米长的能源链。
第二天,钻机所在的雷吉娜的风速达到了每小时88英里。暴风雨来了。下雪了,气温降到了零下40度。当地居民报告了多次停电。在这种情况下,在改造之前,工人们不得不暂停作业。
然而,这一次,带着igus能源链的钻井平台在加拿大寒冷的夜晚行驶。没有障碍,没有停工,没有计划外的停机时间。作为钻机服务回路的e-chain成功地完成了第一次测试。在最恶劣的条件下,钻井平台的稳定脉动仍未受到影响。
K&S的高级经理Darren Hrynkiw说:“即使在这样极端的条件下,这个回路也能很好地运转。”“我总是很高兴能够找到一个工程解决方案来消除安全隐患,因为这比程序保障更有效。考虑到它的设计,我们希望很少或不需要维护,安装这个保护系统不会对生产率产生影响。”
关键组成部分
如果没有可靠的服务回路,任何钻机都无法运行。这些回路为安装在井架上的大型电动钻井马达提供动力,该马达提供扭矩来旋转钻柱。该系统可以使钻头钻入深度达到10公里。电气服务回路为主电机提供电源,并为其他功能提供辅助电源,如照明、润滑油加热器和冷却风扇。它们还提供控制、数据和仪表功能。
然而,大多数服务回路都是钢制的,需要稳定的维护。此外,钢环易受腐蚀。在钻井平台上进行维修工作是相当危险的,有各种各样的活动部件和组件,井中可能有易燃化学品、天然气或石油。最致命的钻井事故发生在1988年,当时有167名工人在北海的Piper Alpha石油平台遇难。只有61名工人在这场悲剧中幸存。
AKITA公司的钻机包括缠绕的电缆,但当它们靠近钻机框架时就被卡住了。这导致了电缆撕裂和拉扯,更换电缆的成本也很高。
“有时风会刮来一阵风,抓住服务环,把它送到桅杆梁上,”秋田公司的现场监督贾斯廷·阿莫约特(Justin Amyotte)说。“希望司钻看到了,能停下来并解决这个问题。如果他看不见,电线就会损坏。这将导致更长的停机时间。”
还有安全问题。Hrynkiw说:“服务回路在顶部驱动器上发生了不止一次的故障,导致高压电缆造成了危险的高空安全事故。”“我们探索了多种工程安全解决方案,但在大多数情况下,解决方案会带来其他维护问题,有时甚至会带来新的安全问题。”
消除障碍,更安全的维修
来自igus的e环弯曲半径为500mm,包括一个保护电缆引导系统,消除了服务回路电缆的故障和挂起。模块化的设计允许安装前和安装后容易访问,使其更安全的维修。伊格斯制造高技术,低成本的产品,自润滑和非凡的耐用性。
Amyotte表示:“更少的停机时间可以提高生产率,减少对钻机的损害,从而节省成本。”“还有一个重要的安全因素。在断路器跳闸之前,这些电源线上有600伏交流电,最高可达600 A。”
该产品结合了聚合物能量链和具有高拉伸强度的Dyneema绳的优点。拉力被绳子吸收并通过安装托架进入支撑结构。这种设计消除了电缆的任何应变,并确保电缆的定义弯曲半径。模块化的电子回路还能承受振动和冲击。
e环安装在井架的中间,井架是一种承重结构,用于支撑和定位钻柱。e环从中心点上升70英尺,下降70英尺,穿过136英尺高的桅杆。
适用于所有钻机
Amyotte表示,尽管该技术用于碳酸钾,但任何钻机都可以使用该技术。“钻机就是钻机,”他说。“它练习什么并不重要。这对任何钻机来说都是一个巨大的好处。”
加拿大是全球最大的钾肥生产国和出口国,钾肥是一种重要的肥料成分。它支持植物生长,产量和提高保水能力。碳酸钾是一组含有钾的矿物质和化学物质,为了提高作物产量,它被大量添加到土壤中。世界上百分之九十五的碳酸钾用于农业,为食物供应施肥。
这对加拿大经济也至关重要。2017年,萨斯喀彻温省钾肥出口超过50亿美元,为该省经济带来了超过3.08亿美元的收入。
这些经济数据说明了无论天气如何,保持钻井平台运行的重要性。
“我们想出了一个很好的解决方案,”Amyotte说。“这对我们来说一直是一个挑战,所以有一些我们可以依赖的东西很好。”
易格斯
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