試壓泵井下安全閥計算機控制系統技術方案

來源：本站 添加時間：2017/7/29 11:18:49

 井下安全閥計算機控制試壓系統技術方案

一、設備的使用條件：

1、設備適用范圍：井下安全閥及管匯；

2、計算機控制系統采用具有自主知識產權的專用控制軟件，具有精準控制的優(yōu)點；

3、設備可在需方除工裝夾具外不必增加其它設施的情況下可正常安裝使用；

4、工作環(huán)境：0℃～50℃ 、無可燃性氣體、通風干燥、周邊無強電磁干擾信號；

5、試驗介質: 水、乳化液、防銹水及粘度與水相近的中性油品，油壓測試42號抗磨液壓油；

6、系統設計耐壓:水壓試驗160MPa，安全閥油壓試驗160MPa；

7、測試溫度：根據實際使用環(huán)境及介質溫度；

8、壓力測量精度：精準度為滿量程FS0.25%；

9、本系統采用160MPa精度為FS0.25%的壓力傳感器；

10、本系統的整體控制精度為FS0.3-0.5%；

11、高壓密封試驗壓力：14MPa-140 MPa；

12、低壓密封試驗壓力等級：1.4MPa-2.1 MPa。

13、試驗速度：40-60min/套（全過程）；

14、電源：AC380/220V,50Hz；

15、驅動氣源：0.1MPa-0.7MPa，最大耗氣量：0.8Nm³/min。

16、相對空氣濕度要求：≤70-90%。

本套設備根據客戶實際技術要求非標制作：

其中行業(yè)技術主要參考：（1）API 16C、SY/T5323-92 《壓井管匯與節(jié)流管匯》；

（2）GB/T28259-2012《石油天然器工業(yè)井下設備井下安全閥》；

其中參考試壓泵執(zhí)行標準：

JB/T9089-2014試壓泵、JB/T6909-2014超高壓泵、JB/T12013-2014自控試壓機、JB/T53194電動試壓泵產品質量分等、GB-T9234-1997機動往復泵；GBT7784-2006機動往復泵試驗方法。

其中高清視頻監(jiān)控系統參考標準：

（1）公共安全行業(yè)標準及公安部對安全防范工程管理要求；

（2）GB50198-94  民用閉路電視監(jiān)控系統工程技術規(guī)范；

（3）其他有關的國家法令、法規(guī)文件。

根據到貴司現場實地考察與貴司技術工程師進行的詳細技術溝通和對現有設備的現狀進行技術研討，結合我公司做過的類似項目，現做出技術方案如下：

二、水壓部分設備配置部分技術參數及詳細功能描述：

    設備主體由雙屏計算機操作臺（含試壓泵控制系統及高清視頻監(jiān)控系統）和3D-SY50/160MPa電動試壓泵及試壓泵壓力集成閥組三部分組成。其中電動試壓泵與試壓泵壓力集成閥組脫離試壓泵控制系統后可獨立進行試壓試驗，但只能顯示和控制壓力不能進行數據運算與打印報表。試壓泵壓力集成閥組通過高壓膠管與被測容器相連接，試壓系統所有外接電線電纜及數據線10米或據項目現場施工需要調整。

    本試壓泵控制系統中試壓泵壓力集成閥組閥門管匯，采用進口美國HIP高壓常閉氣控閥與HIP高壓單向閥及高壓截止閥，比某些同行業(yè)廠家自己生產的遠控卸荷閥更加能提高整個系統的使用壽命，更能保證整體系統的測試精度、保壓精度、并可以將自然壓降減至更低，從而實現了整個系統的相對“零泄漏”，我公司早在十幾年前就應用變頻無極調速系統來控制電動試壓泵的升壓速率，從而最大限度的實現了停泵不超壓，壓力不過沖，這一點大大優(yōu)于同行業(yè)其它廠家靠幾套機械閥組動作來回配合繁瑣的控制功能。本試壓系統還配有遠程遙控緊急開泵、停泵功能，這一點大大的方便了操作人員實際試壓工作中的勞動強度，例如在閥門擰好接口準備開始試壓時，可以按遙控器遠程開泵，操作人員檢查所有接口有無擰緊或者漏水漏壓，如遇這種情況可遙控停泵進行操作。

   本試壓控制系統采用電動試壓泵安全閥超壓自動起跳和試壓泵壓力集成閥組里高壓氣控閥遠程卸放壓力以及采用防震電接點壓力表來進行系統限壓安全保護。如果試壓泵出現緊急故障可按急停按鈕關閉控制系統電源，然后手動泄除試樣及設備內部壓力, 設備運行如遇緊急情況可用遙控緊急停泵，遙控有效距離100米內。

   本系統采用高清視頻監(jiān)控系統由三路高清攝像組成，采用目前國內先進的網絡硬盤錄像機與高清攝像系統組成，三路高清遠紅外攝像無縫隙實時覆蓋，還可連入局域網或國際互聯網，可實現車間、辦公室以及有互聯網接入的任何地方遠程登陸進行操控（甚至在手機上都可完成），通過計算機控制試壓軟件及高清攝像系統實現了對壓力測試及監(jiān)控的遠程操控和異常診斷。

 

工控機式雙屏計算機操作臺圖片，僅供參考具體請以到貨實物為準。

商用機式雙屏計算機操作臺圖片，僅供參考具體請以到貨實物為準。

雙屏計算機操作臺及現場監(jiān)控，圖片僅供參考具體請以到貨實物為準。

 

試壓系統工作時軟件與監(jiān)控畫面圖片，僅供參考具體請以到貨實物為準。

天津中海油采技服增產作業(yè)車間現場試壓

 

高低壓試壓泵泵組試壓現場，圖片僅供參考具體請以實物為準。

不銹鋼試壓泵壓力集成閥組美國HIP氣控閥單向閥。圖片僅供參考具體請以到貨實物為準。

不銹鋼試壓泵壓力集成閥組美國HIP氣控閥單向閥。圖片僅供參考具體請以到貨實物為準。  

3D-SY50/160MPa電動試壓泵,圖片僅供參考，具體請以到貨實物為準

試壓泵型號	額定壓力（Mpa）	流量（L/h）	功率（KW）	電壓（V）	頻率（HZ）	重量（kg）
3D-SY160MPa	160	50	4	380	0-50	650

試壓泵型號: 3D-SY50/160MPa電動試壓泵；

技術參數：額定壓力160MPa，額定流量50L/h；

試壓泵電機：4KW變頻電機；

試壓泵控制系統：帶本地手動啟停及控制功能和計算機遠程控制啟停.

出口連接端：M30X2工作接頭，連接一根兩頭為M30X2的內螺紋高壓膠管

手動卸荷閥：廠家標配；安全保護閥：廠家標配；

試壓泵出口高壓單向閥及卸荷閥：試壓泵壓力集成閥組；

電接點壓力表：1.6級160MPa；

高壓不銹鋼硬管：3米，連接試壓泵壓力集成閥組；

高壓膠管：5米，連接試壓泵壓力集成閥組；

 

三、安全閥油壓部分設備配置部分技術參數及詳細功能描述：

安全閥油壓試驗原理圖，僅供參考具體請以雙方最終技術協議為準。

高壓氣動試壓泵圖片，圖片僅供參考具體請以到貨實物為準。

安全閥的油壓控制是我們這次設計的難點，流量一定要非常的小，否則無法明顯的顯示閥板的開啟點及關閉點。我們采用我們在中海油使用的1套油壓控制閥組。采用氣動試壓泵為動力源。氣動試壓泵壓力160MPa：流量：2ML/沖程。由于流量太小，采用HIP的手動截至閥進行緩慢卸荷，方能得到閥關閉的節(jié)點的油壓數據。并得到油壓曲線。氣動有泵的泵速的控制采用人工的控制臺上控制。達到需要的油壓曲線，自帶2L的油箱，并有油位顯示功能。

油壓驗過程中直接計算機專用軟件采集數據，實時顯示壓力及壓力數據曲線。

四、總體技術方案：

1、水壓試壓系統原理圖：僅供參考，具體請以最后協議為準：

2、系統電路圖：僅供參考，具體請以最后協議為準：

 

3、井下安全閥試壓系統詳細硬件配置：

名稱	明細項	數量	單位	備  注
計 算 機 控 制 井 下 安 全 閥 試 壓 系 統	計算機	1	臺	聯想帶串口商用機
	控制系統顯示器	1	臺	飛利浦22寸寬屏液晶顯示器
	監(jiān)控系統顯示器			飛利浦22寸寬屏液晶顯示器
	控制系統打印機	1	臺	惠普彩打系列
	高清網絡硬盤錄像機及高清 網絡攝像系統視頻數據線等相關配件	1	套	130萬像素三路高清遠紅外球機 試壓過程無縫隙覆蓋實時監(jiān)控
	試壓泵計算機控制系統			試壓泵控制器核心
	海利普變頻器及變頻電控系統	1	套	5.5KW控制4KW變頻電機
	3D-SY50/160MPa電動試壓泵	1	套	含變頻電機及160兆帕1.6級 不銹鋼耐震150圓壓力表一塊，思凱達
	QY160-2型氣動試壓泵	1	套	高壓160MPa，流量每沖程2ml左右
	25000PSI不銹鋼鏡面金屬硬管	2	套	管匯接頭長度等具體參數需根據現場排管
	試壓泵壓力集成閥組	1	套	詳細配置見附表，思凱達
	雙屏計算機操作臺及設備配電系統	1	套	碳鋼噴塑，思凱達
	試壓系統出口高壓管匯閥門	1	套	與試壓泵壓力集成閥組連接
	高壓膠管	2	根	試壓泵壓力集成閥組與井下安全閥
軟 件	計算機數據采集控制軟件	1	套	思凱達專用計算機試壓軟件

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

注：個別配件在實際生產制作有可能參數不同，但不影響設備整體功能。

附表：試壓泵壓力集成閥組詳細配置：

品 名	廠 家	規(guī)格型號	數量	單位	備  注
高壓常閉氣控閥	美國HIP	25000PSI	1	套	通徑4
高壓單向閥	美國HIP	25000PSI	1	套	通徑4
高壓過濾器	美國HIP	25000PSI	1	套	通徑4
HIP手動針閥	美國HIP	25000PSI	1	套	通徑4
閥組集成箱	思凱達	不銹鋼	1	套	拉絲不銹鋼
集成箱高壓管匯	思凱達	25000PSI	1	套	不銹鋼
小氣泵			1	套	高壓氣控閥供氣
耐震電接點壓力表	濟南長城	160MPa	1	塊	1.6級不銹鋼耐震150圓接頭標準M20X1.5
壓力傳感器	菲爾斯特	160MPa	1	支	精度FS0.25%，傳感線10米，接頭標準M20X1.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

注：個別配件在實際生產制作有可能參數不同，但不影響設備整體功能。

五、設備的控制系統軟件的主要功能及技術參數：

鑒于目前很多同行業(yè)廠家都是直接使用PLC可編程邏輯控制器自帶的組態(tài)功能軟件，來冒充試壓泵專業(yè)控制軟件，往往是一個模板軟件，固化了試驗流程，客戶試驗時根本不能進行自主的編程，更不能根據實際試驗及時調整試驗程序，也不能單獨升級某些需要的功能，升級要單獨收費，幾百家用戶一樣的界面，一樣的報表。

思凱達試壓泵控制系統的計算機壓力采集控制軟件的主要功能參照客戶產品的標準設計：軟件界面及控制內容完全開放設計由用戶提出要求，在試驗時可任意設定任何試驗項目，我們完成功能。我們有幾百家客戶案例，就有幾百個軟件界面和幾百種不同的軟件功能，并提供日后免費升級服務。（本設備先應用本公司計算機控制壓力測試系統通用軟件待用戶能提出最終的軟件修改要求為止，期限為設備使用起三個月，如日后我公司計算機控制壓力測試軟件升級換代，在不增加硬件成本的前提下可免費為需方升級。）

計算機壓力采集控制軟件的主要基本功能如下：

1、靜壓試驗；（最大試驗壓力160MPa）；

2、爆破試驗；（最大試驗壓力160MPa）；

3、本系統采用一支160MPa精度為FS0.25%壓力傳感器采集數據。

4、系統壓力無級調節(jié),靠計算機軟件控制;試壓泵本身的一些硬件功能包括：“開始”、“暫�！�、“卸壓”、“手動調壓”等；

5、本試壓系統采用電動試壓泵安全閥超壓自動起跳和試壓泵集成閥組中高壓氣控閥遠程卸放壓力，以及采用防震電接點壓力表來進行系統限壓安全保護。如果試壓泵出現緊急停機，能夠手動泄除試樣及設備內部壓力。壓 力 曲 線 報 告檢查序號： 1 打印日期: 年 月 日產品名稱 試壓前在參數中填寫 規(guī)格型號 試壓前在參數中填寫生產廠家 試壓前在參數中填寫 檢測項目 試壓前在參數中填寫檢測依據 試壓前在參數中填寫 檢測單位 試壓前在參數中填寫段 數 1 2 3 4 5 6 目標壓力（Mpa） 自動生成保壓時間(Min) 自動生成實際壓降(Mpa) 自動生成合格判定 自動生成 檢驗 操作 審核 批準 注：三段保壓界面及報表為國內行業(yè)廠家軟件截圖，圖片僅供參考具體請以到貨實物為準。 注：三段保壓界面及報表為國內行業(yè)廠家軟件截圖，圖片僅供參考具體請以到貨實物為準。 中海油采技服增產作業(yè)車間12年時候的用我們設備做出的井下安全閥測試報告， 6、本套系統除了以上客戶技術要求三段試壓曲線出現在一個試壓界面上的功能外還具有下面N多功能：

6、本套系統除了以上客戶技術要求三段試壓曲線出現在一個試壓界面上的功能外還具有下面N多功能：

7、保壓時間和壓降都是從升到降任意設定時間（用戶可以自己設定這個時間）以后開始進入保壓時間和計算實際壓降。

8、試驗程序及參數預輸入功能，可任意設定升壓程序流程，按照被測試容器設定典型的試驗程序有：恒速升壓—保壓—泄壓；恒速升壓—直至爆破。恒速升壓—保壓—恒速升壓—保壓—恒速升壓直至達到試驗標準壓力；多段恒速升壓保壓試驗過程（梯度升壓，可程序選擇階段0-10段，或者更多段）--恒速升壓直至達到試驗標準壓力；另外本軟件可以任意設定疲勞測試功能，1-10萬次。

9、試驗壓力在試驗過程中可以任意設定單段或者多段保壓測試，升壓速度能保持恒定，可實現無級調節(jié)，到達壓力精準無超壓。升壓速度可顯示、可控制；試驗數據和曲線參數能實時顯示、能自動保存存貯試驗結果、并可任意打印試驗報表；能直接編制、保存、調用編程好的程序，防止試驗參數輸入的錯誤；試驗數據能直接以模板形式生成，基本信息完整，只需要做一些備注、判斷即可，同時試驗結果可編輯，可聯網，可與OFFICE辦公軟件兼容，其模板可重新編制，并設定。

10、軟件的使用者有各自的帳戶和密碼。

11、本系統計算機控制系統添加了壓力遙控裝置，可在100米之內對試壓泵進行啟停，從而達到高效安全的目的，控制系統有手自一體的功能，如果自動部分失靈，可使用手動完成試壓試驗。

注：以上系統控制軟件功能為我公司通用軟件功能！可根據客戶實際需求增添任意功能。因我公司軟件為開放式，由客戶提出技術要求，界面功能為任意，達到客戶滿意是我們的宗旨。

  附件：計算機控制軟件一些基本功能，圖片僅供參考具體請以實物為準。試壓軟件界面及其功能僅供參考：（此界面也可根據客戶提出要求，定做界面） 軟件實際升壓曲線圖。