往復(fù)泵出口閥與電路聯(lián)動(dòng)控制的技術(shù)探索

2013-11-10 谷乾勝中國(guó)石化中原油田采油四廠

　　為適應(yīng)設(shè)備生產(chǎn)的自動(dòng)化、信息化的日益發(fā)展，文章探索了往復(fù)泵出口常用的明桿閥門(mén)與電力拖動(dòng)電路聯(lián)動(dòng)控制的相融合，實(shí)踐證明，可以從技術(shù)層面上有效避免出現(xiàn)人為憋壓隱患的問(wèn)題。

　　在注水開(kāi)發(fā)油田上，特別是高壓、復(fù)雜斷塊的油田注水，大都采用高壓往復(fù)式柱塞泵進(jìn)行注水。由于往復(fù)式柱塞泵具有空壓?jiǎn)?dòng)的特點(diǎn)。啟動(dòng)前必須先將出口閥或溢流閥打開(kāi)，導(dǎo)通出口，才能啟動(dòng)泵，否則，將出現(xiàn)憋壓、刺水等比較危險(xiǎn)的情況，輕則造成財(cái)產(chǎn)損失，重則危及人身安全。安全事故的發(fā)生往往由于物的不安全狀態(tài)、人的不安全行為以及管理上的缺陷等共同作用的結(jié)果。因此，為避免誤操作帶來(lái)的不應(yīng)有的損失，開(kāi)拓思路，以安全、簡(jiǎn)單、實(shí)用為出發(fā)點(diǎn)，反復(fù)探索、實(shí)驗(yàn)，將往復(fù)式柱塞泵的出口管路中常用的明桿閥門(mén)的開(kāi)啟與電路控制融于一體，從技術(shù)層面上較好地解決了柱塞泵啟動(dòng)時(shí)，因誤操作導(dǎo)致可能出現(xiàn)的憋壓?jiǎn)栴}。避免了由此帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失甚至人身傷害。

1、明桿閥門(mén)與控制電路融合的控制機(jī)理

　　在設(shè)備動(dòng)力控制裝置電路中增設(shè)一功率合適的常開(kāi)觸頭按鈕QA2，將該觸頭置于往復(fù)式柱塞泵的出口管路中的明桿閥門(mén)絲桿的對(duì)面處，調(diào)整距離到適當(dāng)?shù)膭?dòng)作位置即可。在該觸頭未閉合時(shí)，亦即往復(fù)式柱塞泵的出口閥門(mén)沒(méi)有被打開(kāi)前，因原控制電路中存在斷開(kāi)點(diǎn)，迫使電柜無(wú)法啟動(dòng)動(dòng)力設(shè)備，就不能拖動(dòng)該往復(fù)式柱塞泵動(dòng)作。只有當(dāng)該往復(fù)式柱塞泵的出口閥門(mén)打開(kāi)，閥門(mén)絲桿將裝設(shè)的常開(kāi)觸頭按鈕QA2 閉合，才能使電柜線路處于待機(jī)狀態(tài)，此時(shí)啟動(dòng)該往復(fù)式柱塞泵就能保證不再出現(xiàn)憋壓情況。

2、明桿閥門(mén)與控制電路融合的控制電路簡(jiǎn)介

　　2.1、可調(diào)式拉桿支架

　　這種支架可自行設(shè)計(jì)，具有較大的成型設(shè)計(jì)空間，可以采用不銹鋼材料、普通金屬材料或其他硬質(zhì)非金屬材料等制作。整體上由抽芯可調(diào)式拉桿和固定底座兩個(gè)基本部分組成。抽芯可調(diào)式拉桿用于調(diào)整常開(kāi)觸頭按鈕QA2 的高度和角度，并固定安放常開(kāi)觸頭按鈕QA2 與固定底座牢固連接在一起，然后將固定底座放在往復(fù)式注塞泵出口的明桿閥門(mén)絲桿正前處地面上，調(diào)整常開(kāi)觸頭按鈕QA2 與絲桿頂端的距離(在全開(kāi)閥門(mén)后，閥門(mén)絲桿剛好可以將常開(kāi)觸頭按鈕QA2 可靠地閉合)和角度到合適位置進(jìn)行固定即可。

　　為美化裝備現(xiàn)場(chǎng)、節(jié)約附件占用空間，亦可以用微型開(kāi)關(guān)替換常開(kāi)觸頭按鈕QA2 的方法，但須先把這一部分電路轉(zhuǎn)換成小信號(hào)電路引入控制電柜，再轉(zhuǎn)換成與之相匹配的控制電路。這樣處理，可以把常開(kāi)觸頭QA2 與閥門(mén)直接安裝在一起，進(jìn)一步增加它的緊湊性、可靠性。

　　2.2、設(shè)計(jì)改制的明桿閘閥與控制電路融合的控制電路部分參考電路

　　①往復(fù)式柱塞泵的常用的配電柜控制電路之一，這類(lèi)的控制電路易于改動(dòng)，圖1 為配電箱GJD- 86- 2 型電氣原理圖部分參考電路。將GJD- 86- 2 型配電箱改裝后的部分參考電路如圖2 所示。

配電箱GJD-86-2 型電氣原理圖部分參考電路

圖1 配電箱GJD-86-2 型電氣原理圖部分參考電路

GJD-86-2 型配電箱改裝后的部分參考電路

圖2 GJD-86-2 型配電箱改裝后的部分參考電路

　�、谕鶑�(fù)式柱塞泵的常用配電柜控制電路之二，高壓注水泵電控柜原理圖(電子保護(hù)型)的部分電路如圖3 所示。將高壓注水泵電控柜進(jìn)行改制后的部分參考電路如圖4 所示。然后將其中的T 及4C 固放在電控柜內(nèi)適當(dāng)位置后，連線、測(cè)試即可。

高壓注水泵電控柜原理圖(電子保護(hù)型)的部分電路

圖3 高壓注水泵電控柜原理圖(電子保護(hù)型)的部分電路

高壓注水泵電控柜進(jìn)行改制后的部分參考電路

圖4 高壓注水泵電控柜進(jìn)行改制后的部分參考電路

　　③往復(fù)式柱塞泵的常用的配電柜控制電路之三，CDJ- 110 軟啟動(dòng)智能型交流電動(dòng)機(jī)節(jié)電啟動(dòng)器控制柜部分電原理如圖5 所示。將CDJ- 110軟啟動(dòng)智能型交流電動(dòng)機(jī)節(jié)電啟動(dòng)器控制柜進(jìn)行改制后的部分參考電路如圖6 所示。

節(jié)電啟動(dòng)器控制柜部分電原理

圖5 節(jié)電啟動(dòng)器控制柜部分電原理

節(jié)電啟動(dòng)器控制柜進(jìn)行改制后的部分參考電路

圖6 節(jié)電啟動(dòng)器控制柜進(jìn)行改制后的部分參考電路

　　這一類(lèi)的控制電路外圍元件較少，很直觀，除將4C和T 固放于電柜內(nèi)適當(dāng)?shù)奈恢猛�，只需將可調(diào)式拉桿支架上的觸頭QT2 調(diào)整到合適的位置固定后，連線即可。

　　2.3、明桿閥門(mén)與控制電路融合的技改建議

　　選取變壓器T、接觸器4C 和常開(kāi)觸頭按鈕QA2 的參數(shù)時(shí)，應(yīng)首先考慮，以滿足技改后整體電路安全運(yùn)行為前提，其次考慮經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性、兼容性以及功率、容量、形狀、大小、接線、防水等問(wèn)題。然后將其中的T、4C、QA2 合理固放、連線、測(cè)試合格即可。

3、拓展與展望

　　通過(guò)對(duì)以上幾種電路的成功改進(jìn)來(lái)看，還可以做進(jìn)一步的合理優(yōu)化。如將控制電路進(jìn)行擴(kuò)展，改成集成中控，外圍輔以大功率器件以滿足大電流負(fù)載所需;將往復(fù)式柱塞泵的出口管路中的明桿閥門(mén)改用電動(dòng)閥，把電動(dòng)閥的控制電路與上述電路形成聯(lián)動(dòng);再聯(lián)入工業(yè)計(jì)算機(jī)進(jìn)行無(wú)線遠(yuǎn)程調(diào)控，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制。不妨縱觀當(dāng)今工業(yè)革命的迅猛發(fā)展，這一類(lèi)的機(jī)械與電子電路的融合正愈來(lái)愈多的在我們身邊萌動(dòng)。