中石化井控服務中心試壓泵改造技術協議-思凱達

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一、試壓泵存在的主要問題：

（1）試壓泵卡箍為四辦式鑄造件結構，由于設計的局限性，不及兩辦式結構的安全性和穩定性，曾在2014年試壓作業過程中發生卡箍繃裂事件，一辦卡箍本體撕裂，導致防噴器歪斜，四通法蘭損壞，卡箍重新鑄造修復后，由于與原鑄造件存在相對配合誤差，四辦卡箍導軌不能密切配合，受力不均，卡箍基座存在不同程度的變形，防噴器入坐卡箍后，基座及頂升缸受力不均，導軌滾輪嚴重磨損變形，卡箍開合液缸缸體磨損嚴重，開合不暢，四個液缸伸縮不同步，前后時差近1分鐘才能完成卡入。

（2）試壓泵高壓泵長期使用，腐蝕、磨損嚴重，試壓中起壓慢，壓力不穩，內漏嚴重，經多次維修，故障仍然存在，試壓作業中不能準確判定是試壓機本身問題還是被試件泄漏，嚴重影響試壓檢測。

（3）液壓站，由于無儲能裝置，液站長期處于運行狀態，泵及相關機件磨損嚴重，油溫時常超溫報警，液控電磁閥、傳感器指令錯誤，液控閥件耐受力差，損毀嚴重，零配件故障率高，影響試壓作業。

（4）控制電纜，由于設計缺陷，埋藏地下走線，陰暗潮濕，維修及查障困難，設備運行中斷失信號，故障率高，特別是設備加壓到高壓時，信號中斷造成設備不能卸壓，存在嚴重的安全隱患。

（5）控制操作臺信號混亂，傳輸信號錯誤、實際壓力和試驗壓力不符、試壓結束后不能及時卸壓、試壓曲線資料不輸出等系列問題，造成試壓作業不能正常進行。

（6）地坑內無生命偵測儀，地坑內有人時，誤操作啟動泵試壓，直接威脅人的生命安全。

針對試壓設備現狀，對試壓機進行功能性技術改造。

二、技術改造引用標準

  SY/T5964-2006 鉆井井控裝置組合配套安裝調試與維修

  SY/T5053.2-2007 鉆井井口控制設備及分流設備控制系統規范

  ST/T6616-2005 含硫油氣井鉆井井控裝置配套、安裝和使用規范

  SY/T 5053.1-2000 防噴器及控制裝置 防噴器

  GB/T33270-2015 壓力管道規范 動力管道

  GB/T28054-2011 鋼質無縫氣瓶集束裝置

  GB50198-2011 民用閉路監視電視系統工程技術規范

  GB/T33137-2016 基于傳感器的產品監測軟件集成接口規范

  GB/T32919-2016 信息安全技術 工業控制系統安全控制應用指南

測控軟件通過國家部門檢測，并有軟件產品認定證書，可查詢

三、試壓機技術改造硬件功能及要求
  1、系統滿足工作壓力在105MPa 壓力等級范圍內的各種井控裝備和其它壓力容器的水密封壓力的手/自動試壓工作。
  2、系統能夠對整個試壓過程進行自動測控并出具符合標準的中/英文試壓報告。
  3、系統對壓力測試系統中的水密封加壓系統、卸荷閥、高低壓傳感器具有自動檢測和自動控制。
  4、控制系統對壓力測試系統中的水密封加壓系統、保壓裝置、空壓站、防護裝置具有遠方手操電控功能，液控裝置、液壓卡箍具有現場手動控制和遠方手操電控雙重功能。
  5、控制系統對壓力測試系統中的主要安全設備具有計算機自動檢測、自動切換、自動控制、智能閉鎖聯動和自動卸荷功能。
  6、能進行自動試壓，

在自動方式下，能選定控制系統的各種試壓工件的試壓程序，由計算機完成工件試壓過程
  7、能夠手動試壓
    操作人員通過控制柜面板上的遠方手動按鈕和數字式壓力表，完成人工試壓操作。
  8、系統的監控功能能對整個試壓過程進行工業電視監視，實現遠距離安全監視壓力試驗的全過程，以觀測查找試壓工件的油水泄漏點。
  9 在自動試壓過程中，系統異常超壓時，系統能夠發出聲光報警，并自動停泵卸壓，保證人身和設備安全。
  10、在試壓過程中，現場能夠以聲、光、電警示告知提示。
  11、具備無線聯絡功能，以便于現場與控制室之間的聯絡。
  12、技術改造滿足的參數要求:

 = 1 \* GB3 ①密封試驗壓力等級: 最大105MPa，確保70MPa
 = 2 \* GB3 ②低壓密封壓力等級: l.4～2.1MPa
 = 3 \* GB3 ③傳感器采集精度優于0.01%
 = 4 \* GB3 ④模塊轉換精度優于0.01%
 = 5 \* GB3 ⑤控制臺/液壓站控制壓力: 10.5 Mpa（可調,最大21MPa）
 = 6 \* GB3 ⑥系統總體測控精度: 優于0.5%
 = 7 \* GB3 ⑦數據采集周期: < 0.02ms
 = 8 \* GB3 ⑧控制響應時間: <2 ms

四、試壓機技術改造要求：

  1、更換掉四辦卡箍，安裝成兩辦式卡箍，加裝坑內、控制臺雙重控制裝置，提高卡箍開合的多重操作性和可靠性，卡箍液控管線采用快速接頭連接，更換導軌、滾輪，卡箍液控系統加裝手動卸荷閥，內部安裝單向閥，根據防噴器法蘭規格（35-21，35-35，35-70）配備液壓頂缸盲板，盲板有封井器坐入契形導向筒。

  2、維修、升級改造兩臺高壓泵，增加變頻調速功能，改造閘門組，安裝保壓裝置，提高保壓效率。

 = 1 \* GB3 ①試壓泵最大壓力不低于105MPa

 = 2 \* GB3 ②控制方式：計算機程序控制/人工手動控制

 = 3 \* GB3 ③修復高位水箱自動上水裝置，更換水位計、電磁閥、上水管線等。

 = 4 \* GB3 ④安裝被試件注水裝置。

  3、液站維修改造，加裝儲能器、更換電磁閥、傳感器等控制元件，加裝坑內液站手控啟停裝置。

 = 1 \* GB3 

  ①液控油采用箱外濾網+箱外過濾沉淀節方式，便于清洗濾網；

  ②具有液控油冷卻功能，油水分離和管路過濾。

 = 3 \* GB3 ③計算機測控系統能自動采集液壓站油壓信號。

 = 4 \* GB3 ④控制回路要求：

  4、更換電纜線、控制線纜，新布纜網地面布置走線，便于維修和故障排查，提高線網信號傳遞可靠性。

  5、升級改造控制系統，更換測控系統主控臺及控制元器件、主控板面采用不銹鋼材質，配置計算機，升級測控軟件，更換視頻監視設備，配備數字高清影像攝像頭、硬盤錄像機，提高系統的可操作性和安全可靠性；

五、系統軟件要求
 = 1 \* GB3 ①在現有基礎上升級更新，增加數據采集通道、分段試壓、截取試壓值；加裝系統自我保護功能，如出現異常情況，立即終止試壓，且聲光報警，保證試壓過程中的安全可靠性，測控軟件能夠滿足井控設備符合API和相關標準的全部壓力試驗項目。
 = 2 \* GB3 ②壓力等級滿足:
1.4～2.1MPa、14MPa、21MPa、35 MPa、70 MPa、105 MPa。
 = 3 \* GB3 ③系統軟件性能指標達到下列標準:
試壓數據采樣精度: 優于0.2%
電源對傳感器擾動: 小于0.1mV
軟件系統采樣精度: 優于0.2%
測控系統總體精度: 優于0.2%
軟件控制響應時間: 小于2 mS
  = 4 \* GB3 ④防護裝置閉鎖功能
    為保證試壓過程中作業人員安全，試壓程序能對防護裝置狀態進行自動檢測并提示，當防護裝置處于開啟狀態時，試壓程序自動終止運行，加壓泵停止運轉，只有當人員撒出，防護裝置關閉，試壓坑內無生命跡征后，程序才能維續運行。在特殊情況下（需測試、維修），工作人員在按下控制柜內的防護裝置解鎖按鈕后才能在測試過程中進入試壓地坑檢維修。
 = 5 \* GB3 ⑤智能卸荷閥控制
    測控軟件運行時，程序能夠對試壓卸荷閥狀態進行自動檢測，若試壓卸荷閥沒有關閉，則試壓程序無法進行，當加壓泵超過所選定壓力等級時，系統軟件發出超壓報警并出現屏幕提示，同時自動停止加壓泵，并自動卸荷以保證系統安全。
 = 6 \* GB3 ⑥具有傳感器校準功能

測控軟件能校準壓力傳感器，滿足傳感器精度0.01%，數據轉換精度為0.01%。
 = 7 \* GB3 ⑦試壓系統軟件能有效地完成各種相關信息(包括系統油、氣、水、試驗壓力、防噴器油控壓力等) 的遠程自動采集、顯示，記錄和存儲，其中壓力數據的采集與處理精度不得低于0.5%。其試壓報告應包含但不局限如下內容:
    產品名稱  規格型號  產品編號  單位名稱
    試驗壓力  報告單號  試壓項目  打印日期  
    試壓分段  試壓結果  試壓曲線  穩壓時間
    操作人員  審核人    起始壓力  結束壓力

試壓結論  試驗日期  備注

試壓報告格式——中文（MPa）/英文（PSI）

  測控軟件滿足相關標準要求，程序提供輸入式自定義功能，脫離測試系統查詢打印試壓報告的功能，同時能夠方便地查詢歷史數據和打印歷史試壓報告，試壓報告跟隨計算機日期和時間，產品名稱、產品編號、規格型號、自編號、日期等項為自定義輸入方式打印。

  6、地坑內潮濕、空間受限，電器設備按照12V安全電壓用電設計，安裝人體生命探測儀，坑內安裝高照度投射式LDE照明燈6個，地坑底面鋪設紅色警示色，有效消除安全風險和隱患。

視頻控制器通過搖桿鍵盤設置系統參數、切換畫面、調整攝像機的變焦以及控制云臺動作等功能。

  配置數字高清球型攝像機視頻控制器、電動轉臂、電動升降架；攝像機升降有效距離不小于2500mm，電機轉角0～355度可調，臂長3500MM。

  攝像機控制系統安裝在主控制臺柜上，在控制室的操作人員可以根據視頻圖像需要，控制攝像機電動轉臂的動作，配合控制安裝在防護坑內的攝像機電動升降架，全方位地準確查找、觀察防噴器等試壓工件的細微油水泄漏、液壓站上的壓力表的指示。

  視頻監視配置硬盤錄像機， 55～60in液晶顯示器2臺，時刻保存視頻監視畫面。

視頻監視支持實時高清視頻輸出、支持多倍光學變倍，內置15米紅外線補光，自動聚焦、自動光圈、自動白平衡。
云臺要求:
(1) 水平速度: 35°/S
(2) 水平轉角: 0～355°
(3) 垂直速度: -15°～90°/S
(4) 垂直轉角: 0～90°

⑸ 適應環境-20～50°

    試壓機經過上述項技術改造后，整體性能提升，完全滿足70MPa井控裝備檢測要求，系統運行穩定，靈敏性高，視頻監視影像自動保存，試壓資料自動存檔，方便查詢，地坑內生命體征適時探測，安全防護可靠，有效規避安全風險，確保安全生產。

六、試運行與技術培訓

試壓機技術改造完成后，交付設備使用說明書、產品合格證、系統操作規程，設備進行試運行，組織人員技術培訓，培訓內容涉及試壓機改造后的結構原理、操作規程、設備維修、系統維護要求等，確保人員全面掌握設備工作原理、運行操用和使用維護。

試壓裝置技術改造清單