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钻井现场油液污染预警及控制系统研发应用

完成单位:中石化胜利石油工程有限公司装备管理中心、中石化胜利石油工程有限公司黄河钻井总公司、中石化经纬有限公司胜利测井公司

登记编号:ZSXC-2023-SH-1-069      登记年份:2023      登记日期:2023-06-29

项目概况
1、成果简介 设备的润滑状况好坏,除了新油的质量外,如果在用油出现污染,用再好的润滑油也不能保证不发生事故。所以必须对设备的润滑系统进行维护,避免因外界污染所导致的润滑性能失效。液压元件失效70-85%,归因于油品污染,变质。这其中除了管理上的问题外,还由于近年来液压润滑元件精密程度越来越高,运动间隙变小,对超细微粒越来越敏感所致。颗粒污染物对元件运动表面的切削、粘着、冲蚀经常造成比例伺服系统的滞环增大、响应缓慢、控制失灵、泵和轴承的损坏,甚至灾难性事故的发生。针对此类问题,在钻井现场开发了油液污染度监测及控制系统。 该项目的实施对设备的按质换油提供依据,并可以减少机械磨损以及非计划停机,为钻井公司带来区大的经济效益。 2、主要创新点 (1)在线监测技术 油液污染度监测法很多,本项目采用油液在线监控技术。油液在线监控技术是将在线监测装置直接安装在系统管路或油箱上,在系统工作过程中可以随时进行检测,省略了繁琐的操作程序,避免了外界的附加污染,因而采样速度快,成本低,测量结果更能代表系统油液的真实理化性能和污染状况,为及时根据油液的理化性能变化和污染程度,采取相应的控制、净化措施及为实施按质换油提供依据。油液在线监控消除了人为不确定性因素,取样和检测几乎同时进行,并能及时为企业提供设备的工作状态。避免了传统现场检验和实验室检验时间长,自动化程度低,无法实时预警的缺点。 (2)自动触发净化系统 此方法将油液的清洁状态在显示器上进行显示。并设置污染度黄色预警和红色报警指示。一旦污染度超过预警阈值,在显示器上实时显示黄色预警信息,并启动油液净化系统;一旦污染度超过报警阈值,在显示器上显示红色报警信息并发出声响,提示维修人员停机检查,例如,如果金属颗粒超标,应及时查找颗粒来源及原因,采取相应的维修措施。维修人员可根据显示情况预知油液工作状态。 (3)传感器采用遮光法 污染度传感器采用遮光法原理,用于系统油路中颗粒污染的在线实时监测。可广泛应用于液压油、润滑油、齿轮油、发动机油等的固体颗粒污染度检测。 (4)污染度控制采用静电吸附 静电净油技术是利用在圆形高压静电场的作用下,绝大多数颗粒物分别显正、负电性,带正、负电性颗粒物各自向正、负电极方向游动。最后所有颗粒物都附著在多孔纤维棉上,从而把污染物去除掉的净化方式,通俗的讲:比如说我们用橡胶棒通过摩擦,就可以使橡胶棒产生静电,用来吸附小的颗粒物,我们就利用这种原理使机器内部产生一个很强的静电,用来吸附油中的颗粒物。