邵宏宇

（大慶油田石油專用設備有限公司，黑龍江 大慶 163411）

隨著人們環(huán)保意識的逐漸增強，標準化作業(yè)所帶來的效益普遍認可，油田在抽油機維護保養(yǎng)上推行標準化服務，配備專用設備，以求作業(yè)更高效、環(huán)保。通過使用抽油機潤滑油凈化工程車，可以提高抽油機潤滑油更換效果，有效清除變速箱內(nèi)的油泥、鐵屑等雜質(zhì)，延長變速箱的使用周期，降低抽油機維護費用。本文介紹了潤滑油凈化工程車的工作原理及結(jié)構(gòu)特點。

1 原理

抽油機潤滑油凈化工程車是用于油田抽油機變速箱保養(yǎng)的專用工程車。它采用依維柯四驅(qū)越野底盤車作為載體，對井場路況適應性強。采用雙動力源設計，可根據(jù)現(xiàn)場情況選擇采用車載發(fā)電機或外接井場電源。采用高粘度油泵強制吸油，可以有效地清除變速箱底部的油泥和鐵屑等雜質(zhì)，再使用高壓噴射清洗油沖洗，可沖刷掉附著于箱體內(nèi)壁雜質(zhì)，遇特殊情況可重復以上步驟，直到達到理想效果。新油加注通過電控系統(tǒng)可實現(xiàn)流量控制、壓力調(diào)節(jié)以及數(shù)據(jù)的采集、顯示，根據(jù)需要可將數(shù)據(jù)導出、打印。作業(yè)過程通過控制面板進行操作，可設置加注量、加注速度等參數(shù)，也可轉(zhuǎn)換為手動操作，靈活方便。抽油機潤滑油凈化工程車通過廢油回收、高壓沖洗、計量加注可高效、環(huán)保的進行抽油機變速箱潤滑油維護保養(yǎng)作業(yè)。

2 結(jié)構(gòu)特點

抽油機潤滑油換油車用于油田設備維護標準化服務，是完成潤滑油養(yǎng)護的關鍵設備。它主要由底盤、車廂、電控系統(tǒng)、計量系統(tǒng)、泵送系統(tǒng)、儲油箱、油管卷盤、電源系統(tǒng)及其他輔助部分構(gòu)成，見圖1。

2.1 底盤

該車選用依維柯NJ2045GCF2P型4×4越野底盤，發(fā)動機型號： SOFIM8140.43S5，發(fā)動機功率95kW。

圖1 抽油機潤滑油凈化工程車

2.2 車廂

車廂主體采用鋼骨架方艙，車廂前端安裝儲油箱，兩側(cè)安裝泵送系統(tǒng)，為充分利用空間，將油管卷盤安裝在車廂頂，內(nèi)設12mm的襯板。車廂前端兩側(cè)設1100mm寬卷簾門，方便作業(yè)安裝輸油管線。車廂后部駕駛員側(cè)設置480×430mm側(cè)開門，對應位置內(nèi)部安裝電控面板，方便在地面進行操作。內(nèi)部做750×300×1500 mm箱體，做插入式固定的活動箱門，帶門鎖。車廂后部副駕駛員側(cè)開740×680的側(cè)開門，門內(nèi)做封閉箱體，內(nèi)部安裝滑道，滑道上安裝柴油發(fā)電機，使用時將柴油發(fā)電機拉出箱體，以便散熱、排放廢氣。車廂內(nèi)設施布置合理，留有足夠空間方便清理衛(wèi)生以及檢查維護。車廂內(nèi)頂部安裝直流照明燈，廂體外部后側(cè)左右分別加裝照明燈，并設有示廓燈和高位尾燈。駛室頂部設有示廓燈，并便于維修，外型盡量美觀。

2.3 電控系統(tǒng)

電氣控制系統(tǒng)采用PLC控制,應用現(xiàn)代傳感器技術在保證完成潤滑油更換各種作業(yè)功能的前提下改進機械式換油系統(tǒng)存在的不足，簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)加油作業(yè)的自動化、智能化，提高加油車的技術性能水平。該系統(tǒng)采用壓力流量控制模塊、利用壓力、液位和流量傳感器對換油進行實時監(jiān)控保證加油順利進行。為了實時傳送加油量，同時換油車配置了無線傳輸模塊，采用GSM網(wǎng)絡將每次加油總量遠傳回中心控制室。

抽油機潤滑油凈化工程車電控系統(tǒng)設計主要是對抽油機進行野外潤滑油更換,通過傳感器采集壓力值、環(huán)境溫度以及流量,將模擬量通過A/D模塊轉(zhuǎn)換成數(shù)字量一并送入PLC中的CPU，通過PLC進行數(shù)據(jù)處理，通過對壓力和流量的測量來調(diào)節(jié)內(nèi)齒泵將潤滑油輸送到減速箱中。為保證加油管路正常工作,控制壓力會保持在一個合適的范圍之內(nèi)，系統(tǒng)設有液位傳感器,當車內(nèi)油量過低時會啟動報警裝置。系統(tǒng)可以實現(xiàn)加注油量的精確計量和控制；管路壓力的動態(tài)測量和控制；儲油罐液面測量和控制；數(shù)據(jù)存儲查詢及遠傳等功能。電器系統(tǒng)原理圖如圖2。

圖2 電器系統(tǒng)原理圖

2.4 計量系統(tǒng)

為實現(xiàn)加油精確計量，設計數(shù)字濾波程序及Modbus通訊程序，由于監(jiān)測系統(tǒng)中不可避免地存在器件噪聲、隨機噪聲等干擾，導致部分采樣值偏離實際值的誤差較大，影響參數(shù)測量的精度。通過軟件算法對采樣值進行篩選濾波的數(shù)字濾波方法可削弱干擾、提高數(shù)據(jù)采集的可靠性和精確度，不受硬件電路限制，靈活可靠。在多種數(shù)字濾波方法中，去極值平均濾波法是一種結(jié)合中值濾波算法和平均濾波算法的復合濾波法，即連續(xù)采樣多次，剔除采樣值中部分最大值和部分最小值，消除明顯的脈沖干擾，余下的采樣值求平均值，抑制隨機干擾，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)平滑，減小誤差，設置250ms中斷計數(shù)，1秒中采樣四次。數(shù)據(jù)采集程序流程圖如圖3。累積流量計VFM4070與MCGS觸摸屏之間的通訊遵循工業(yè)領域廣泛應用的Modbus協(xié)議，采用請求/應答方式，觸摸屏作為Modbus通信的主機，VFM4070作為Modbus通訊的從機。主機是命令的發(fā)起方，向從機發(fā)送請求，從機被動接受請求，在判斷設備地址正確后根據(jù)功能代碼做出相應的響應，并返回給主機響應及相同的功能碼。如主機所發(fā)送的請求從機無法識別或無法滿足，從機將啟動差錯響應，返回給主機異常功能碼和異常碼。

2.5 泵送系統(tǒng)

泵送系統(tǒng)包括廢油回收、高壓沖洗、新油加注三部分，每個部分包括儲油箱、油管卷盤、高粘度內(nèi)齒泵及防爆電機等部分。采用專罐專儲，專泵專管專輸，避免油品污染，保證換油質(zhì)量；實行密閉輸送，避免換油時撒漏造成環(huán)境污染；采用高粘度齒輪泵，具備較強吸油能力，尤其對黏度大的齒輪油，具有良好的輸送能力。

圖3 數(shù)據(jù)采集程序流程圖

2.6 電源系統(tǒng)

電源采用柴油發(fā)電機與電網(wǎng)雙路供電，根據(jù)現(xiàn)場情況靈活轉(zhuǎn)換。

3 現(xiàn)場應用效果

該產(chǎn)品與2015年研制投產(chǎn)，當年年底配備給潤滑油公司標準化服務隊4臺，兩年多來在大慶油田作業(yè)近萬井次。抽油機潤滑油凈化工程車具有運行穩(wěn)定、安全環(huán)保、作業(yè)效率高等特點。該車最突出的優(yōu)勢在于車型較小，可靈活適應作業(yè)工況，可進入施工場地苛刻的作業(yè)環(huán)境。并能夠高質(zhì)量的完成抽油機變速箱潤滑油的保養(yǎng)維護，得到服務的采油廠相關部門的高度認可。

4 結(jié)語

通過產(chǎn)品廠內(nèi)試制及工業(yè)現(xiàn)場試驗，抽油機潤滑油凈化工程車具有以下特點：（1）采用專罐專儲，專泵專管專輸，避免油品污染，保證換油質(zhì)量。（2）實行密閉輸送，避免換油時撒漏造成環(huán)境污染。（3）設計采用高粘度齒輪泵，具備較強吸油能力。（4）設計沖洗設備，可反復沖洗，保障箱體內(nèi)壁雜質(zhì)有效清除。（5）采用PLC集中控制，實現(xiàn)流量控制、壓力調(diào)節(jié)以及數(shù)據(jù)的采集、顯示、打印功能。（6）采用無線遠程遙控模塊，實現(xiàn)遠距離對控制系統(tǒng)的操作。（7）采用PROFIBUS總線控制技術，實現(xiàn)對變頻器的監(jiān)視、自動故障診斷和控制。（8）采用雙動力系統(tǒng)，即車載柴油發(fā)電機組供電、井場變壓器接電兩種方式隨意轉(zhuǎn)換，滿足加換油作業(yè)順利進行?？傊?，抽油機潤滑油凈化工程車滿足設計初衷，為油田實現(xiàn)抽油機維護保養(yǎng)標準化作業(yè)提供設備保障。通過在實際應用中找到問題與不足并予以改進，使我們的產(chǎn)品越做越好。

[1]宋艷春，邵宏宇，張艷偉.大慶油田石油專用設備有限公司企業(yè)標準 潤滑油凈化工程車Q/DQJ084-2016.

[2]田玉忠，張中寶.第二采油廠主要設備潤滑手冊.