往复泵出口阀与电路联动控制的技术探索

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)中国石化中原油田采油四厂 作者:谷乾胜

  为适应设备生产的自动化、信息化的日益发展,文章探索了往复泵出口常用的明杆阀门与电力拖动电路联动控制的相融合,实践证明,可以从技术层面上有效避免出现人为憋压隐患的问题。

  在注水开发油田上,特别是高压、复杂断块的油田注水,大都采用高压往复式柱塞泵进行注水。由于往复式柱塞泵具有空压启动的特点。启动前必须先将出口阀或溢流阀打开,导通出口,才能启动泵,否则,将出现憋压、刺水等比较危险的情况,轻则造成财产损失,重则危及人身安全。安全事故的发生往往由于物的不安全状态、人的不安全行为以及管理上的缺陷等共同作用的结果。因此,为避免误操作带来的不应有的损失,开拓思路,以安全、简单、实用为出发点,反复探索、实验,将往复式柱塞泵的出口管路中常用的明杆阀门的开启与电路控制融于一体,从技术层面上较好地解决了柱塞泵启动时,因误操作导致可能出现的憋压问题。避免了由此带来的经济损失甚至人身伤害。

1、明杆阀门与控制电路融合的控制机理

  在设备动力控制装置电路中增设一功率合适的常开触头按钮QA2,将该触头置于往复式柱塞泵的出口管路中的明杆阀门丝杆的对面处,调整距离到适当的动作位置即可。在该触头未闭合时,亦即往复式柱塞泵的出口阀门没有被打开前,因原控制电路中存在断开点,迫使电柜无法启动动力设备,就不能拖动该往复式柱塞泵动作。只有当该往复式柱塞泵的出口阀门打开,阀门丝杆将装设的常开触头按钮QA2 闭合,才能使电柜线路处于待机状态,此时启动该往复式柱塞泵就能保证不再出现憋压情况。

2、明杆阀门与控制电路融合的控制电路简介

  2.1、可调式拉杆支架

  这种支架可自行设计,具有较大的成型设计空间,可以采用不锈钢材料、普通金属材料或其他硬质非金属材料等制作。整体上由抽芯可调式拉杆和固定底座两个基本部分组成。抽芯可调式拉杆用于调整常开触头按钮QA2 的高度和角度,并固定安放常开触头按钮QA2 与固定底座牢固连接在一起,然后将固定底座放在往复式注塞泵出口的明杆阀门丝杆正前处地面上,调整常开触头按钮QA2 与丝杆顶端的距离(在全开阀门后,阀门丝杆刚好可以将常开触头按钮QA2 可靠地闭合)和角度到合适位置进行固定即可。

  为美化装备现场、节约附件占用空间,亦可以用微型开关替换常开触头按钮QA2 的方法,但须先把这一部分电路转换成小信号电路引入控制电柜,再转换成与之相匹配的控制电路。这样处理,可以把常开触头QA2 与阀门直接安装在一起,进一步增加它的紧凑性、可靠性。

  2.2、设计改制的明杆闸阀与控制电路融合的控制电路部分参考电路

  ①往复式柱塞泵的常用的配电柜控制电路之一,这类的控制电路易于改动,图1 为配电箱GJD- 86- 2 型电气原理图部分参考电路。将GJD- 86- 2 型配电箱改装后的部分参考电路如图2 所示。

配电箱GJD-86-2 型电气原理图部分参考电路

图1 配电箱GJD-86-2 型电气原理图部分参考电路

GJD-86-2 型配电箱改装后的部分参考电路

图2 GJD-86-2 型配电箱改装后的部分参考电路

  ②往复式柱塞泵的常用配电柜控制电路之二,高压注水泵电控柜原理图(电子保护型)的部分电路如图3 所示。将高压注水泵电控柜进行改制后的部分参考电路如图4 所示。然后将其中的T 及4C 固放在电控柜内适当位置后,连线、测试即可。

高压注水泵电控柜原理图(电子保护型)的部分电路

图3 高压注水泵电控柜原理图(电子保护型)的部分电路

高压注水泵电控柜进行改制后的部分参考电路

图4 高压注水泵电控柜进行改制后的部分参考电路

  ③往复式柱塞泵的常用的配电柜控制电路之三,CDJ- 110 软启动智能型交流电动机节电启动器控制柜部分电原理如图5 所示。将CDJ- 110软启动智能型交流电动机节电启动器控制柜进行改制后的部分参考电路如图6 所示。

节电启动器控制柜部分电原理

图5 节电启动器控制柜部分电原理

节电启动器控制柜进行改制后的部分参考电路

图6 节电启动器控制柜进行改制后的部分参考电路

  这一类的控制电路外围元件较少,很直观,除将4C和T 固放于电柜内适当的位置外,只需将可调式拉杆支架上的触头QT2 调整到合适的位置固定后,连线即可。

  2.3、明杆阀门与控制电路融合的技改建议

  选取变压器T、接触器4C 和常开触头按钮QA2 的参数时,应首先考虑,以满足技改后整体电路安全运行为前提,其次考虑经济性、实用性、兼容性以及功率、容量、形状、大小、接线、防水等问题。然后将其中的T、4C、QA2 合理固放、连线、测试合格即可。

3、拓展与展望

  通过对以上几种电路的成功改进来看,还可以做进一步的合理优化。如将控制电路进行扩展,改成集成中控,外围辅以大功率器件以满足大电流负载所需;将往复式柱塞泵的出口管路中的明杆阀门改用电动阀,把电动阀的控制电路与上述电路形成联动;再联入工业计算机进行无线远程调控,以实现系统控制。不妨纵观当今工业革命的迅猛发展,这一类的机械与电子电路的融合正愈来愈多的在我们身边萌动。

4、结语

  明杆阀门与控制电路的融合,从技术层面彻底解决了由于操作柱塞泵的动作失误引发可能出现的憋压问题。使操作人员的心理压力得到了缓解,从而提高了工作效率,为安全工作的扎实开展展示了一个崭新的思考角度。

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