中石化井控服务中心试压泵改造技术协议-思凯达

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一、试压泵存在的主要问题：

（1）试压泵卡箍为四辦式铸造件结构，由于设计的局限性，不及两辦式结构的安全性和稳定性，曾在2014年试压作业过程中发生卡箍绷裂事件，一辦卡箍本体撕裂，导致防喷器歪斜，四通法兰损坏，卡箍重新铸造修复后，由于与原铸造件存在相对配合误差，四辦卡箍导轨不能密切配合，受力不均，卡箍基座存在不同程度的变形，防喷器入坐卡箍后，基座及顶升缸受力不均，导轨滚轮严重磨损变形，卡箍开合液缸缸体磨损严重，开合不畅，四个液缸伸缩不同步，前后时差近1分钟才能完成卡入。

（2）试压泵高压泵长期使用，腐蚀、磨损严重，试压中起压慢，压力不稳，内漏严重，经多次维修，故障仍然存在，试压作业中不能准确判定是试压机本身问题还是被试件泄漏，严重影响试压检测。

（3）液压站，由于无储能装置，液站长期处于运行状态，泵及相关机件磨损严重，油温时常超温报警，液控电磁阀、传感器指令错误，液控阀件耐受力差，损毁严重，零配件故障率高，影响试压作业。

（4）控制电缆，由于设计缺陷，埋藏地下走线，阴暗潮湿，维修及查障困难，设备运行中断失信号，故障率高，特别是设备加压到高压时，信号中断造成设备不能卸压，存在严重的安全隐患。

（5）控制操作台信号混乱，传输信号错误、实际压力和试验压力不符、试压结束后不能及时卸压、试压曲线资料不输出等系列问题，造成试压作业不能正常进行。

（6）地坑内无生命侦测仪，地坑内有人时，误操作启动泵试压，直接威胁人的生命安全。

针对试压设备现状，对试压机进行功能性技术改造。

二、技术改造引用标准

  SY/T5964-2006 钻井井控装置组合配套安装调试与维修

  SY/T5053.2-2007 钻井井口控制设备及分流设备控制系统规范

  ST/T6616-2005 含硫油气井钻井井控装置配套、安装和使用规范

  SY/T 5053.1-2000 防喷器及控制装置 防喷器

  GB/T33270-2015 压力管道规范 动力管道

  GB/T28054-2011 钢质无缝气瓶集束装置

  GB50198-2011 民用闭路监视电视系统工程技术规范

  GB/T33137-2016 基于传感器的产品监测软件集成接口规范

  GB/T32919-2016 信息安全技术 工业控制系统安全控制应用指南

测控软件通过国家部门检测，并有软件产品认定证书，可查询

三、试压机技术改造硬件功能及要求
  1、系统满足工作压力在105MPa 压力等级范围内的各种井控装备和其它压力容器的水密封压力的手/自动试压工作。
  2、系统能够对整个试压过程进行自动测控并出具符合标准的中/英文试压报告。
  3、系统对压力测试系统中的水密封加压系统、卸荷阀、高低压传感器具有自动检测和自动控制。
  4、控制系统对压力测试系统中的水密封加压系统、保压装置、空压站、防护装置具有远方手操电控功能，液控装置、液压卡箍具有现场手动控制和远方手操电控双重功能。
  5、控制系统对压力测试系统中的主要安全设备具有计算机自动检测、自动切换、自动控制、智能闭锁联动和自动卸荷功能。
  6、能进行自动试压，

在自动方式下，能选定控制系统的各种试压工件的试压程序，由计算机完成工件试压过程
  7、能够手动试压
    操作人员通过控制柜面板上的远方手动按钮和数字式压力表，完成人工试压操作。
  8、系统的监控功能能对整个试压过程进行工业电视监视，实现远距离安全监视压力试验的全过程，以观测查找试压工件的油水泄漏点。
  9 在自动试压过程中，系统异常超压时，系统能够发出声光报警，并自动停泵卸压，保证人身和设备安全。
  10、在试压过程中，现场能够以声、光、电警示告知提示。
  11、具备无线联络功能，以便于现场与控制室之间的联络。
  12、技术改造满足的参数要求:

 = 1 \* GB3 ①密封试验压力等级: 最大105MPa，确保70MPa
 = 2 \* GB3 ②低压密封压力等级: l.4～2.1MPa
 = 3 \* GB3 ③传感器采集精度优于0.01%
 = 4 \* GB3 ④模块转换精度优于0.01%
 = 5 \* GB3 ⑤控制台/液压站控制压力: 10.5 Mpa（可调,最大21MPa）
 = 6 \* GB3 ⑥系统总体测控精度: 优于0.5%
 = 7 \* GB3 ⑦数据采集周期: < 0.02ms
 = 8 \* GB3 ⑧控制响应时间: <2 ms

四、试压机技术改造要求：

  1、更换掉四辦卡箍，安装成两辦式卡箍，加装坑内、控制台双重控制装置，提高卡箍开合的多重操作性和可靠性，卡箍液控管线采用快速接头连接，更换导轨、滚轮，卡箍液控系统加装手动卸荷阀，内部安装单向阀，根据防喷器法兰规格（35-21，35-35，35-70）配备液压顶缸盲板，盲板有封井器坐入契形导向筒。

  2、维修、升级改造两台高压泵，增加变频调速功能，改造闸门组，安装保压装置，提高保压效率。

 = 1 \* GB3 ①试压泵最大压力不低于105MPa

 = 2 \* GB3 ②控制方式：计算机程序控制/人工手动控制

 = 3 \* GB3 ③修复高位水箱自动上水装置，更换水位计、电磁阀、上水管线等。

 = 4 \* GB3 ④安装被试件注水装置。

  3、液站维修改造，加装储能器、更换电磁阀、传感器等控制元件，加装坑内液站手控启停装置。

 = 1 \* GB3 

  ①液控油采用箱外滤网+箱外过滤沉淀节方式，便于清洗滤网；

  ②具有液控油冷却功能，油水分离和管路过滤。

 = 3 \* GB3 ③计算机测控系统能自动采集液压站油压信号。

 = 4 \* GB3 ④控制回路要求：

  4、更换电缆线、控制线缆，新布缆网地面布置走线，便于维修和故障排查，提高线网信号传递可靠性。

  5、升级改造控制系统，更换测控系统主控台及控制元器件、主控板面采用不锈钢材质，配置计算机，升级测控软件，更换视频监视设备，配备数字高清影像摄像头、硬盘录像机，提高系统的可操作性和安全可靠性；

五、系统软件要求
 = 1 \* GB3 ①在现有基础上升级更新，增加数据采集通道、分段试压、截取试压值；加装系统自我保护功能，如出现异常情况，立即终止试压，且声光报警，保证试压过程中的安全可靠性，测控软件能够满足井控设备符合API和相关标准的全部压力试验项目。
 = 2 \* GB3 ②压力等级满足:
1.4～2.1MPa、14MPa、21MPa、35 MPa、70 MPa、105 MPa。
 = 3 \* GB3 ③系统软件性能指标达到下列标准:
试压数据采样精度: 优于0.2%
电源对传感器扰动: 小于0.1mV
软件系统采样精度: 优于0.2%
测控系统总体精度: 优于0.2%
软件控制响应时间: 小于2 mS
  = 4 \* GB3 ④防护装置闭锁功能
    为保证试压过程中作业人员安全，试压程序能对防护装置状态进行自动检测并提示，当防护装置处于开启状态时，试压程序自动终止运行，加压泵停止运转，只有当人员撒出，防护装置关闭，试压坑内无生命迹征后，程序才能维续运行。在特殊情况下（需测试、维修），工作人员在按下控制柜内的防护装置解锁按钮后才能在测试过程中进入试压地坑检维修。
 = 5 \* GB3 ⑤智能卸荷阀控制
    测控软件运行时，程序能够对试压卸荷阀状态进行自动检测，若试压卸荷阀没有关闭，则试压程序无法进行，当加压泵超过所选定压力等级时，系统软件发出超压报警并出现屏幕提示，同时自动停止加压泵，并自动卸荷以保证系统安全。
 = 6 \* GB3 ⑥具有传感器校准功能

测控软件能校准压力传感器，满足传感器精度0.01%，数据转换精度为0.01%。
 = 7 \* GB3 ⑦试压系统软件能有效地完成各种相关信息(包括系统油、气、水、试验压力、防喷器油控压力等) 的远程自动采集、显示，记录和存储，其中压力数据的采集与处理精度不得低于0.5%。其试压报告应包含但不局限如下内容:
    产品名称  规格型号  产品编号  单位名称
    试验压力  报告单号  试压项目  打印日期  
    试压分段  试压结果  试压曲线  稳压时间
    操作人员  审核人    起始压力  结束压力

试压结论  试验日期  备注

试压报告格式——中文（MPa）/英文（PSI）

  测控软件满足相关标准要求，程序提供输入式自定义功能，脱离测试系统查询打印试压报告的功能，同时能够方便地查询历史数据和打印历史试压报告，试压报告跟随计算机日期和时间，产品名称、产品编号、规格型号、自编号、日期等项为自定义输入方式打印。

  6、地坑内潮湿、空间受限，电器设备按照12V安全电压用电设计，安装人体生命探测仪，坑内安装高照度投射式LDE照明灯6个，地坑底面铺设红色警示色，有效消除安全风险和隐患。

视频控制器通过摇杆键盘设置系统参数、切换画面、调整摄像机的变焦以及控制云台动作等功能。

  配置数字高清球型摄像机视频控制器、电动转臂、电动升降架；摄像机升降有效距离不小于2500mm，电机转角0～355度可调，臂长3500MM。

  摄像机控制系统安装在主控制台柜上，在控制室的操作人员可以根据视频图像需要，控制摄像机电动转臂的动作，配合控制安装在防护坑内的摄像机电动升降架，全方位地准确查找、观察防喷器等试压工件的细微油水泄漏、液压站上的压力表的指示。

  视频监视配置硬盘录像机， 55～60in液晶显示器2台，时刻保存视频监视画面。

视频监视支持实时高清视频输出、支持多倍光学变倍，内置15米红外线补光，自动聚焦、自动光圈、自动白平衡。
云台要求:
(1) 水平速度: 35°/S
(2) 水平转角: 0～355°
(3) 垂直速度: -15°～90°/S
(4) 垂直转角: 0～90°

⑸ 适应环境-20～50°

    试压机经过上述项技术改造后，整体性能提升，完全满足70MPa井控装备检测要求，系统运行稳定，灵敏性高，视频监视影像自动保存，试压资料自动存档，方便查询，地坑内生命体征适时探测，安全防护可靠，有效规避安全风险，确保安全生产。

六、试运行与技术培训

试压机技术改造完成后，交付设备使用说明书、产品合格证、系统操作规程，设备进行试运行，组织人员技术培训，培训内容涉及试压机改造后的结构原理、操作规程、设备维修、系统维护要求等，确保人员全面掌握设备工作原理、运行操用和使用维护。

试压装置技术改造清单