抽油機潤滑油凈化工程車的工作原理及結構特點

邵宏宇

（大慶油田石油專用設備有限公司，黑龍江 大慶 163411）

隨著人們環保意識的逐漸增強，標準化作業所帶來的效益普遍認可，油田在抽油機維護保養上推行標準化服務，配備專用設備，以求作業更高效、環保。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，有效清除變速箱內的油泥、鐵屑等雜質，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構特點。

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的專用工程車。它采用依維柯四驅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，可根據現場情況選擇采用車載發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，再使用高壓噴射清洗油沖洗，可沖刷掉附著于箱體內壁雜質，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可實現流量控制、壓力調節以及數據的采集、顯示，根據需要可將數據導出、打印。作業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，也可轉換為手動操作，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、環保的進行抽油機變速箱潤滑油維護保養作業。

2 結構特點

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

2.1 底盤

該車選用依維柯NJ2045GCF2P型4×4越野底盤，發動機型號： SOFIM8140.43S5，發動機功率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，兩側安裝泵送系統，為充分利用空間，將油管卷盤安裝在車廂頂，內設12mm的襯板。車廂前端兩側設1100mm寬卷簾門，方便作業安裝輸油管線。車廂后部駕駛員側設置480×430mm側開門，對應位置內部安裝電控面板，方便在地面進行操作。內部做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開740×680的側開門，門內做封閉箱體，內部安裝滑道，滑道上安裝柴油發電機，使用時將柴油發電機拉出箱體，以便散熱、排放廢氣。車廂內設施布置合理，留有足夠空間方便清理衛生以及檢查維護。車廂內頂部安裝直流照明燈，廂體外部后側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

電氣控制系統采用PLC控制,應用現代傳感器技術在保證完成潤滑油更換各種作業功能的前提下改進機械式換油系統存在的不足，簡化系統結構，實現加油作業的自動化、智能化，提高加油車的技術性能水平。該系統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、環境溫度以及流量,將模擬量通過A/D模塊轉換成數字量一并送入PLC中的CPU，通過PLC進行數據處理，通過對壓力和流量的測量來調節內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，系統設有液位傳感器,當車內油量過低時會啟動報警裝置。系統可以實現加注油量的精確計量和控制；管路壓力的動態測量和控制；儲油罐液面測量和控制；數據存儲查詢及遠傳等功能。電器系統原理圖如圖2。

圖2 電器系統原理圖

2.4 計量系統

為實現加油精確計量，設計數字濾波程序及Modbus通訊程序，由于監測系統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，影響參數測量的精度。通過軟件算法對采樣值進行篩選濾波的數字濾波方法可削弱干擾、提高數據采集的可靠性和精確度，不受硬件電路限制，靈活可靠。在多種數字濾波方法中，去極值平均濾波法是一種結合中值濾波算法和平均濾波算法的復合濾波法，即連續采樣多次，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，從而實現數據平滑，減小誤差，設置250ms中斷計數，1秒中采樣四次。數據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領域廣泛應用的Modbus協議，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。主機是命令的發起方，向從機發送請求，從機被動接受請求，在判斷設備地址正確后根據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

泵送系統包括廢油回收、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，保證換油質量；實行密閉輸送，避免換油時撒漏造成環境污染；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 數據采集程序流程圖

2.6 電源系統

電源采用柴油發電機與電網雙路供電，根據現場情況靈活轉換。

3 現場應用效果

該產品與2015年研制投產，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近萬井次。抽油機潤滑油凈化工程車具有運行穩定、安全環保、作業效率高等特點。該車最突出的優勢在于車型較小，可靈活適應作業工況，可進入施工場地苛刻的作業環境。并能夠高質量的完成抽油機變速箱潤滑油的保養維護，得到服務的采油廠相關部門的高度認可。

4 結語

通過產品廠內試制及工業現場試驗，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，保證換油質量。（2）實行密閉輸送，避免換油時撒漏造成環境污染。（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，保障箱體內壁雜質有效清除。（5）采用PLC集中控制，實現流量控制、壓力調節以及數據的采集、顯示、打印功能。（6）采用無線遠程遙控模塊，實現遠距離對控制系統的操作。（7）采用PROFIBUS總線控制技術，實現對變頻器的監視、自動故障診斷和控制。（8）采用雙動力系統，即車載柴油發電機組供電、井場變壓器接電兩種方式隨意轉換，滿足加換油作業順利進行。總之，抽油機潤滑油凈化工程車滿足設計初衷，為油田實現抽油機維護保養標準化作業提供設備保障。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.