噴淋泵報警裝置分析研究

王金廣，王福忠，劉麗，張利光

（天津市大港油田渤海鉆探第三鉆井公司，天津 300280）

為減少泥漿泵故障率，開發一套噴淋泵報警裝置，可實現泥漿泵與噴淋泵同步啟停，當泥漿泵潤滑油壓低或噴淋泵出口壓力低于某一設定值時發出聲光報警信息，以提示操作工及時檢查設備運轉情況。

1 原理流程（見圖1）

圖1 原理流程圖

（1）設備運行時，傳感器檢測泥漿泵潤滑油油壓及噴淋泵出口水壓，進行數據采集；

（2）壓力信號傳送到防爆控制箱，將采集的壓力信號進行處理，與報警設定值進行比較；

（3）當檢測的壓力值超出報警裝置的設定值時，發出聲光報警信息；

（4）操作人員聽到報警信息后進行設備檢查，及時解決設備故障，確保生產的平穩運行。

2 技術參數及功能特性

2.1 防爆配電箱

體積：長×寬×厚=400×300×150mm。電源：220V。

2.2 智能壓力開關（見圖2）

控制范圍：-0.1 ～0 ～100MPa；控制精度：≤±0.5%FS；電源范圍：24VDC±20%

環境溫度：-25 ～80℃；重量：0.3kg；響應時間：<4ms；顯示方式：4 位數碼管；

顯示范圍：-1999 ～9999；開關類型：PNP/NPN；耐振動：10g/0 ～500Hz；耐沖擊：50g/1ms。

2.3 智能開關的功能特征

（1）當前壓力值由4 位數字顯示。

（2）壓力預設開關點和延滯切換輸出。

（3）零點到滿度之間可任意設定開關量。

圖2 智能壓力開關

（4）外殼設有節點動作發光二級管，便于觀察。

（5）按鍵調校及現場設置各種參數，操作方便。

（6）2 路開關量輸出，帶載能力1.2A。

2.4 遲滯功能

如果系統壓力在預設值左右變動，則遲滯功能可保持輸出狀態的穩定。若系統壓力升高，則會在達到開啟點（ALxH）時切換輸出狀態。若系統壓力下降，則僅在大道關閉點（ALxF）時才切換回原輸出狀態。

ALxH>ALxF 為常開功能

ALxH

2.5 窗口功能

使用窗口模式可監控規定的允許范圍，系統壓力在開啟點（ALxH）與關閉點（ALxF）之間變化時，輸出功能將會切換（窗口功能/常開）或不會切換（窗口功能/常閉）。可通過ALxH 與ALxF 的差值設定窗口的寬度。延時時間（0.1～30.0 秒）通過這種方法，不需要的瞬時壓力峰值或高頻信號會被濾掉。壓力達到切換條件時，開關輸出并不立即改變狀態，而必須等待延遲時間結束才會顯示。若延遲時間結束開關事件也已消失，則開關輸出也不會改變。

2.6 零位校正

在測量狀態下，同時按下▼與▲5 秒時，實現零位校正，量程的+/-10%范圍的壓力值將被作為新的零點。若兩鍵再次同時長按5 秒時，則恢復到零位校正之前的壓力值。例如，系統中有殘余壓力時可以將其視為零壓力顯示。

2.7 設置舉例

例：要設定開關點1 為上限報警輸出（常開功能）在4MPa 吸和，小于3.95MPa 斷開，切換延時為3 秒動作；開關點2 為下限報警輸出（常閉功能）在10MPa 斷開，低于9.95

MPa 吸和，切換延時為10 秒：

進入菜單：設定

AL1H=4.00 AL1F=3.95 ALID=0.30

AL2H=9.95 AL1F=10.00 ALID=1.00

●按下“mode”鍵。

●顯示“LOCK”（提示輸入密碼）。

●按▲或▼鍵輸入密碼“1”。

●按下“mode”鍵確認。

●按▲或▼鍵上翻或下翻進行菜單選擇（AL1H、AL1F、AL1D、AL2H、AL2F、AL2D、END）。

●按下“mode”鍵進入所選菜單。

●按▲或▼鍵更改設置。

●按下“mode”鍵確認，若需要，再用▲或▼鍵選擇其他菜單進行修改。

●修改完成后選擇“END”菜單，按“mode”鍵確認保存退出。

●若30 秒無鍵按下，則自動退出設置狀態，但是不保存所修改的數據。

3 流程圖（見圖3）

（1）在泥漿泵啟停繼氣器后加裝壓力開關，檢測泥漿泵啟、停信號。

（2）泥漿泵原潤滑油壓表處并聯安裝一個油壓檢測傳感器。

（3）在噴淋泵出口加裝水壓檢測傳感器。

圖3 控制流程總圖

（4）在泥漿泵泵殼上加裝一個報警控制箱及一個聲光報警器，報警控制箱接收傳感器信號控制噴淋泵電機及聲光報警器啟停。（見圖4）。①氣壓開關得信號后，通過繼電器、接觸器觸發噴淋泵電機啟動；②當水壓開關及油壓開關檢測到數值低于設定值時即給繼電器發出信號，聲光報警器啟動。

圖4 傳感器信號控制流程

4 安裝

（1）防爆控制箱安裝在司鉆房內，安裝需要穩固、牢靠。

（2）可以通過壓力管接頭（DIN3582 外螺紋G1/4）（其他尺寸接頭可在訂貨時說明），直接裝在液壓管路上。

（3）在關鍵應用場合（如劇烈震動或沖擊），壓力管接頭可以通過微型軟管進行機械解耦。

（4）為避免受電磁干擾的影響需要注意以下幾項：①盡量避免直接接近引起干擾的用戶裝置或電器和電子裝置的接線；②如果用微型軟管進行安裝，必須使殼體單獨接地；③連接線路盡可能的短；④采用屏蔽線。

（5）將三個智能壓力傳感器分別裝在泥漿泵啟停繼電器后，在泥漿泵原潤滑油壓表處并聯和噴淋泵出口處。

5 使用方法

（1）接通各處電源，啟動泥漿泵啟動開關，系統開始運行。（2）報警范圍可以根據不同設備根據說明書進行調節。

6 結語

本噴淋泵報警裝置能夠較好的應用于井隊現場，該系統可以實現泥漿泵與噴淋泵同步啟停，能夠減少泥漿泵故障率，提高工作效率。