信息技術在油田設備潤滑管理中的應用

劉迪(吐哈油田吐魯番采油廠，新疆 鄯善 838202)

0 引言

由摩擦引起的磨損對機械設備運動件損傷巨大，尤其是干摩擦，瞬間可以將摩擦副損壞、燒毀。減小磨損最有效方法就是在發生相對運動的各種摩擦副的接觸面之間加入潤滑劑，使兩摩擦面之間形成潤滑膜，將原來直接接觸的干摩擦面變為潤滑劑分子間的摩擦，以達到減小摩擦，減少磨損，延長機械設備的使用壽命的目的[1-2]。潤滑油的主要作用有： 潤滑作用；冷卻作用；清洗作用；防銹作用；減震作用；密封作用。基于在機械設備運行中的以上作用，潤滑牢牢奠定了在設備管理中的核心地位。同時相對于維修來說，維修是指為保持、恢復以及提升設備技術狀態進行的技術活動[3-4]。不論是保持的維護保養，還是對設備的運行情況、工作精度、磨損或腐蝕程度進行的測量和校驗，亦或是修復已損壞的設備和功能，均需要投入大量的人力和財力，增加了運行成本，而潤滑是減少設備損壞。顯然，充分、有效的潤滑成本遠比維修的成本低很多，同時還不影響生產節奏。吐哈油田公司設備管理部門基于對潤滑重要性的深度認識，對潤滑管理提出了嚴格的要求，建立了一整套設備潤滑管理體系和制度。其中最核心的是“五定”潤滑管理，即：定點、定質、定時、定量、定人。以往都是通過手工填寫紙質的潤滑油補充、更換記錄，然后定期匯總統計上報報表的方式進行管理，隨著場站的不斷擴建，統計工作量大、差錯率較高且核實困難等情況逐漸顯現。基于以上需求，著手搭建技術框架，組織進行了系統實施，將潤滑管理納入信息技術管理。

1 需求分析

一是吐魯番采油廠地處吐魯番轄區，東至鄯善連木沁鎮，西至吐魯番艾丁湖鄉，生產區域相對分散，生產站線長；二是因地處盆地之中，四周高山環抱，增熱迅速、散熱慢，形成了日照長、氣溫高、晝夜溫差大、降水少、風力強五大氣候特點，素有“火州”“風庫”之稱。夏季漫長，高溫酷熱，2014年最高氣溫44 ℃，2015年、2016年最高氣溫均為45 ℃，2017年吐魯番的氣溫更是沖到了48 ℃的有記錄以來的最高氣溫，設備工作環境極其惡劣；三是我廠有考核類壓縮機、抽油機、注水泵及其他小型機泵800多臺，設備種類多，型號雜，導致設備的潤滑點多、潤滑油品繁雜。以上3點造成了設備潤滑人員分散，管理難度高的現狀。為解決這一問題，經過多次探討，最終確定從報表信息化入手，初步建立一套有效的采油廠級潤滑管理系統。不僅大幅降低了潤滑油品統計工作量和填報差錯率，而且形成了定時換油的綜合管理體系，實現了數據的可追溯性，同時確保各類設備用好油、用對油。為了實現系統功能可用且好用，我以公司和采油廠相關制度文件為指導，經與采油廠相關設備管理人員多次溝通協商后，總結出以下四個主要需求。

1.1 實現采油廠和工區兩級權限管理

系統采用用戶名、密碼方式登錄，因采油廠點多面廣，各工區分散，IP區段大，而各工區只需要有登錄本地系統的權限，故設置了IP區段綁定。同時為確保信息錄入的可追溯性，系統設置了10 min無操作，即自行切斷系統功能，在實現基本的門戶管理權限分配功能的同時，保證了數據的安全和回溯。采油廠設備管理人員負責潤滑手冊的編寫，包括設備潤滑點、使用的油品及其定額。工區設備管理人員負責按照潤滑油品定期檢測結果和消耗缺少量，做好設備潤滑油脂的補充和更換記錄的錄入。

1.2 實現油脂總體消耗量統計

實現單個潤滑點油脂消耗量的統計，將油脂消耗量作為設備運行狀況的一個指標，可以更加準確地預防和發現設備的故障，降低維修成本。同時實現單個油品的消耗量統計，為下一周期油品采購計劃提供可靠依據。

1.3 實現數據的可追溯性

該系統中操作人、操作時間、使用油品、用量均為要求錄入的必要內容，一旦錄入即形成對應的詳細記錄，為實現歷史記錄的查詢提供了必要的基礎信息。一旦因設備潤滑出現設備損壞問題，即可快捷、準確的追溯到責任原因和責任人，從而更好的確定設備損壞的性質屬性。

1.4 簡單直觀的用戶界面

一是數據以圖形界面進行輸入，需要在系統中對各個潤滑點的潤滑周期和潤滑油品型號及其潤滑油品的用量進行提示。基層設備管理人員只需要每天早上登錄系統查看，即可對該工區的潤滑情況一目了然，從而確保基層管理員能夠及時發現并提醒現場操作人員正確補充或更換潤滑油脂。二是對潤滑油品消耗情況進行直觀的柱狀圖顯示，實現數據一次錄入多處共享，多點隨時查閱。

2 技術框架

2.1 總體框架

根據需求分析，結合采油廠設備和網絡現狀，共分為硬件層、數據層和展現層，另有安全管理體系和數據標準體系作為系統安全和數據標準化基礎，總體框架設計如圖1所示。

圖1 總體框架設計

2.2 利用現有資源和成熟技術建立安全體系

采用成熟的ASP+SQLSERVER技術，降低系統崩潰的風險。采用BS架構，將關鍵運算和數據存儲放在服務器端，增強數據安全。建立IP識別監控模塊，防止內網數據入侵。

2.3 研發獨有的數據結構和統計算法建立數據標準體系

為了使系統中各模塊實現順利的數據交換，對系統涉及到的數據建立標準體系如下：采用創新的數據結構解決了“一點一表”帶來的數據表過多的問題。采用設備、潤滑點、潤滑油品、潤滑油用量四維統計算法，實現潤滑點級的潤滑油品消耗統計。潤滑油品消耗定額與設備運行時率關聯實現潤滑油品消耗量的實時預測。

3 系統實施

軟件系統研發完成后，采油廠組織將現有潤滑管理體系在該系統中分步驟、按模塊進行實施。首先利用專業技術人員培訓班的機會，對設備管理員進行了業務培訓，然后在系統中按四個模塊進行了實施。

3.1 建立采油廠潤滑油脂臺賬庫

根據設備使用手冊和吐哈油田公司制度要求，吐魯番采油廠所有設備總共使用17種潤滑油脂進行潤滑，所以第一步是將17種潤滑油脂信息按數據表要求錄入系統，形成采油廠潤滑油脂臺賬庫。

3.2 按照潤滑手冊填寫潤滑點臺賬，建立潤滑點臺賬庫

根據吐魯番采油廠設備潤滑手冊要求，將設備分為12類，按照要求，查詢設備使用說明書完善設備潤滑點信息(包括每個部位潤滑點數、使用的潤滑油脂規格型號、補充周期、更換周期、建議補充量、建議更換量等信息)，并分別將對應設備的潤滑點信息進行完整錄入，建立設備潤滑點臺賬庫。

3.3 潤滑油脂加注信息日常維護

潤滑油脂臺賬庫和潤滑點臺賬庫建立完成后即可進行潤滑油脂加注信息的日常維護。在潤滑記錄填寫頁面中，需要填寫操作人名稱、選擇日期、選擇潤滑點、填寫油脂補充或更換量，還可以在備注欄中填寫操作原因或其他說明。填寫后在記錄查詢頁面可以實現任意一臺設備潤滑記錄的查詢和刪除操作。

3.4 潤滑報表圖形化展示

在該模塊實現對每種潤滑油品的用量歷史記錄的匯總查詢，形成月度潤滑油脂用量柱狀圖(圖2)。同時在表格中顯示使用該潤滑油品的所有設備類型、在用數量以及每種設備的運行時率，并對年度該潤滑油品的用油量作出預測。

圖2 月度潤滑油脂用量柱狀圖

4 目前存在的問題

(1)系統模塊化不足，效率較低。數據管理模塊的運行效率較低，在查詢量較大時系統會出現較長時間的卡頓，而且系統模塊化不足對系統的可維護性影響較大，雖然目前暫不影響系統的正常使用，一旦業務發生變化，維護工作量將大幅度增加。

(2)系統操作界面存在不足，仍有較大的改進空間。網頁采用比較成熟的ASP架構生成，系統穩定性非常好，但是也存在明顯不足。最大的不足為網頁的動態性能較低，頁面間的數據傳遞對系統性能有不小的影響。同時操作便利性也受到了一定的影響。

5 結語

根據上述結果，下一步將采用目前流行的架構重寫軟件。在該版本的基礎上，結合系統投用以來的使用經驗，對模塊顆粒度和性能進行提升，最終提高使用效率和通用性。