提高润滑油光谱分析数据的应用效率

曾蕾蕾，李向东，张军博，陈 科

（中石化胜利油田分公司技术检测中心，山东 东营 257000）

原子发射光谱分析方法(即现有的超谱M油料光谱分析仪)是一种通过检测油液中的元素原子(离子或分子)在受外界能量激发条件下以特定波长的光的形式释放出的能量浓度，来确定油液中元素浓度，进而判明摩擦副的磨损状况、油液中污染成分的来源及污染水平和相关润滑油添加剂损耗程度的技术。

一、油液光谱监测的现状

1.数据录入分析易出错、效率低

现有的超谱M型油料光谱分析仪购置于1 9 9 9年，没有配置外接电脑的数据传输软件，油液的光谱数据只能通过外部打印机打印，在出具相关分析报告时，需要把打印纸上的2 1个元素含量数据中的6个磨损金属元素、4个污染元素和5个添加剂元素数据再录入到相应报告表格中。录入易错误，还必须反复检查。

除了数据录入容易出错外，检测结论有时也会出错。这是由于不同的设备同一个元素的判定标准不同，如N a元素，对于地面设备超过2 0 p p m就需要注意，而对于海上设备超过5 0 p p m才需注意。

2.数据利用过于简单

光谱分析检测月报和年报都只是简单地将数据结果与标准对比并给出1年的趋势变化而已，光谱数据的应用过于简单，利用效果不好。

二、影响设备在用润滑油光谱分析的因素

影响设备在用润滑油光谱分析的因素较多。首先，目前监测的设备包括1 7个单位的1 3种不同设备，它们工作的环境大都比较恶劣，且各不相同。而且由于现场设备管理的问题，取样人员在取样时也很难每次都将所用信息收集全。此外，由于某些设备的流动性，取样会不及时或不按时。其次，超谱M油料光谱分析仪的系统功能相当落后，虽然配有对外的串口接口，但没有配置外接电脑的数据传输软件，油液的光谱数据只能通过外部打印机打印出来后，再由技术人员将需要的数据输入到相应文件中。第三，数据只用来出具月报和年报，且数据分析方法过于简单，只是将对应数据与标准进行比较，需再结合技术人员的经验给出结论。

通过上面的分析，找出了影响设备在用润滑油光谱分析过程的要因：

一是设备陈旧，全部数据都需要人工输入，易出错，效率低。

二是不同技术人员的技术水平、知识储备及工作经验不同，做出的结论不尽相同。

三是分析方法简单，判定标准落后。

三、改进措施及应用效果

首先，提出编制一套油液光谱监测数据管理软件，一方面减少人工输入数据的工作量，减少出错的可能性。另一方面，实现检测结论自动判定，避免不同技术人员得出不同的结论，还能自动生成报告文档并存盘，提高效率。

其次，提出利用数学方法每年根据全年的监测数据对不同类型、不同使用年限的设备的各元素含量判定指标进行修正。

1.元素评判界限的界定

我中心开展设备在用油光谱分析工作已有1 0年，积累了大量的检测数据。结合目前国内外用于光谱数据综合分析的方法，最终确定了适合胜利油田大型设备的基于正态分布的界限值分析方法，并对界限值进行了修正。

2.油液光谱监测数据管理软件的编制

油液光谱数据管理系统软件主要包括三部分功能：设备信息管理功能、光谱数据管理功能和数据报表生成功能。

(1)设备信息管理功能

油田1 3 0多台精、大、稀、关设备型号一般按单位不同而不同，因此以单位作为查询索引可以方便地对设备信息进行管理。通过设备信息管理界面可以对设备的名称、所属单位、设备编号、I D、油品名称和型号等进行管理。设备信息录入(修改)保存后，会保存到A c c e s s数据库中，可供其他功能模块多次重复调用。

(2)光谱数据管理功能

光谱数据管理功能主要实现光谱数据的录入和管理。界面上光谱数据分布排列与打印纸上完全一样，录入时只需按顺序逐个录入即可，减少了出错的几率。光谱数据录入保存后，也会保存到A c c e s s数据库中，同样可供其他功能模块多次重复调用。并且在录入时就可以注意到关键元素含量的变化是否合理，此外还可以生成光谱年报。

(3)数据报表生成功能

数据报表生成功能包括上面提到的光谱年报生成，此外还包括光谱月报生成功能。此功能模块可以调用A c c e s s数据库中的设备数据信息和相应的光谱数据自动填充表格，并根据各元素的判定标准自动给出结论，技术人员还可以对结论做出必要的修改。生成的光谱分析月报信息可以也能保存到A c c e s s数据库中，以便查找利用。此外生成的光谱分析月报可以Wo r d文档的形式自动保存到指定的位置。

四、实施效果

元素评判界限见表1、2。

通过表1、表2可以看出，利用正态分布对以往光谱数据的统计分析得到的新界限值与原有界限值有了较大变化。在后来的判定中也证实了新判定界限能更准确地对设备在用油情况做出判定。

五、案例分析

表1 光谱分析旧评判界限表

表2 光谱分析新评判界限表

第3季度是油田生产任务最重的时期，大部分设备都处于满负荷运转，设备检测量也大幅提高。通过检测报告发现某采油厂作业大队一台3 5 0修井机在检测中发现污染元素N a和磨损元素F e含量异常，该采油厂派专业技术人员拆检后发现缸体已经严重锈蚀。正是因为应用此管理软件，极大地缩短了出报告的时间，及时发现问题并完成修复，降低了成本，避免了存在隐患的设备投入生产，保障了油田生产的稳定与安全。

六、结论

第一，通过开发一套油液光谱监测数据管理软件，简化数据的录入过程，并能自动给出监测结论，还能自动生成报告文档并存盘，减少出错的几率，提高效率，提升油田精大稀关设备的油液光谱监测水平。

第二，利用油液光谱监测数据管理软件，可减少6 0%的数据输入量，设备信息、报告编号及检测结论都可自动生成，并且Wo r d报告可自动存盘。出具报告的一次数据准确率由原来的8 0%提高到9 9%。1 0 0份报告的出具时间由3天减少到1天半。