原油外输泵控制盘改造

董鹏林

(中海石油(中国)有限公司天津分公司辽东作业公司 天津300450)

原油外输泵控制盘改造

董鹏林

(中海石油(中国)有限公司天津分公司辽东作业公司 天津300450)

机械振动是物体在平衡位置附近做的往复运动，振动会影响仪器设备的功能，降低机械设备的工作精度，加剧构件磨损，严重时可能造成零件断裂、螺栓松动、密封泄露，甚至引起结构的疲劳损坏。介绍了本特利振动探头及其监测模块，可以用于原油外输泵振动数据的实时监测，通过程序实现高振动停泵，为平台的安全生产提供有力的保障。

振动 外输泵 振动探头 振动实时监测

0 引 言

近年来，海上石油蓬勃发展，为我国石油事业注入了新的活力，为国家建设作出了很大贡献。机械设备在海上生产必不可少，机械设备的振动对平台安全生产制造了隐患。采用振动监测系统对机械设备振动情况进行实时监测，以及通过逻辑控制使设备在高振动情况下停机，保护了机械设备的正常运转，为平台的正常生产提供了良好保障。

1 背景及目的

原油外输泵是油气田进行原油储运的大型关键设备，锦州25-1南油气田CEP平台共有5台原油外输泵，这5台泵承担着整个油田群原油向绥中 36-1陆地终端外输的重任，运行状态关系着整个油田群原油的外输及整个油田群的正常生产。因此，对这 5台原油外输泵的保护也就变得尤为重要。外输泵的振动会导致机械密封、轴承、叶轮内套环和轴套的损坏，会严重影响外输泵的正常运行及使用寿命。锦州 25-1南油气田的 5台外输泵一直运行在缺乏高振动保护的状态下，这也使外输泵不能时时得到有效的保护。在此背景下，为了更好地管理及使用原油外输泵，充分发挥原油外输泵的效能，本平台决定对 5台原油外输泵加装高振动保护装置，使用本特利振动监测系统对原油外输泵的振动进行实时监测，以达到更好的保护原油外输泵的目的。

2 改造计划

为配合质量效益年的开展，平台决定将本应由外委单位进行的控制盘升级改造项目列为本年度的自建自修工作。改造过程初期决定先对外输A泵添加新的本特利振动探头以及本特利 1900振动监测模块，以用来试验改造效果。经过半年多的运转，发现试验效果良好，试验成功后，按顺序依次改造B、C、D泵。此种改造方法相对于外委施工，试验时间更长，易于发现问题，这也使改造后外输泵运转的稳定性大大提高。

3 主要部件简介

3.1 本特利1900振动监测模块

1900/65一般设备用途是连续监测和保护，应用于多个行业、多种场合，可以提供 4个振动输入和 4个温度输入，提供6个继电器输出，根据用户对某个或某几个通道的 OK、警告和报警状态的逻辑定义进行编程、断开或闭合触点。提供4个4～19,mA记录仪输出，每个记录仪输出可以通过软件组态，从任意通道输出任意变量。

3.2 本特利振动探头

加速度传感器由 1个压电陶瓷剪切模态原件和电子器件组成。当感受到机器振动时，该质量/弹簧系统会在压电陶瓷上施加1个作用力，从而产生1个正比于该作用力的电信号；传感器的电子器件把这个电信号转换成电压输送到本特利振动监测系统。330400和330425压电式加速度传感器被设计用来测量频率为 10,Hz到 15,kHz的振动信号。330400和330425压电式加速度传感器是三线制传感器，要求外供电电压为24,V DC。其简化的方框图如图1所示。

图1 方框原理图Fig.1 Block diagram

加电时，330400和330425压电式加速度传感器的内部电路自动设置输出直流偏压。引脚“A”和“C”之间输出直流偏压和交流信号。

4 改造过程

此次改造首先按初步设计方案，决定在外输 A泵上进行功能及效果测试，试验时间为 3个月，试验后效果良好，遂决定对初步设计方案进行完善并对其他 3台泵进行改造。改造过程如下：

4.1 对原控制盘进行拆除(见图2)

图2 拆除原控制盘Fig.2 Disassembling the original control p late

4.2 对新控制盘进行内部接线(见图3)

图3 内部接线Fig.3 Internal w iring

4.3 对 PLC程序进行优化、振动监测仪调试及人机界面制作(见图4)

图4 优化、制作Fig.4 Optim ization and programm ing

4.4 对新控制盘及探头进行现场安装(见图5)

图5 安装Fig.5 Installation

4.5 对控制盘进行外部接线及调试(见图6)

图6 调试Fig.6 Comm issioning

5 改造后效果

按照原设计，外输泵显示屏上只能观察到外输泵的振动情况，振动情况在显示屏上不显示。改造后，外输泵的温度及振动情况可以在新安装的 AB触摸屏上直观显示，在泵运行状态下，经过测试，可以触发停泵逻辑，实现外输泵在高振动情况下的停泵功能。新的人机操作界面将外输泵的各项参数全部集中于主界面显示，这样显示更加直观，同时新增加了旁通及报警条目界面，更方便了操作人员读取及操作外输泵，在有报警情况时，能更好、更及时地发现，以达到更好保护外输泵的目的。

6 总 结

此次改造不仅提高了仪表专业人员的专业技术水平，还提高了平台人员创新改造的积极性，也为公司节约了很大一笔费用，为质量效益年的开展奠定了良好的基础，也为其他海上生产单元解决类似问题积累了成功的经验。■

［1］ 乐嘉谦. 仪表工手册[M]. 2版，北京：化学工业出版社，2004.

［2］ 郑明方，杨长春. 石油化工仪表及自动化[M]. 北京：中国石化出版社，2009.

［3］ 李晓雷，孙缝春. 机械振动基础[M]. 2版，北京：北京理工大学出版社，2012.

［4］ 顾海明，周勇军. 机械振动理论与应用[M]. 南京：东南大学出版社，2007.

The Upgrade of the Control Panel of Crude Oil Export Pum p

DONG Penglin
(CNOOC China Ltd．Tianjin Branch Liaodong Operating Co.，Tianjin 300450，China)

Mechanical vibration refers to a reciprocating movement of an object in a balanced position．The vibration w ill affect instrument and equipment functions，reduce the accuracy of machinery and equipment，and aggravate the wear of components，even causing parts fracture，bolts loose，seal leakage，and even structural fatigue damage．This paper introduces Bentley vibration sensor and monitoring module，which is able to enable the real-time monitoring of crude oil export pump vibration data，shutdown the pump by program when it is under a high vibration condition and provide a strong guarantee for the safe production of the platform.

vibration；export pump；vibration sensor；vibration data of real-time monitoring

TE94

：A

：1006-8945(2015)10-0041-02

2015-09-18