信息技术在油田设备润滑管理中的应用

刘迪(吐哈油田吐鲁番采油厂，新疆 鄯善 838202)

0 引言

由摩擦引起的磨损对机械设备运动件损伤巨大，尤其是干摩擦，瞬间可以将摩擦副损坏、烧毁。减小磨损最有效方法就是在发生相对运动的各种摩擦副的接触面之间加入润滑剂，使两摩擦面之间形成润滑膜，将原来直接接触的干摩擦面变为润滑剂分子间的摩擦，以达到减小摩擦，减少磨损，延长机械设备的使用寿命的目的[1-2]。润滑油的主要作用有： 润滑作用；冷却作用；清洗作用；防锈作用；减震作用；密封作用。基于在机械设备运行中的以上作用，润滑牢牢奠定了在设备管理中的核心地位。同时相对于维修来说，维修是指为保持、恢复以及提升设备技术状态进行的技术活动[3-4]。不论是保持的维护保养，还是对设备的运行情况、工作精度、磨损或腐蚀程度进行的测量和校验，亦或是修复已损坏的设备和功能，均需要投入大量的人力和财力，增加了运行成本，而润滑是减少设备损坏。显然，充分、有效的润滑成本远比维修的成本低很多，同时还不影响生产节奏。吐哈油田公司设备管理部门基于对润滑重要性的深度认识，对润滑管理提出了严格的要求，建立了一整套设备润滑管理体系和制度。其中最核心的是“五定”润滑管理，即：定点、定质、定时、定量、定人。以往都是通过手工填写纸质的润滑油补充、更换记录，然后定期汇总统计上报报表的方式进行管理，随着场站的不断扩建，统计工作量大、差错率较高且核实困难等情况逐渐显现。基于以上需求，着手搭建技术框架，组织进行了系统实施，将润滑管理纳入信息技术管理。

1 需求分析

一是吐鲁番采油厂地处吐鲁番辖区，东至鄯善连木沁镇，西至吐鲁番艾丁湖乡，生产区域相对分散，生产站线长；二是因地处盆地之中，四周高山环抱，增热迅速、散热慢，形成了日照长、气温高、昼夜温差大、降水少、风力强五大气候特点，素有“火州”“风库”之称。夏季漫长，高温酷热，2014年最高气温44 ℃，2015年、2016年最高气温均为45 ℃，2017年吐鲁番的气温更是冲到了48 ℃的有记录以来的最高气温，设备工作环境极其恶劣；三是我厂有考核类压缩机、抽油机、注水泵及其他小型机泵800多台，设备种类多，型号杂，导致设备的润滑点多、润滑油品繁杂。以上3点造成了设备润滑人员分散，管理难度高的现状。为解决这一问题，经过多次探讨，最终确定从报表信息化入手，初步建立一套有效的采油厂级润滑管理系统。不仅大幅降低了润滑油品统计工作量和填报差错率，而且形成了定时换油的综合管理体系，实现了数据的可追溯性，同时确保各类设备用好油、用对油。为了实现系统功能可用且好用，我以公司和采油厂相关制度文件为指导，经与采油厂相关设备管理人员多次沟通协商后，总结出以下四个主要需求。

1.1 实现采油厂和工区两级权限管理

系统采用用户名、密码方式登录，因采油厂点多面广，各工区分散，IP区段大，而各工区只需要有登录本地系统的权限，故设置了IP区段绑定。同时为确保信息录入的可追溯性，系统设置了10 min无操作，即自行切断系统功能，在实现基本的门户管理权限分配功能的同时，保证了数据的安全和回溯。采油厂设备管理人员负责润滑手册的编写，包括设备润滑点、使用的油品及其定额。工区设备管理人员负责按照润滑油品定期检测结果和消耗缺少量，做好设备润滑油脂的补充和更换记录的录入。

1.2 实现油脂总体消耗量统计

实现单个润滑点油脂消耗量的统计，将油脂消耗量作为设备运行状况的一个指标，可以更加准确地预防和发现设备的故障，降低维修成本。同时实现单个油品的消耗量统计，为下一周期油品采购计划提供可靠依据。

1.3 实现数据的可追溯性

该系统中操作人、操作时间、使用油品、用量均为要求录入的必要内容，一旦录入即形成对应的详细记录，为实现历史记录的查询提供了必要的基础信息。一旦因设备润滑出现设备损坏问题，即可快捷、准确的追溯到责任原因和责任人，从而更好的确定设备损坏的性质属性。

1.4 简单直观的用户界面

一是数据以图形界面进行输入，需要在系统中对各个润滑点的润滑周期和润滑油品型号及其润滑油品的用量进行提示。基层设备管理人员只需要每天早上登录系统查看，即可对该工区的润滑情况一目了然，从而确保基层管理员能够及时发现并提醒现场操作人员正确补充或更换润滑油脂。二是对润滑油品消耗情况进行直观的柱状图显示，实现数据一次录入多处共享，多点随时查阅。

2 技术框架

2.1 总体框架

根据需求分析，结合采油厂设备和网络现状，共分为硬件层、数据层和展现层，另有安全管理体系和数据标准体系作为系统安全和数据标准化基础，总体框架设计如图1所示。

图1 总体框架设计

2.2 利用现有资源和成熟技术建立安全体系

采用成熟的ASP+SQLSERVER技术，降低系统崩溃的风险。采用BS架构，将关键运算和数据存储放在服务器端，增强数据安全。建立IP识别监控模块，防止内网数据入侵。

2.3 研发独有的数据结构和统计算法建立数据标准体系

为了使系统中各模块实现顺利的数据交换，对系统涉及到的数据建立标准体系如下：采用创新的数据结构解决了“一点一表”带来的数据表过多的问题。采用设备、润滑点、润滑油品、润滑油用量四维统计算法，实现润滑点级的润滑油品消耗统计。润滑油品消耗定额与设备运行时率关联实现润滑油品消耗量的实时预测。

3 系统实施

软件系统研发完成后，采油厂组织将现有润滑管理体系在该系统中分步骤、按模块进行实施。首先利用专业技术人员培训班的机会，对设备管理员进行了业务培训，然后在系统中按四个模块进行了实施。

3.1 建立采油厂润滑油脂台账库

根据设备使用手册和吐哈油田公司制度要求，吐鲁番采油厂所有设备总共使用17种润滑油脂进行润滑，所以第一步是将17种润滑油脂信息按数据表要求录入系统，形成采油厂润滑油脂台账库。

3.2 按照润滑手册填写润滑点台账，建立润滑点台账库

根据吐鲁番采油厂设备润滑手册要求，将设备分为12类，按照要求，查询设备使用说明书完善设备润滑点信息(包括每个部位润滑点数、使用的润滑油脂规格型号、补充周期、更换周期、建议补充量、建议更换量等信息)，并分别将对应设备的润滑点信息进行完整录入，建立设备润滑点台账库。

3.3 润滑油脂加注信息日常维护

润滑油脂台账库和润滑点台账库建立完成后即可进行润滑油脂加注信息的日常维护。在润滑记录填写页面中，需要填写操作人名称、选择日期、选择润滑点、填写油脂补充或更换量，还可以在备注栏中填写操作原因或其他说明。填写后在记录查询页面可以实现任意一台设备润滑记录的查询和删除操作。

3.4 润滑报表图形化展示

在该模块实现对每种润滑油品的用量历史记录的汇总查询，形成月度润滑油脂用量柱状图(图2)。同时在表格中显示使用该润滑油品的所有设备类型、在用数量以及每种设备的运行时率，并对年度该润滑油品的用油量作出预测。

图2 月度润滑油脂用量柱状图

4 目前存在的问题

(1)系统模块化不足，效率较低。数据管理模块的运行效率较低，在查询量较大时系统会出现较长时间的卡顿，而且系统模块化不足对系统的可维护性影响较大，虽然目前暂不影响系统的正常使用，一旦业务发生变化，维护工作量将大幅度增加。

(2)系统操作界面存在不足，仍有较大的改进空间。网页采用比较成熟的ASP架构生成，系统稳定性非常好，但是也存在明显不足。最大的不足为网页的动态性能较低，页面间的数据传递对系统性能有不小的影响。同时操作便利性也受到了一定的影响。

5 结语

根据上述结果，下一步将采用目前流行的架构重写软件。在该版本的基础上，结合系统投用以来的使用经验，对模块颗粒度和性能进行提升，最终提高使用效率和通用性。