一種泵壓保護(hù)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種泵壓保護(hù)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]作為油氣鉆采的重要設(shè)備，泵的安全運(yùn)行問(wèn)題一直受到高度重視。其泵壓過(guò)高可能會(huì)對(duì)人員安全、高壓管匯、泵本體、井下安全都帶來(lái)了極大的危害，輕則造成設(shè)備損壞，泵停轉(zhuǎn)，增加油氣田開(kāi)發(fā)成本，重則帶來(lái)人身安全事故或井下事故。所以泵壓保護(hù)是生產(chǎn)過(guò)程中非常重要的一個(gè)問(wèn)題。
[0003]現(xiàn)有的泵壓保護(hù)措施:采用在泵出口輔助管路安裝機(jī)械式安全閥，通過(guò)小活塞上升，頂起切削板使銷釘折斷放空從而達(dá)到保護(hù)目的。這種保護(hù)方式可靠性低、準(zhǔn)確性差、速度慢、恢復(fù)時(shí)間長(zhǎng)、維護(hù)成本高，這樣給保護(hù)及維護(hù)帶來(lái)了很大不變。
[0004]因此研制一種新型的安全閥將變得愈加重要和迫切。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種大大降低經(jīng)濟(jì)成本、提高壓裂效率、縮短壓裂周期、而且能滿足經(jīng)濟(jì)高效開(kāi)發(fā)油氣藏的需要的泵壓保護(hù)裝置。
[0006]本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:一種泵壓保護(hù)裝置，它包括HM1、PLC、變頻器、泵和報(bào)警裝置，所述的PLC初始數(shù)據(jù)設(shè)置輸入端接收來(lái)自HMI的初始數(shù)據(jù)，PLC的控制信號(hào)輸出端與變頻器連接，變頻器的扭矩控制輸出端與泵連接，變頻器的實(shí)際電機(jī)扭矩輸出端與PLC連接，泵的實(shí)際泵壓輸出端與PLC連接，PLC的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)輸出端與HMI連接，PLC的報(bào)警輸出端與報(bào)警裝置連接。
[0007]所述的初始數(shù)據(jù)設(shè)置輸入端輸入的數(shù)據(jù)包括泵壓限制值和缸套型號(hào)。
[0008]所述的缸套型號(hào)包括傳動(dòng)比、泵排量、泵沖、泵缸套尺寸、排量效率。
[0009]所述的HMI和PLC之間通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)連接。
[0010]所述的變頻器為中壓變頻器。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果是:(1)本實(shí)用新型不但解決了機(jī)械安全閥的可靠性低、準(zhǔn)確性差、速度慢、恢復(fù)時(shí)間長(zhǎng)、維護(hù)成本高的技術(shù)問(wèn)題，而且通過(guò)有效的泵壓保護(hù)大大降低了事故發(fā)生率及高壓力對(duì)設(shè)備的損壞，大大降低經(jīng)濟(jì)成本，提高壓裂效率，縮短壓裂周期，而且能滿足經(jīng)濟(jì)高效開(kāi)發(fā)油氣藏的需要；(2)本發(fā)明融合于泵控系統(tǒng)中，結(jié)合變頻技術(shù)，PLC控制技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)全數(shù)字式泵壓保護(hù)；這種保護(hù)方式可靠性高、限制范圍寬、速度快、維護(hù)成本低、能做到預(yù)防性前端控制，在泵壓即將超限或已經(jīng)超限進(jìn)行預(yù)警，并且能夠限制泵壓在安全保護(hù)范圍內(nèi)，讓操作人員能夠做到很好的應(yīng)對(duì)措施。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本實(shí)用新型的技術(shù)方案，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不局限于以下所述。
[0014]如圖1所示，一種泵壓保護(hù)裝置，它包括HM1、PLC、變頻器、泵和報(bào)警裝置，所述的PLC初始數(shù)據(jù)設(shè)置輸入端接收來(lái)自HMI的初始數(shù)據(jù)，PLC的控制信號(hào)輸出端與變頻器連接，變頻器的扭矩控制輸出端與泵連接，變頻器的實(shí)際電機(jī)扭矩輸出端與PLC連接，泵的實(shí)際泵壓輸出端與PLC連接，PLC的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)輸出端與HMI連接，PLC的報(bào)警輸出端與報(bào)警裝置連接。
[0015]所述的初始數(shù)據(jù)設(shè)置輸入端輸入的數(shù)據(jù)包括泵壓限制值和缸套型號(hào)。
[0016]所述的缸套型號(hào)包括傳動(dòng)比、泵排量、泵沖、泵缸套尺寸、排量效率。
[0017]所述的HMI和PLC之間通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)連接。
[0018]所述的變頻器為中壓變頻器。
[0019]PLC接收來(lái)自通過(guò)HMI設(shè)置的泵壓限制值和缸套型號(hào)。
[0020]PLC采集某一時(shí)刻的實(shí)時(shí)泵壓值和實(shí)時(shí)扭矩值，通過(guò)實(shí)時(shí)泵壓值推導(dǎo)出當(dāng)前泵壓對(duì)應(yīng)的推導(dǎo)扭矩值。將實(shí)時(shí)扭矩值與推導(dǎo)扭矩值進(jìn)行比較，判斷實(shí)時(shí)扭矩值的大小是否在推導(dǎo)扭矩值的一定范圍內(nèi):
[0021](I)若實(shí)時(shí)扭矩值在推導(dǎo)扭矩值的一定范圍內(nèi)，則以實(shí)時(shí)采集的扭矩值進(jìn)行下一段的扭矩預(yù)設(shè)；
[0022](2)若實(shí)時(shí)扭矩值在推導(dǎo)扭矩值的一定范圍外，則以理論計(jì)算的推導(dǎo)扭矩值進(jìn)行下一段的扭矩預(yù)設(shè)。
[0023]本實(shí)用新型還具有壓力值實(shí)時(shí)判斷功能:
[0024]判斷壓力值是否達(dá)到故障值:
[0025](I)若未達(dá)到故障值，繼續(xù)進(jìn)行壓力值實(shí)時(shí)判斷；
[0026](2)若達(dá)到故障值，則降低泵沖，判斷壓力值是否達(dá)到停機(jī)值；
[0027]判斷壓力值是否達(dá)到停機(jī)值:
[0028](I)若未達(dá)到停機(jī)值，則繼續(xù)進(jìn)行壓力值實(shí)時(shí)判斷；
[0029](2)若達(dá)到停機(jī)值，則緊急停機(jī)。
[0030]判斷壓力值是否達(dá)到報(bào)警值:
[0031](I)若未達(dá)到報(bào)警值，則進(jìn)行壓力值實(shí)時(shí)判斷；
[0032](2)若達(dá)到報(bào)警值，則進(jìn)行報(bào)警操作。
[0033]所述的PLC可采用專利號(hào)為CN 202600428 U中的PLC可編程程序控制器。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種泵壓保護(hù)裝置，其特征在于:它包括HM1、PLC、變頻器、泵和報(bào)警裝置，所述的PLC初始數(shù)據(jù)設(shè)置輸入端接收來(lái)自HMI的初始數(shù)據(jù)，PLC的控制信號(hào)輸出端與變頻器連接，變頻器的扭矩控制輸出端與泵連接，變頻器的實(shí)際電機(jī)扭矩輸出端與PLC連接，泵的實(shí)際泵壓輸出端與PLC連接，PLC的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)輸出端與HMI連接，PLC的報(bào)警輸出端與報(bào)警裝置連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種泵壓保護(hù)裝置，其特征在于:所述的初始數(shù)據(jù)設(shè)置輸入端輸入的數(shù)據(jù)包括泵壓限制值和缸套型號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種泵壓保護(hù)裝置，其特征在于:所述的缸套型號(hào)包括傳動(dòng)比m、泵排量、泵沖、泵缸套尺寸、排量效率。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種泵壓保護(hù)裝置，其特征在于:所述的HMI和PLC之間通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種泵壓保護(hù)裝置，其特征在于:所述的變頻器為中壓變頻器。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種泵壓保護(hù)裝置，它包括HMI、PLC、變頻器、泵和報(bào)警裝置，所述的PLC初始數(shù)據(jù)設(shè)置輸入端接收來(lái)自HMI的初始數(shù)據(jù)，PLC的控制信號(hào)輸出端與變頻器連接，變頻器的扭矩控制輸出端與泵連接，變頻器的實(shí)際電機(jī)扭矩輸出端與PLC連接，泵的實(shí)際泵壓輸出端與PLC連接，PLC的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)輸出端與HMI連接，PLC的報(bào)警輸出端與報(bào)警裝置連接。本實(shí)用新型具有可靠性高、限制范圍寬、速度快、維護(hù)成本低等優(yōu)點(diǎn)，能做到預(yù)防性前端控制，在泵壓即將超限或已經(jīng)超限進(jìn)行預(yù)警，并且能夠限制泵壓在安全保護(hù)范圍內(nèi)，讓操作人員能夠做到很好的應(yīng)對(duì)措施。
【IPC分類】F04B49-06
【公開(kāi)號(hào)】CN204436760
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420840202
【發(fā)明人】趙崇勝, 程明皓, 吳強(qiáng)
【申請(qǐng)人】四川宏華電氣有限責(zé)任公司
【公開(kāi)日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2014年12月26日