高壓管匯無線壓力試驗系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種高壓管匯無線壓力試驗系統(tǒng)，該高壓管匯無線壓力試驗系統(tǒng)包括控制系統(tǒng)和試壓系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)與該試壓系統(tǒng)通過無線數(shù)據(jù)傳輸方式實現(xiàn)遠程通訊，該試壓系統(tǒng)連接于被測高壓管匯，在該控制系統(tǒng)的遠程控制下，對被測高壓管匯進行壓力試驗，并將壓力試驗數(shù)據(jù)通過無線數(shù)據(jù)傳輸方式傳輸給該控制系統(tǒng)。該高壓管匯無線壓力試驗系統(tǒng)保證壓力試驗過程中測試人員的安全，具有安全可靠，結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點，可以有效保證高壓管匯的安全性能和壓力實驗過程中試驗人員的安全。
【專利說明】
高壓管匯無線壓力試驗系統(tǒng)
技術領域
[0001]本實用新型涉及儀器儀表技術領域，特別是涉及到一種高壓管匯無線壓力試驗系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]高壓管匯廣泛應用于鉆井、壓裂、固修井、注水等石油作業(yè)現(xiàn)場，最高額定工作壓力達到140Mpa。高壓管匯在工作中不僅承受含固體粒子管匯液的高速沖刷，而且可能受到H2S或者CO2的腐蝕作用，因而極易產(chǎn)生疲勞裂紋及腐蝕滲漏。高壓管匯一旦發(fā)生破裂和刺穿，會造成人員傷亡和設備破壞，產(chǎn)生重大安全事故。因此十分有必要對高壓管匯的安全性能進行定期檢測，壓力試驗是高壓管匯安全性檢測的主要項目之一。
[0003]在油田高壓作業(yè)前，會利用現(xiàn)場的柱塞栗等打壓設備，使高壓管匯里管匯液的壓力升高到正常的工作壓力，通過保壓一段時間來檢測高壓管匯的密封性能。但該方法的試驗壓力只是正常工作壓力，無法滿足國家標準規(guī)定的試驗壓力，因此也就無法有效保證高壓管匯的安全性能?，F(xiàn)有的高壓管匯專用試壓設備多采用集中控制方式，即將控制系統(tǒng)和打壓設備集成在一個控制柜中，操作人員進行壓力試驗時，距離打壓設備及高壓管匯距離較近，一旦在試壓過程中發(fā)生高壓管匯破裂和刺穿，有可能危及操作人員的生命安全，存在嚴重的安全隱患。為了滿足國家標準規(guī)定的高壓管匯試驗壓力要求并消除壓力試驗中的安全隱患，我們發(fā)明了一種高壓管匯無線壓力試驗系統(tǒng)，解決了以上技術問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的是提供一種應用于安全性能檢測的高壓管匯無線壓力試驗系統(tǒng)，該系統(tǒng)提供的試驗壓力可滿足國家標準規(guī)定的試驗壓力，同時保證試驗過程的安全性。
[0005]本實用新型的目的可通過如下技術措施來實現(xiàn):高壓管匯無線壓力試驗系統(tǒng)，該高壓管匯無線壓力試驗系統(tǒng)包括控制系統(tǒng)和試壓系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)與該試壓系統(tǒng)通過無線數(shù)據(jù)傳輸方式實現(xiàn)遠程通訊，該試壓系統(tǒng)連接于被測高壓管匯，在該控制系統(tǒng)的遠程控制下，對被測高壓管匯進行壓力試驗，并將壓力試驗數(shù)據(jù)通過無線數(shù)據(jù)傳輸方式傳輸給該控制系統(tǒng)。
[0006]本實用新型的目的還可通過如下技術措施來實現(xiàn):
[0007]該控制系統(tǒng)包括通過數(shù)據(jù)線連接的電腦和無線數(shù)據(jù)傳輸模塊，該電腦對整個壓力試驗過程進行手動控制和自動控制，實時顯示各路試驗壓力曲線，保存并回放壓力試驗數(shù)據(jù)，生成試驗報告并打印，并與Office辦公軟件兼容，可編程試驗報告，該無線數(shù)據(jù)傳輸模塊包括主機單元和天線單元，進行壓力試驗數(shù)據(jù)的接收和控制指令的發(fā)送，以進行高壓管匯壓力試驗的遠程無線控制。
[0008]該試壓系統(tǒng)包括PLC控制模塊、驅(qū)動氣源輸入模塊、水箱模塊、增壓栗和閥控及顯示模塊，該閥控及顯示模塊通過接頭與被測高壓管匯連接，該增壓栗通過高壓水管與該閥控及顯示模塊連接，該水箱模塊通過水管與該增壓栗連接，為該增壓栗提供清水作為高壓管匯壓力試驗的介質(zhì)并由該增壓栗將壓力提升至額定試驗壓力，該驅(qū)動氣源輸入模塊通過高壓空氣管路與該增壓栗連接，為該增壓栗提供清潔空氣作為動力，該PLC控制模塊通過數(shù)據(jù)線與該驅(qū)動氣源輸入模塊、該水箱模塊、該增壓栗和該閥控及顯示模塊連接，控制各模塊按指定參數(shù)進行壓力試驗并接收壓力試驗數(shù)據(jù)。
[0009]該PLC控制模塊包括PLC控制單元和無線通訊單元，該PLC控制單元控制和協(xié)調(diào)其他模塊進行壓力試驗系統(tǒng)，該無線通訊單元進行壓力試驗數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收來自該控制系統(tǒng)的控制指令。
[0010]該驅(qū)動氣源輸入模塊包括空氣過濾器，保證輸入到該增壓栗中的空氣質(zhì)量。
[0011]該水箱模塊包括水箱、進水過濾器、液位顯示及報警單元和排水閥，該進水過濾器連接于該水箱的進水口處，防止水中的雜質(zhì)進入水箱，保證試壓系統(tǒng)管路的清潔，該液位顯示及報警單元位于該水箱中，實時顯示水箱中液量，并在液位過高或過低時，發(fā)出報警信號，該排水閥位于該水箱的底部，在液位過高或壓力試驗結(jié)束后排水。
[0012]該閥控及顯示模塊控制各路閥門的開關，實時顯示被測高壓管匯的壓力，并通過該PLC控制模塊將壓力試驗數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆摽刂葡到y(tǒng)。
[0013]本實用新型中的高壓管匯無線壓力試驗系統(tǒng)，采用空氣作為增壓栗的動力源，最高試驗壓力達到250Mpa，滿足國家標準規(guī)定的試驗壓力，采用無線傳輸模塊實現(xiàn)試驗數(shù)據(jù)的遠程傳輸，保證壓力試驗過程中測試人員的安全，具有安全可靠，結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點。采用該試驗系統(tǒng)可以有效保證高壓管匯的安全性能和壓力實驗過程中試驗人員的安全。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型的高壓管匯無線壓力試驗系統(tǒng)的一具體實施例的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0015]為使本實用新型的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，并配合附圖所示，作詳細說明如下。
[0016]如圖1所示，圖1為本實用新型的高壓管匯無線壓力試驗系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。該高壓管匯無線壓力試驗系統(tǒng)由控制系統(tǒng)I和試壓系統(tǒng)2組成?？刂葡到y(tǒng)I由安裝高壓管匯壓力試驗控制軟件的筆記本電腦3和無線數(shù)據(jù)傳輸模塊4通過數(shù)據(jù)線連接?？刂葡到y(tǒng)I和試壓系統(tǒng)2通過無線數(shù)據(jù)傳輸方式實現(xiàn)遠程通訊，保證壓力試驗人在安全距離進行試驗操作。筆記本電腦3上安裝高壓管匯壓力試驗控制軟件，可實現(xiàn)整個壓力試驗過程的手動控制和自動控制，可實時顯示各路試驗壓力曲線，各試驗數(shù)據(jù)可保存并回放，可以自動生成試驗報告并打印，可與Office辦公軟件兼容，可編程試驗報告，試驗人員可依據(jù)自己的實際需求進行更改。無線數(shù)據(jù)傳輸模塊4包括主機單元和天線單元，完成試驗數(shù)據(jù)的接收和控制指令的發(fā)送功能，數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖钸h距離可達100m，可以實現(xiàn)高壓管匯壓力試驗的遠程無線控制，從而保證壓力試驗過程中試驗人員的安全性。
[0017]試壓系統(tǒng)2由PLC控制模塊5、驅(qū)動氣源輸入模塊6、水箱模塊7、增壓栗8和閥控及顯示模塊9組成。PLC控制模塊5通過數(shù)據(jù)線與驅(qū)動氣源輸入模塊6、水箱模塊7、增壓栗8和閥控及顯示模塊9連接，控制各模塊按指定參數(shù)進行壓力試驗并接收相關試驗數(shù)據(jù)。在一實施例中，PLC控制模塊5由PLC控制單元和無線通訊單元構(gòu)成，PLC控制單元是整個試壓系統(tǒng)的核心，控制和協(xié)調(diào)其他模塊實現(xiàn)壓力試驗系統(tǒng)的功能，無線通訊單元完成試驗數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收來自控制系統(tǒng)的控制指令。
[0018]驅(qū)動氣源輸入模塊6通過高壓空氣管路與增壓栗8連接，為增壓栗8提供清潔空氣作為動力。在一實施例中，驅(qū)動氣源輸入模塊6包括空氣過濾器，保證輸入到增壓栗中的空氣質(zhì)量。
[0019]水箱模塊7通過水管與增壓栗8連接，為增壓栗8提供清水作為高壓管匯壓力試驗的介質(zhì)并由增壓栗8將壓力提升至額定試驗壓力。在一實施例中，水箱模塊7包括水箱、進水過濾器、液位顯示及報警單元和排水閥。進水過濾器能夠防止水中的雜質(zhì)進入水箱，保證試壓系統(tǒng)管路的清潔。液位顯示及報警單元實現(xiàn)水箱中液量顯示功能，液位過高或過低時，發(fā)出報警信號。排水閥用于液位過高或壓力試驗結(jié)束后排水的功能。
[0020]增壓栗8通過高壓水管與閥控及顯示模塊9連接，閥控及顯示模塊9通過接頭與被測高壓管匯10連接。增壓栗8采用空氣作為動力，將水壓提高至試驗壓力，最高試驗壓力可達250Mpa，滿足國家標準規(guī)定的高壓管匯試驗壓力。閥控及顯示模塊9控制各路閥門的開關，實時顯示被測管件的壓力，并通過PLC控制模塊將試驗壓力數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)，形成高壓管匯壓力試驗報告。
[0021]使用本實用新型中的高壓管匯無線壓力試驗系統(tǒng)對高壓管匯進行壓力試驗時，首先將試壓系統(tǒng)與被測高壓管匯緊密連接，確認水箱液位顯示是否在正常范圍內(nèi)，并操作各管路閥門至正常工作位置。試驗人員應攜帶控制系統(tǒng)即筆記本電腦和無線數(shù)據(jù)傳輸模塊遠離試壓系統(tǒng)，確認在安全距離后接通控制系統(tǒng)和試壓系統(tǒng)電源。試驗人員測試并確認壓力試驗控制系統(tǒng)與試壓系統(tǒng)通訊正常后，設置初始測試壓力為IMpa，保壓lmin，測試并確認試壓系統(tǒng)與被測高壓管匯的連接密封良好。根據(jù)國家標準，試驗人員通過控制軟件設定高壓管匯的額定試驗壓力和保壓時間后，開始對被測高壓管匯進行壓力試驗，試驗數(shù)據(jù)通過無線傳輸模塊保存在筆記本電腦上，并自動生成試驗報告。壓力試驗結(jié)束后，由控制系統(tǒng)控制各路閥門緩慢卸壓，將高壓管匯中的水回收至水箱，關閉控制系統(tǒng)和試壓系統(tǒng)電源，完成整個壓力試驗過程。
[0022]本實用新型可以在不脫離設計宗旨及原理的前提下進行各種改動和變型(如采用其他無線數(shù)據(jù)傳輸模式、試壓系統(tǒng)采用其他類型控制電路或增壓栗采用其他介質(zhì)作為動力源等)，倘若這些改動和變型在本實用新型權利要求范圍內(nèi)，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型。
【主權項】
1.高壓管匯無線壓力試驗系統(tǒng)，其特征在于，該高壓管匯無線壓力試驗系統(tǒng)包括控制系統(tǒng)和試壓系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)與該試壓系統(tǒng)通過無線數(shù)據(jù)傳輸方式實現(xiàn)遠程通訊，該試壓系統(tǒng)連接于被測高壓管匯，在該控制系統(tǒng)的遠程控制下，對被測高壓管匯進行壓力試驗，并將壓力試驗數(shù)據(jù)通過無線數(shù)據(jù)傳輸方式傳輸給該控制系統(tǒng)。2.根據(jù)權利要求1所述的高壓管匯無線壓力試驗系統(tǒng)，其特征在于，該控制系統(tǒng)包括通過數(shù)據(jù)線連接的電腦和無線數(shù)據(jù)傳輸模塊，該電腦對整個壓力試驗過程進行手動控制和自動控制，實時顯示各路試驗壓力曲線，保存并回放壓力試驗數(shù)據(jù)，生成試驗報告并打印，并與Of f ice辦公軟件兼容，可編程試驗報告，該無線數(shù)據(jù)傳輸模塊包括主機單元和天線單元，進行壓力試驗數(shù)據(jù)的接收和控制指令的發(fā)送，以進行高壓管匯壓力試驗的遠程無線控制。3.根據(jù)權利要求1所述的高壓管匯無線壓力試驗系統(tǒng)，其特征在于，該試壓系統(tǒng)包括PLC控制模塊、驅(qū)動氣源輸入模塊、水箱模塊、增壓栗和閥控及顯示模塊，該閥控及顯示模塊通過接頭與被測高壓管匯連接，該增壓栗通過高壓水管與該閥控及顯示模塊連接，該水箱模塊通過水管與該增壓栗連接，為該增壓栗提供清水作為高壓管匯壓力試驗的介質(zhì)并由該增壓栗將壓力提升至額定試驗壓力，該驅(qū)動氣源輸入模塊通過高壓空氣管路與該增壓栗連接，為該增壓栗提供清潔空氣作為動力，該PLC控制模塊通過數(shù)據(jù)線與該驅(qū)動氣源輸入模塊、該水箱模塊、該增壓栗和該閥控及顯示模塊連接，控制各模塊按指定參數(shù)進行壓力試驗并接收壓力試驗數(shù)據(jù)。4.根據(jù)權利要求3所述的高壓管匯無線壓力試驗系統(tǒng)，其特征在于，該PLC控制模塊包括PLC控制單元和無線通訊單元，該PLC控制單元控制和協(xié)調(diào)其他模塊進行壓力試驗系統(tǒng)，該無線通訊單元進行壓力試驗數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收來自該控制系統(tǒng)的控制指令。5.根據(jù)權利要求3所述的高壓管匯無線壓力試驗系統(tǒng)，其特征在于，該驅(qū)動氣源輸入模塊包括空氣過濾器，保證輸入到該增壓栗中的空氣質(zhì)量。6.根據(jù)權利要求3所述的高壓管匯無線壓力試驗系統(tǒng)，其特征在于，該水箱模塊包括水箱、進水過濾器、液位顯示及報警單元和排水閥，該進水過濾器連接于該水箱的進水口處，防止水中的雜質(zhì)進入水箱，保證試壓系統(tǒng)管路的清潔，該液位顯示及報警單元位于該水箱中，實時顯示水箱中液量，并在液位過高或過低時，發(fā)出報警信號，該排水閥位于該水箱的底部，在液位過高或壓力試驗結(jié)束后排水。7.根據(jù)權利要求3所述的高壓管匯無線壓力試驗系統(tǒng)，其特征在于，該閥控及顯示模塊控制各路閥門的開關，實時顯示被測高壓管匯的壓力，并通過該PLC控制模塊將壓力試驗數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆摽刂葡到y(tǒng)。
【文檔編號】G08C17/02GK205483829SQ201620143827
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年2月25日
【發(fā)明人】張冉, 官振樂, 孫偉, 趙寧, 李建鵬, 盛擁軍, 易尚德, 楊立欣, 張 浩, 劉春陽, 邵長彬, 劉甲方
【申請人】中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司技術檢測中心