一种压裂泵整泵的工作参数实时预警系统技术方案

本发明专利技术公开了一种压裂泵整泵的工作参数实时预警系统，包括数据采集系统和数据处理系统，所述数据采集系统包括实时获取压裂泵轴承位置温度的温度传感器、实时获取压裂泵导向套位置温度的温度传感器、实时获取压裂泵润滑油油温的温度传感器、实时获取压裂泵润滑油油压的压力传感器、实时获取压裂泵阀芯的振动传感器和数据采集器。同时监测动力端轴承、导向套与十字头位置的温度变化，从而实现对产品故障的实时诊断，及时发现故障点，采取维修措施，做到事故大化小目的，避免造成重大损失。避免造成重大损失。避免造成重大损失。

【技术实现步骤摘要】
一种压裂泵整泵的工作参数实时预警系统


[0001]本专利技术涉及石油及天然气钻采机械
，特别是涉及一种压裂泵整泵的工作参数实时预警系统。

技术介绍

[0002]随着石油工业的发展，对压裂泵提出了更高的要求，主要是压力越来越高，功率越来越大，而要求单位功率质量要小，制造和维修成本要低。往复式压裂泵所具有的一些特点和优点是其他类型泵无法比拟的，因而它的应用也不可被取代。
[0003]我国有关压裂设备的应用起步较晚，至今仅有五十多年的发展历程，但已初步形成一定的规模。目前，国产压裂泵已占有国内压裂设备的绝大部分市场，不论国内还是国外的压裂泵，其主流方向都是高压和大排量，另外，提高使用寿命，保证排液均匀等也是重点考虑的问题。除了从结构设计上对压裂泵进行不断改进，以便保证高效的原油采收率，也需要我们对其在工作中的状态有更为清晰的监测，做到及时发现问题，避免造成更大的损失。
[0004]压裂泵主要由动力端、液力端和润滑系统组成。动力端主要由曲轴、连杆、十字头、泵壳体及减速箱等组成；液力端主要由泵头体、柱塞、凡尔总成、阀盖和吸入管等部件组成。在设备运行的过程中，振动和摩擦都是不可避免的，当设备内部发生异常时，会随之出现振动的增大、温度的升高以及工作性能的变化。据统计，有60％以上的机械故障都是通过振动反映出来的。近几年对往复泵故障统计分析也表明，往复泵的所有故障中，动力端故障约占39％，主要是曲轴拉伤或断裂，十字头抱死，曲轴轴瓦、十字头销套间隙超标等；液力端故障约占61％，主要是吸入阀和排出阀故障，泵头开裂等。及时发现往复泵的故障点，采取维修措施，可避免造成重大损失。
[0005]目前，状态监测已经成为企业设备管理的一个不可缺少的手段。通过状态检测，可以在实际的工作中发现和了解许多设备隐患，提高设备运行可靠度，为设备长周期、健康运行奠定良好基础。往复泵的状态监测，为往复泵的预知性维修、可靠性维修提供一定的理论基础，对提高往复泵管理水平起到积极促进作用。

技术实现思路

[0006]为了克服上述现有技术的不足之处，本专利技术提供一种压裂泵整泵的工作参数实时预警系统，同时监测动力端轴承、导向套与十字头位置的温度变化，润滑油进口位置的油温及油压，液力端吸入阀和排出阀的振动；从而实现对产品故障的实时诊断，及时发现故障点，采取维修措施，做到事故大化小的目的，避免造成重大损失。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种压裂泵整泵的工作参数实时预警系统，包括数据采集系统和数据处理系统，所述数据采集系统包括实时获取压裂泵轴承位置温度的温度传感器、实时获取压裂泵导向套位置温度的温度传感器、实时获取压裂泵润滑油油温的温度传感器、实时获取压裂泵润滑油油压的压力传感器、实时获取压裂泵阀芯的振动传感器和数据采集器，所述数据处理系统包括工控机，所述数据采集器分别与温
度传感器、压力传感器、振动传感器连接，并且该数据采集器连接到工控机上，所述工控机可将检测结果发送至云端。
[0008]在上述技术方案中，所述压裂泵轴承座组件上每个轴承座均设有一个温度传感器安装孔、每对导向套设有一个温度传感器安装孔，润滑管路上润滑油进油口的位置设有一个油温传感器和一个压力传感器，吸入总管上，每个吸入口附近均设有一个振动传感器。
[0009]在上述技术方案中，所述温度传感器、压力传感器和振动传感器均通过螺纹接头与压裂泵连接。
[0010]在上述技术方案中，所述工控机发送至云端的检测结果，可通过电脑客户端、移动客户端查看。
[0011]本专利技术的有益效果是：
[0012]能够准确检测压裂泵轴承温度、导向套温度、润滑油油温和油压、吸入阀和排出阀的振动等关键参数；
[0013]可以实时监测压裂泵在运行过程中的状态，通过检测结果可以直观的判断异常点，便于现场作业人员及时检修，防止因异常造成更大的损失；
[0014]所有传感器均设置在便于拆装与检修的位置，便于操作人员作业；
[0015]可以根据实际需要，减少或者拓展数据采集项，做到按需监测，最大程度的实现低成本、高回报。
附图说明
[0016]图1为本专利技术的结构框图。
[0017]图2为本专利技术的液力端振动传感器的安装示意图。
[0018]图3为图2的左视图。
[0019]图4为本专利技术液力端及润滑油数据采集系统的结构示意图。
[0020]图5为本专利技术的动力端数据采集系统的结构示意图。
[0021]其中：YY——润滑油油压传感器；
[0022]YW——润滑油油温传感器；
[0023]ZD1、ZD2、ZD3——吸入阀和排出阀的振动传感器；
[0024]DT1、DT2、DT3——导向套温度传感器；
[0025]ZC1、ZC2、ZC3、ZC4——轴承温度传感器；
[0026]1——压裂泵液力端；2——吸入阀阀芯；3——排出阀阀芯；4——柱塞；5——吸入总管；6——压裂泵动力端；7——减速箱体；8——润滑管路；9——轴承座组件；10——导向套。
具体实施方式
[0027]下面结合附图及具体实施例对本专利技术作进一步说明。
[0028]实施方案以三缸柱塞泵为例：
[0029]如图1所示，一种压裂泵整泵的工作参数实时预警系统，包括数据采集系统和数据处理系统，所述数据采集系统包括实时获取压裂泵轴承位置温度的温度传感器、实时获取压裂泵导向套位置温度的温度传感器、实时获取压裂泵润滑油油温的温度传感器、实时获
取压裂泵润滑油油压的压力传感器、实时获取压裂泵阀芯的振动传感器和数据采集器，所述数据处理系统包括工控机，所述数据采集器分别与温度传感器、压力传感器、振动传感器连接，并且该数据采集器连接到工控机上，所述工控机可将检测结果发送至云端。将实时获取的压裂泵液力端1吸入阀位置的振动参数、润滑管路8上润滑油进油口位置的油温和油压、动力端6部件中导向套10位置的温度以及轴承座组件9上每个轴承座位置的温度等关键参数传送至数据采集器。数据处理系统调取数据采集器所采集的实时数据，并加以处理分析，通过工控机界面实时显示。
[0030]在上述技术方案中，所述压裂泵轴承座组件9上每个轴承座均设有一个温度传感器安装孔、每对导向套10设有一个温度传感器安装孔，润滑油进油口的位置设有一个油温传感器和一个压力传感器，吸入总管上，每个吸入口附近均设有一个振动传感器。
[0031]在上述技术方案中，所述温度传感器、压力传感器和振动传感器均通过螺纹接头与压裂泵连接。
[0032]在上述技术方案中，所述工控机发送至云端的检测结果，可通过电脑客户端、移动客户端查看。移动客户端包括手机、平板或其它手持设备。
[0033]如图2、图3图4和图5所示，所述的数据采集系统由吸入阀和排出阀的振动传感器ZD1、ZD2、ZD3，润滑油油压传感器YY，润滑油油温传感器YW，导向套温度传感器DT1、DT2、DT3，轴承温度传感器ZC1、ZC2、ZC3、ZC4以及本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压裂泵整泵的工作参数实时预警系统，其特征是：包括数据采集系统和数据处理系统，所述数据采集系统包括实时获取压裂泵轴承位置温度的温度传感器、实时获取压裂泵导向套位置温度的温度传感器、实时获取压裂泵润滑油油温的温度传感器、实时获取压裂泵润滑油油压的压力传感器、实时获取压裂泵阀芯的振动传感器和数据采集器，所述数据处理系统包括工控机，所述数据采集器分别与温度传感器、压力传感器、振动传感器连接，并且该数据采集器连接到工控机上，所述工控机可将检测结果发送至云端。2.根据权利要求1所述的压裂泵整泵的工作参数实时预警...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲玉强，李飞，李宏化，马海燕，张磊，王晶南，
申请(专利权)人：四机赛瓦石油钻采设备有限公司，
类型：发明
国别省市：