提高潤(rùn)滑油光譜分析數(shù)據(jù)的應(yīng)用效率

曾蕾蕾，李向東，張軍博，陳 科

（中石化勝利油田分公司技術(shù)檢測(cè)中心，山東 東營(yíng) 257000）

原子發(fā)射光譜分析方法(即現(xiàn)有的超譜M油料光譜分析儀)是一種通過(guò)檢測(cè)油液中的元素原子(離子或分子)在受外界能量激發(fā)條件下以特定波長(zhǎng)的光的形式釋放出的能量濃度，來(lái)確定油液中元素濃度，進(jìn)而判明摩擦副的磨損狀況、油液中污染成分的來(lái)源及污染水平和相關(guān)潤(rùn)滑油添加劑損耗程度的技術(shù)。

一、油液光譜監(jiān)測(cè)的現(xiàn)狀

1.數(shù)據(jù)錄入分析易出錯(cuò)、效率低

現(xiàn)有的超譜M型油料光譜分析儀購(gòu)置于1 9 9 9年，沒(méi)有配置外接電腦的數(shù)據(jù)傳輸軟件，油液的光譜數(shù)據(jù)只能通過(guò)外部打印機(jī)打印，在出具相關(guān)分析報(bào)告時(shí)，需要把打印紙上的2 1個(gè)元素含量數(shù)據(jù)中的6個(gè)磨損金屬元素、4個(gè)污染元素和5個(gè)添加劑元素?cái)?shù)據(jù)再錄入到相應(yīng)報(bào)告表格中。錄入易錯(cuò)誤，還必須反復(fù)檢查。

除了數(shù)據(jù)錄入容易出錯(cuò)外，檢測(cè)結(jié)論有時(shí)也會(huì)出錯(cuò)。這是由于不同的設(shè)備同一個(gè)元素的判定標(biāo)準(zhǔn)不同，如N a元素，對(duì)于地面設(shè)備超過(guò)2 0 p p m就需要注意，而對(duì)于海上設(shè)備超過(guò)5 0 p p m才需注意。

2.數(shù)據(jù)利用過(guò)于簡(jiǎn)單

光譜分析檢測(cè)月報(bào)和年報(bào)都只是簡(jiǎn)單地將數(shù)據(jù)結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比并給出1年的趨勢(shì)變化而已，光譜數(shù)據(jù)的應(yīng)用過(guò)于簡(jiǎn)單，利用效果不好。

二、影響設(shè)備在用潤(rùn)滑油光譜分析的因素

影響設(shè)備在用潤(rùn)滑油光譜分析的因素較多。首先，目前監(jiān)測(cè)的設(shè)備包括1 7個(gè)單位的1 3種不同設(shè)備，它們工作的環(huán)境大都比較惡劣，且各不相同。而且由于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備管理的問(wèn)題，取樣人員在取樣時(shí)也很難每次都將所用信息收集全。此外，由于某些設(shè)備的流動(dòng)性，取樣會(huì)不及時(shí)或不按時(shí)。其次，超譜M油料光譜分析儀的系統(tǒng)功能相當(dāng)落后，雖然配有對(duì)外的串口接口，但沒(méi)有配置外接電腦的數(shù)據(jù)傳輸軟件，油液的光譜數(shù)據(jù)只能通過(guò)外部打印機(jī)打印出來(lái)后，再由技術(shù)人員將需要的數(shù)據(jù)輸入到相應(yīng)文件中。第三，數(shù)據(jù)只用來(lái)出具月報(bào)和年報(bào)，且數(shù)據(jù)分析方法過(guò)于簡(jiǎn)單，只是將對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，需再結(jié)合技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)給出結(jié)論。

通過(guò)上面的分析，找出了影響設(shè)備在用潤(rùn)滑油光譜分析過(guò)程的要因：

一是設(shè)備陳舊，全部數(shù)據(jù)都需要人工輸入，易出錯(cuò)，效率低。

二是不同技術(shù)人員的技術(shù)水平、知識(shí)儲(chǔ)備及工作經(jīng)驗(yàn)不同，做出的結(jié)論不盡相同。

三是分析方法簡(jiǎn)單，判定標(biāo)準(zhǔn)落后。

三、改進(jìn)措施及應(yīng)用效果

首先，提出編制一套油液光譜監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)管理軟件，一方面減少人工輸入數(shù)據(jù)的工作量，減少出錯(cuò)的可能性。另一方面，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)結(jié)論自動(dòng)判定，避免不同技術(shù)人員得出不同的結(jié)論，還能自動(dòng)生成報(bào)告文檔并存盤(pán)，提高效率。

其次，提出利用數(shù)學(xué)方法每年根據(jù)全年的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)不同類(lèi)型、不同使用年限的設(shè)備的各元素含量判定指標(biāo)進(jìn)行修正。

1.元素評(píng)判界限的界定

我中心開(kāi)展設(shè)備在用油光譜分析工作已有1 0年，積累了大量的檢測(cè)數(shù)據(jù)。結(jié)合目前國(guó)內(nèi)外用于光譜數(shù)據(jù)綜合分析的方法，最終確定了適合勝利油田大型設(shè)備的基于正態(tài)分布的界限值分析方法，并對(duì)界限值進(jìn)行了修正。

2.油液光譜監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)管理軟件的編制

油液光譜數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)軟件主要包括三部分功能：設(shè)備信息管理功能、光譜數(shù)據(jù)管理功能和數(shù)據(jù)報(bào)表生成功能。

(1)設(shè)備信息管理功能

油田1 3 0多臺(tái)精、大、稀、關(guān)設(shè)備型號(hào)一般按單位不同而不同，因此以單位作為查詢索引可以方便地對(duì)設(shè)備信息進(jìn)行管理。通過(guò)設(shè)備信息管理界面可以對(duì)設(shè)備的名稱、所屬單位、設(shè)備編號(hào)、I D、油品名稱和型號(hào)等進(jìn)行管理。設(shè)備信息錄入(修改)保存后，會(huì)保存到A c c e s s數(shù)據(jù)庫(kù)中，可供其他功能模塊多次重復(fù)調(diào)用。

(2)光譜數(shù)據(jù)管理功能

光譜數(shù)據(jù)管理功能主要實(shí)現(xiàn)光譜數(shù)據(jù)的錄入和管理。界面上光譜數(shù)據(jù)分布排列與打印紙上完全一樣，錄入時(shí)只需按順序逐個(gè)錄入即可，減少了出錯(cuò)的幾率。光譜數(shù)據(jù)錄入保存后，也會(huì)保存到A c c e s s數(shù)據(jù)庫(kù)中，同樣可供其他功能模塊多次重復(fù)調(diào)用。并且在錄入時(shí)就可以注意到關(guān)鍵元素含量的變化是否合理，此外還可以生成光譜年報(bào)。

(3)數(shù)據(jù)報(bào)表生成功能

數(shù)據(jù)報(bào)表生成功能包括上面提到的光譜年報(bào)生成，此外還包括光譜月報(bào)生成功能。此功能模塊可以調(diào)用A c c e s s數(shù)據(jù)庫(kù)中的設(shè)備數(shù)據(jù)信息和相應(yīng)的光譜數(shù)據(jù)自動(dòng)填充表格，并根據(jù)各元素的判定標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)給出結(jié)論，技術(shù)人員還可以對(duì)結(jié)論做出必要的修改。生成的光譜分析月報(bào)信息可以也能保存到A c c e s s數(shù)據(jù)庫(kù)中，以便查找利用。此外生成的光譜分析月報(bào)可以Wo r d文檔的形式自動(dòng)保存到指定的位置。

四、實(shí)施效果

元素評(píng)判界限見(jiàn)表1、2。

通過(guò)表1、表2可以看出，利用正態(tài)分布對(duì)以往光譜數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析得到的新界限值與原有界限值有了較大變化。在后來(lái)的判定中也證實(shí)了新判定界限能更準(zhǔn)確地對(duì)設(shè)備在用油情況做出判定。

五、案例分析

表1 光譜分析舊評(píng)判界限表

表2 光譜分析新評(píng)判界限表

第3季度是油田生產(chǎn)任務(wù)最重的時(shí)期，大部分設(shè)備都處于滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，設(shè)備檢測(cè)量也大幅提高。通過(guò)檢測(cè)報(bào)告發(fā)現(xiàn)某采油廠作業(yè)大隊(duì)一臺(tái)3 5 0修井機(jī)在檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)污染元素N a和磨損元素F e含量異常，該采油廠派專業(yè)技術(shù)人員拆檢后發(fā)現(xiàn)缸體已經(jīng)嚴(yán)重銹蝕。正是因?yàn)閼?yīng)用此管理軟件，極大地縮短了出報(bào)告的時(shí)間，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并完成修復(fù)，降低了成本，避免了存在隱患的設(shè)備投入生產(chǎn)，保障了油田生產(chǎn)的穩(wěn)定與安全。

六、結(jié)論

第一，通過(guò)開(kāi)發(fā)一套油液光譜監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)管理軟件，簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)的錄入過(guò)程，并能自動(dòng)給出監(jiān)測(cè)結(jié)論，還能自動(dòng)生成報(bào)告文檔并存盤(pán)，減少出錯(cuò)的幾率，提高效率，提升油田精大稀關(guān)設(shè)備的油液光譜監(jiān)測(cè)水平。

第二，利用油液光譜監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)管理軟件，可減少6 0%的數(shù)據(jù)輸入量，設(shè)備信息、報(bào)告編號(hào)及檢測(cè)結(jié)論都可自動(dòng)生成，并且Wo r d報(bào)告可自動(dòng)存盤(pán)。出具報(bào)告的一次數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率由原來(lái)的8 0%提高到9 9%。1 0 0份報(bào)告的出具時(shí)間由3天減少到1天半。