淺析技術(shù)監(jiān)測(cè)工藝配套改造閥門檢驗(yàn)系統(tǒng)研究

梁桂海 白鶴鳴 王 亮

中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司 技術(shù)監(jiān)測(cè)中心（陜西 西安 710018）

1 閥門檢驗(yàn)系統(tǒng)

閥門檢驗(yàn)系統(tǒng)共包括4 方面內(nèi)容：閥門壓力試驗(yàn)機(jī)、壓力源系統(tǒng)、閥門壓力試驗(yàn)數(shù)字化系統(tǒng)、起重搬運(yùn)系統(tǒng)。

1.1 閥門壓力試驗(yàn)機(jī)

此次技術(shù)監(jiān)測(cè)配套改造項(xiàng)目共定做閥門壓力試驗(yàn)機(jī)14 臺(tái)，試驗(yàn)閥門通徑范圍DN6～DN1000，閥門公稱壓力最大可達(dá)42MPa。試驗(yàn)機(jī)型號(hào)和數(shù)量分配（表1）。

閥門壓力試驗(yàn)機(jī)使用的所有元器件和材料都是正規(guī)廠家生產(chǎn)，不易損壞，性能可靠。液壓電磁閥、油泵電機(jī)、電器、高壓水泵、密封件、卸壓閥及壓力切換閥等關(guān)鍵元器件均采用國(guó)外性能穩(wěn)定產(chǎn)品。

所有試驗(yàn)機(jī)為一個(gè)系統(tǒng)，外觀美觀，結(jié)構(gòu)合理，操作臺(tái)布局合理，體現(xiàn)人性化，水路系統(tǒng)和電器系統(tǒng)設(shè)置分離，不會(huì)因水路泄漏的水掉落到電氣系統(tǒng)而損壞電器系統(tǒng)發(fā)生事故。

表1 閥門壓力試驗(yàn)機(jī)規(guī)格型號(hào)

1.2 壓力源系統(tǒng)

整套的壓力源系統(tǒng)，包含低壓空氣系統(tǒng)、一級(jí)增壓系統(tǒng)、二級(jí)增壓氣密封試驗(yàn)系統(tǒng)、水壓試驗(yàn)系統(tǒng)（2套）組成，每部分均按照模塊化設(shè)計(jì)。閥門試驗(yàn)機(jī)所需壓力源為低壓壓縮空氣系統(tǒng)，低壓壓縮空氣作為驅(qū)動(dòng)力源供給二級(jí)增壓系統(tǒng)和水壓系統(tǒng)，并預(yù)留一路接口為氣瓶或加壓泵使用。

因試壓系統(tǒng)的核心部件為氣動(dòng)氣體增壓泵、氣動(dòng)液體增壓泵、高壓氣動(dòng)閥門等都是靠壓縮空氣驅(qū)動(dòng)的，低壓空氣系統(tǒng)主要用來(lái)為系統(tǒng)提供工作動(dòng)力。

1.3 閥門壓力試驗(yàn)數(shù)字化系統(tǒng)

閥門壓力試驗(yàn)數(shù)字化系統(tǒng)指的是閥門試驗(yàn)機(jī)自帶按要求開(kāi)發(fā)的壓力試驗(yàn)數(shù)字化系統(tǒng)，并且可與中心數(shù)字化平臺(tái)對(duì)接。主要功能是提取檢驗(yàn)信息、記錄檢驗(yàn)數(shù)據(jù)、提供檢驗(yàn)查詢等內(nèi)容。

1.4 起重搬運(yùn)系統(tǒng)

閥門的搬運(yùn)與吊裝是檢驗(yàn)過(guò)程中勞動(dòng)強(qiáng)度較大的工作，因此在設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮到這一情況。除蝶閥試驗(yàn)機(jī)外每臺(tái)配備懸臂吊，試驗(yàn)機(jī)上方配備3 臺(tái)1t起重機(jī)，另配備1 臺(tái)2t 電動(dòng)叉車，形成一個(gè)無(wú)死角三維立體搬運(yùn)空間，大大降低勞動(dòng)強(qiáng)度。

2 閥門檢驗(yàn)系統(tǒng)先進(jìn)性

與傳統(tǒng)閥門壓力試驗(yàn)機(jī)相比，此次研究的閥門檢驗(yàn)系統(tǒng)先進(jìn)性體現(xiàn)在以下幾方面。

2.1 數(shù)字化程度高

檢驗(yàn)系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)導(dǎo)入功能，即閥門的規(guī)格、型號(hào)、出廠編號(hào)、制造廠家、合同號(hào)等閥門的基本信息，由另一臺(tái)電腦通過(guò)相應(yīng)軟件輸入后采用優(yōu)盤導(dǎo)入到檢驗(yàn)系統(tǒng)。在檢驗(yàn)系統(tǒng)輸入信息中的某一項(xiàng)如出廠編號(hào)即可調(diào)出閥門的基本信息，這樣可以大大提高試驗(yàn)效率。

檢驗(yàn)系統(tǒng)應(yīng)具有強(qiáng)大的查詢統(tǒng)計(jì)功能，并形成日?qǐng)?bào)、月報(bào)、年報(bào)等報(bào)表。查詢條件應(yīng)設(shè)置多項(xiàng)查詢，如按規(guī)格、型號(hào)、類型、出廠編號(hào)、制造廠家、合同號(hào)、檢驗(yàn)時(shí)間、檢驗(yàn)人員等，其關(guān)聯(lián)應(yīng)采用“與”和“或”進(jìn)行。

2.2 自動(dòng)化程度高

閥門壓力試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)已錄入到檢驗(yàn)系統(tǒng)之中。試驗(yàn)閥門裝夾在閥門試驗(yàn)機(jī)上后，當(dāng)輸入閥門出廠編號(hào)，調(diào)出閥門基本信息時(shí)，檢驗(yàn)系統(tǒng)會(huì)對(duì)應(yīng)提取閥門壓力試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)信息，即試驗(yàn)項(xiàng)目、試驗(yàn)壓力、試驗(yàn)時(shí)間等內(nèi)容。操作人員只需按動(dòng)打壓按鈕，閥門試驗(yàn)機(jī)自動(dòng)打壓。一項(xiàng)試驗(yàn)項(xiàng)目完成后，再根據(jù)試驗(yàn)項(xiàng)目打開(kāi)或關(guān)閉閥門，按動(dòng)打壓按鈕進(jìn)行下一項(xiàng)目打壓。免去了每個(gè)試壓項(xiàng)目人工調(diào)節(jié)試驗(yàn)壓力、監(jiān)控試壓時(shí)間、觀察泄露情況等操作。降低勞動(dòng)強(qiáng)度，自動(dòng)化程度高。

2.3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)真實(shí)性高

閥門壓力試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)已錄入到檢驗(yàn)系統(tǒng)之中，因此，每只被檢閥門都是按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)項(xiàng)目、試驗(yàn)壓力、試驗(yàn)時(shí)間等內(nèi)容都與標(biāo)準(zhǔn)完全一致。

每個(gè)出廠編號(hào)對(duì)應(yīng)唯一一只閥門，每只閥門的每條試驗(yàn)壓力曲線也是唯一的，通過(guò)曲線可觀察閥門試驗(yàn)壓力變化過(guò)程，并可提取打印，未進(jìn)行壓力試驗(yàn)的閥門則無(wú)試驗(yàn)數(shù)據(jù)及壓力曲線。

每只閥門保壓是否合格都是由檢驗(yàn)系統(tǒng)判斷，如保壓過(guò)程壓力泄露量高于標(biāo)準(zhǔn)要求，壓力曲線就會(huì)下落到試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)壓力之下，檢驗(yàn)系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)判定為不合格。

2.4 可靠性程度高

頂壓式閥門試驗(yàn)機(jī)都配有伺服系統(tǒng)，閥門升壓過(guò)程，閥門試驗(yàn)壓力與頂壓油缸壓力同時(shí)增加，保證閥門不被壓壞。

壓力試驗(yàn)機(jī)有自動(dòng)、手動(dòng)2 種模式。當(dāng)自動(dòng)模式軟件出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，手動(dòng)模式下仍能保證正常檢驗(yàn)。

壓力試驗(yàn)機(jī)防護(hù)門配有連鎖保護(hù)裝置。當(dāng)防護(hù)門未關(guān)閉到相應(yīng)位置，壓力試驗(yàn)機(jī)打壓系統(tǒng)處于斷開(kāi)狀態(tài)，無(wú)法進(jìn)行打壓。保證閥門試驗(yàn)的安全防護(hù)。

2.5 適應(yīng)性程度高

由于閥門連接形式有多種如絲扣連接、法蘭連接、焊接連接、卡箍連接等，法蘭密封面又有光滑式、凹凸式、榫槽式、梯形槽式、透鏡式等，閥門試驗(yàn)機(jī)配備了適用范圍內(nèi)的工裝，工裝裝卸方便，達(dá)到試驗(yàn)機(jī)無(wú)阻礙試驗(yàn)。

專門研制異形閥門試驗(yàn)機(jī)，保證異形閥門無(wú)阻礙試驗(yàn)。

頂壓閥門試驗(yàn)機(jī)配有閥門托架，相同規(guī)格的一批閥門檢驗(yàn)只需調(diào)整一次托架高度即可，減少閥門試驗(yàn)機(jī)裝夾時(shí)間。

3 閥門檢驗(yàn)系統(tǒng)效率評(píng)價(jià)

項(xiàng)目改造的最大目的就是降低勞動(dòng)強(qiáng)度、提高檢驗(yàn)效率，現(xiàn)就將閥門檢驗(yàn)系統(tǒng)與一般閥門試驗(yàn)機(jī)檢驗(yàn)效率進(jìn)行對(duì)比。

以規(guī)格型號(hào)Z41H－2.5 DN50 閘閥為例，進(jìn)行對(duì)比：

一般閥門試驗(yàn)機(jī)試驗(yàn)步驟為：閥門裝夾、調(diào)壓、打壓（殼體試驗(yàn)）、卸壓、調(diào)壓、關(guān)手輪、打壓（上密封試驗(yàn)）、卸壓、調(diào)壓、關(guān)手輪、打壓（左密封試驗(yàn)）、卸壓、打壓（右密封試驗(yàn)）、完成原始記錄?，F(xiàn)將以上步驟時(shí)間進(jìn)行估算，并將一般閥門試驗(yàn)機(jī)與閥門檢驗(yàn)系統(tǒng)所需檢驗(yàn)時(shí)間進(jìn)行對(duì)比（表2）。

從提高效率方面來(lái)說(shuō)，通過(guò)表格可看出，整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程，時(shí)間降低，效率提高，這還未包括平時(shí)需進(jìn)行的檢驗(yàn)情況統(tǒng)計(jì)、周報(bào)月報(bào)匯總等未體現(xiàn)的隱形效率的提高。

表2 新舊設(shè)備效率對(duì)比

試驗(yàn)過(guò)程中，操作人員不需要對(duì)泄露情況、保壓時(shí)間進(jìn)行監(jiān)控；檢驗(yàn)原始記錄與檢驗(yàn)報(bào)告自動(dòng)生成，減少相應(yīng)環(huán)節(jié)；檢驗(yàn)情況可直接查詢，減少了統(tǒng)計(jì)匯總方面的工作。

4 小結(jié)

閥門檢驗(yàn)系統(tǒng)是中心領(lǐng)導(dǎo)、項(xiàng)目組、相關(guān)站室共同研究的，目的是為了更好的適應(yīng)技術(shù)監(jiān)測(cè)中心發(fā)展需要，整個(gè)研究從前期考察到設(shè)計(jì)、制造、調(diào)試經(jīng)過(guò)一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程，現(xiàn)在系統(tǒng)已具備運(yùn)行條件。

由于閥門檢驗(yàn)系統(tǒng)還未投入使用，因此許多功能能否完美實(shí)現(xiàn)、運(yùn)行過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)何種問(wèn)題尚不能確定，仍需要在使用過(guò)程中再逐步完善，使之成為國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的閥門檢驗(yàn)系統(tǒng)。