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智能润滑在石油钻机上的应用

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成果主要完成人

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项目概况

立项背景

石油钻机通常工作在野外环境。虽然不都如北极附近那样寒冷,但多数情况下环境恶劣。钻机的天车是钻机设备最重要的组件之一,是安装在钻机井架顶部的定滑轮组,与钻机的游车用钢丝绳联系组成一套滑轮系统,它承受最大钩载和快绳、死绳的拉力,并把这些载荷传递到井架和底座上。因此它的作用非常重要,而它的维护却非常困难。即使在最恶劣的环境中,工作人员仍需背负几十斤重的润滑脂爬上六十米高的天车为上面的轴承进行润滑,由于是周期性按时注脂,普遍存在前期过润滑、后期欠润滑现象,为了将工作人员从如此繁重的工作中解放出来,同时保障润滑合理,我们研制了天车智能润滑系统

内涵和主要做(方)法

此方法主要是用智能系统取代人工,并实现各润滑点给油量的任意调节,解决了天车设备不同润滑制度供油的难题!智能润滑系统配备上位机监控系统,即使在最恶劣的环境,也可实现在办公室内完成对设备全部润滑点的实时监控,确保设备的安全稳定运行,减轻工人劳动强度!监控系统,实时反映各润滑部位的润滑情况,供油状态一目了然,历史供油信息归档,帮助主设备进行问题分析,紧急情况,实现润滑点远程手动给油(办公室鼠标或触摸屏即可完成),确保设备安全。智能润滑通过个性化的供油制度,实现少量多给的方法,实现轴承持续润滑,使每一滴润滑脂都体现其价值

原理或机理

智能润滑系统是从一个润滑油供给源,通过一些分配器分送管道和油量计量阀,按照一定的时间把需要的润滑油/脂准确的供往多个润滑点的系统,包括输送、分配、调节、冷却、加热和净化润滑剂,以及指示和监测油压、油位、压差、流量和油温等参数和故障的整套系统

控制系统可进行自动、手动操作

手动运行时,在触摸屏的手动控制画面上输入润滑点号,然后点击手动控制即可对应现场的相应润滑点。开启电动高压润滑泵后,润滑脂被压注到主管路中,待管道压力升至10MPa时(根据管道远近此压力可在5-30MPa之间),输入数字来选择现场润滑点号,对应点电磁给油器得到信号,开通油路,将润滑脂压注到相应的润滑部位

自动运行时,按照设定好的量(可调整)自动地对每个润滑点逐点供油,逐点检测,直至所有润滑点给油完成,进入循环等待时间(可调整),循环等待时间结束,自动进行下一次给油过程

系统工作是通过主控编码模块对PLC控制模块的输出信号进行编码,通过串行输出到现场给油器箱,现场给油器箱里的解码模块将串口接收到的信号与设定的地址进行比较,然后确定是否为该给油器箱提供数据,如果比较相同,该给油器箱中的四个点按事先设定好的参数给润滑点供油

创新亮点和值得学习借鉴之处

钻机设备正在向智能化和无人值守化方面发展。本产品已经作为胜利石油工程公司新型钻机和四川宏华钻机生产厂家新型钻机的安装件和预留安装件。用科技解放生产力,用科技提高工作效率,改善工作环境和改进工作质量,解决生产中实际存在的问题是本项目创新的亮点和值得借鉴之处

实施应用前后效果(益)情况对比

经济效益

(1)节约60%润滑脂成本(单机从每年25kg降为10kg.

(2)用智能润滑系统可节省95%人工

(3)延长润滑部件寿命达60~80%

社会效益

(1)安全:天车维护存在一定的风险性,智能润滑可以减少企业的安全风险

(2)节能:智能润滑大大减少了润滑脂用量,节能效果直观明显

(3)环保:鉴于人工加脂时往往加脂过量,导致天车设备和附近地面覆盖有大量滴落的润滑脂,污染严重。智能润滑则基本上完全避免了这一现象

可推广应用范围

如石化行业,矿山,核电,钢厂,电厂等

设备如球磨机,烧结机,高炉,轧钢机,原料场,焦化,炼钢,连铸等

应用范围非常广泛