三螺桿泵遠(yuǎn)程調(diào)控的意義與技術(shù)方案 三螺桿泵的密封桿式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述
三螺桿泵的門是供水系統(tǒng)中的重要設(shè)施,起到輸送、關(guān)斷、調(diào)節(jié)供水流量、壓力和改變流向等管網(wǎng)調(diào)控作用,是供水系統(tǒng)暢通輸配和管網(wǎng)搶修、維護(hù)、改造的重要保證措施。
三螺桿泵的門上述功能的及時(shí)實(shí)現(xiàn)直接影響供水安全和供水行業(yè)的服務(wù)質(zhì)量。重要的是,當(dāng)供水系統(tǒng)發(fā)生重大故障以及處理大的爆管事故時(shí),三螺桿泵的門如不能及時(shí)有效地調(diào)控將延誤處理事故時(shí)機(jī),造成嚴(yán)重后果。
供水管網(wǎng)科學(xué)調(diào)度與實(shí)時(shí)調(diào)控首先要解決閥門遠(yuǎn)程調(diào)控問題,管網(wǎng)中若干重要閥門和關(guān)鍵閥門能否實(shí)現(xiàn)及時(shí)有效地調(diào)控直接影響供水安全,在調(diào)度中心直接實(shí)現(xiàn)對(duì)管網(wǎng)重要閥門遠(yuǎn)程調(diào)控操作對(duì)保證供水系統(tǒng)安全正常運(yùn)行具有重要意義。
實(shí)現(xiàn)方案
供水系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)科學(xué)調(diào)度的關(guān)鍵是增加控制手段和工作模式與管理制度的創(chuàng)新。針對(duì)*依靠人工操作調(diào)控閥門不能及時(shí)應(yīng)對(duì)突發(fā)事故處理、不利于供水管理和服務(wù)的現(xiàn)狀,通過對(duì)項(xiàng)目目標(biāo)、設(shè)備工作環(huán)境以及RTU、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)等因素和設(shè)備技術(shù)參數(shù)進(jìn)行考察和分析后,提出利用現(xiàn)有管網(wǎng)測(cè)壓RTU設(shè)備對(duì)管網(wǎng)重要閥門進(jìn)行遙測(cè)、遙控的技術(shù)方案,以及時(shí)應(yīng)對(duì)管網(wǎng)事故和適應(yīng)工況變化,提高供水管理和服務(wù)水平。
技術(shù)方案
?、龠h(yuǎn)程通訊/控制終端選型
三螺桿泵的門遠(yuǎn)程調(diào)控系統(tǒng)和現(xiàn)有SCADA系統(tǒng)兼容,可以充分利用現(xiàn)有設(shè)備、無線頻譜等資源。RTU選用現(xiàn)有SCADA系統(tǒng)中采用的MOSCADRTU,根據(jù)控制目標(biāo)重新編寫相應(yīng)控制程序。
?、谏衔粰C(jī)組態(tài)編程
在調(diào)度中心端上位機(jī)設(shè)定控制窗口和操作畫面,通過基于短波電臺(tái)的無線SCADA系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測(cè)閥門端運(yùn)行參數(shù),通過指令控制MOSCADRTU實(shí)現(xiàn)對(duì)閥門的遙測(cè)、遙控功能。
③執(zhí)行機(jī)構(gòu)選型
三螺桿泵的門安裝在潮濕環(huán)境下的閥門井里,工作環(huán)境惡劣。為確保控制可靠性和設(shè)備安全,選用防護(hù)等級(jí)為IP68的電動(dòng)頭和高可靠性閥門配合作為執(zhí)行機(jī)構(gòu),達(dá)到正常工作要求。
?、茈娫?br /> 在被控閥門點(diǎn)附近單位尋找合適的動(dòng)力/照明電源作為被控閥門系統(tǒng)的工作電源。根據(jù)電源情況選擇電動(dòng)頭的驅(qū)動(dòng)電源方式。在條件許可的情況下,盡可能選用動(dòng)力電源作為工作電源。
?、莞綄賰x表
為及時(shí)掌握閥門調(diào)控情況和效果,在閥門下游安裝壓力傳感器。采集的壓力信號(hào)通過RTU傳輸?shù)絊CADA系統(tǒng),平時(shí)作為測(cè)壓點(diǎn)使用。
系統(tǒng)安全措施
為保證設(shè)備安全和人身安全,方案設(shè)計(jì)和項(xiàng)目實(shí)施采取的技術(shù)措施有:
?、俟╇姲踩?br /> 由于工作場(chǎng)合特殊,電源箱設(shè)計(jì)有漏電保護(hù)器。電動(dòng)頭電源僅在進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)控操作時(shí)通過RTU控制接通,閥門井內(nèi)設(shè)備平時(shí)和市電隔離。
②閥門井及井蓋設(shè)計(jì)選型
良好的外部環(huán)境是設(shè)備安全運(yùn)行的重要因素。盡管設(shè)計(jì)選用設(shè)備能滿足“浸水環(huán)境”工作,為提高系統(tǒng)可靠性,閥門井設(shè)計(jì)采用電信防水井蓋,防止雨水侵入閥門井,為執(zhí)行機(jī)構(gòu)提供良好的外部工作環(huán)境。閥門井設(shè)計(jì)考慮了對(duì)井室積水作下滲處理,井室內(nèi)設(shè)有滲水坑。
井室內(nèi)設(shè)定位置設(shè)計(jì)安裝干簧管水位開關(guān),若因某種原因閥門井進(jìn)水/滲水,水位達(dá)到設(shè)定高度時(shí)RTU會(huì)發(fā)送水位報(bào)警信息提示檢修。
?、鄄僮鲿r(shí)管網(wǎng)運(yùn)行安全
閥門遠(yuǎn)程操作采取“動(dòng)—停—動(dòng)”的間歇運(yùn)行模式進(jìn)行控制,減少因閥門調(diào)控產(chǎn)生壓力波動(dòng)對(duì)管網(wǎng)安全運(yùn)行的影響。該控制過程由“調(diào)度端上位機(jī)—現(xiàn)場(chǎng)RTU”在程序控制下共同實(shí)現(xiàn)。
?、懿僮鳈?quán)限及系統(tǒng)管理
關(guān)鍵三螺桿泵閥門是影響供水運(yùn)行的重要設(shè)備,為防止誤操作,調(diào)度中心上位機(jī)設(shè)有登陸密碼和管理權(quán)限,并制定了相應(yīng)的管理操作規(guī)程,如:對(duì)閥門遠(yuǎn)程調(diào)控系統(tǒng)操作實(shí)行操作票制度、定期對(duì)閥門進(jìn)行啟閉操作防止設(shè)備銹蝕、根據(jù)季節(jié)定時(shí)遙控接通電動(dòng)頭內(nèi)置防潮除濕電熱裝置等。
桿式驅(qū)動(dòng)的三螺桿泵密封系統(tǒng)是開采出砂井、氣井或稠油井的經(jīng)濟(jì)有用的人工舉升辦法。
桿式驅(qū)動(dòng)的螺桿泵靠空中電機(jī)（電機(jī)帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)頭和井中的抽油桿）帶動(dòng)的驅(qū)動(dòng)桿運(yùn)轉(zhuǎn)，新系統(tǒng)必需將螺桿泵井的驅(qū)動(dòng)頭的底部密封，以節(jié)制井液。美國(guó)貝克休斯舉升中間研制了兩種有用的用于Lifteq驅(qū)動(dòng)頭系列的密封辦法：遷移轉(zhuǎn)變密封和打針式密封。
遷移轉(zhuǎn)變密封舉升中間供應(yīng)了防走漏和有助于監(jiān)控桿式驅(qū)動(dòng)螺桿泵運(yùn)轉(zhuǎn)情況的遷移轉(zhuǎn)變密封部件。新型密封部件是專為情況敏感地域研制的。經(jīng)過冗余密封和漏失孔的油田手藝周期搜檢密封能否有用。
一旦密封部件磨損，一翻開就有液流從漏失孔流出。這時(shí)功課人員能夠應(yīng)用zui后的冗余密封量直至預(yù)定的檢泵周期，或者鎖上遷移轉(zhuǎn)變密封部件，用通俗密封繩密封，直至下一次檢泵。應(yīng)用新型密封系統(tǒng)防止了方案外檢泵，降低了功課本錢。
打針式密封在功課時(shí)代當(dāng)密封繩被壓扁、驅(qū)動(dòng)頭仍在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，可插入打針式密封部件。為*壓扁的密封繩，可用壓力槍將半流體狀的密封部件插入到小孔中。新系統(tǒng)縮短了停泵時(shí)候，耽誤了檢泵周期，削減了對(duì)情況的影響。
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