本發(fā)明涉及儀器儀表技術(shù)領(lǐng)域，尤其是到一種高壓管匯無(wú)線壓力試驗(yàn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

高壓管匯廣泛應(yīng)用于鉆井、壓裂、固修井、注水等石油作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，最高額定工作壓力達(dá)到140mpa。高壓管匯在工作中不僅承受含固體粒子管匯液的高速?zèng)_刷，而且可能受到h2s或者co2的腐蝕作用，因而極易產(chǎn)生疲勞裂紋及腐蝕滲漏。高壓管匯一旦發(fā)生破裂和刺穿，會(huì)造成人員傷亡和設(shè)備破壞，產(chǎn)生重大安全事故。因此十分有必要對(duì)高壓管匯的安全性能進(jìn)行定期檢測(cè)，壓力試驗(yàn)是高壓管匯安全性檢測(cè)的主要項(xiàng)目之一。

在油田高壓作業(yè)前，會(huì)利用現(xiàn)場(chǎng)的柱塞泵等打壓設(shè)備，使高壓管匯里管匯液的壓力升高到正常的工作壓力，通過(guò)保壓一段時(shí)間來(lái)檢測(cè)高壓管匯的密封性能。但該方法的試驗(yàn)壓力只是正常工作壓力，無(wú)法滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)壓力，因此也就無(wú)法有效保證高壓管匯的安全性能?，F(xiàn)有的高壓管匯專用試壓設(shè)備多采用集中控制方式，即將控制系統(tǒng)和打壓設(shè)備集成在一個(gè)控制柜中，操作人員進(jìn)行壓力試驗(yàn)時(shí)，距離打壓設(shè)備及高壓管匯距離較近，一旦在試壓過(guò)程中發(fā)生高壓管匯破裂和刺穿，有可能危及操作人員的生命安全，存在嚴(yán)重的安全隱患。為了滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的高壓管匯試驗(yàn)壓力要求并消除壓力試驗(yàn)中的安全隱患，我們發(fā)明了一種高壓管匯無(wú)線壓力試驗(yàn)系統(tǒng)，解決了以上技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種應(yīng)用于安全性能檢測(cè)的高壓管匯無(wú)線壓力試驗(yàn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)提供的試驗(yàn)壓力可滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)壓力，同時(shí) 保證試驗(yàn)過(guò)程的安全性。

本發(fā)明的目的可通過(guò)如下技術(shù)措施來(lái)實(shí)現(xiàn)：

該高壓管匯無(wú)線壓力試驗(yàn)系統(tǒng)包括控制系統(tǒng)和試壓系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)與該試壓系統(tǒng)通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸方式實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通訊，該試壓系統(tǒng)連接于被測(cè)高壓管匯，在該控制系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制下，對(duì)被測(cè)高壓管匯進(jìn)行壓力試驗(yàn)，并將壓力試驗(yàn)數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸方式傳輸給該控制系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的還可通過(guò)如下技術(shù)措施來(lái)實(shí)現(xiàn)：

該控制系統(tǒng)包括通過(guò)數(shù)據(jù)線連接的電腦和無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊，該電腦對(duì)整個(gè)壓力試驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行手動(dòng)控制和自動(dòng)控制，實(shí)時(shí)顯示各路試驗(yàn)壓力曲線，保存并回放壓力試驗(yàn)數(shù)據(jù)，生成試驗(yàn)報(bào)告并打印，并與office辦公軟件兼容，可編程試驗(yàn)報(bào)告，該無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊包括主機(jī)單元和天線單元，進(jìn)行壓力試驗(yàn)數(shù)據(jù)的接收和控制指令的發(fā)送，以進(jìn)行高壓管匯壓力試驗(yàn)的遠(yuǎn)程無(wú)線控制。

該試壓系統(tǒng)包括plc控制模塊、驅(qū)動(dòng)氣源輸入模塊、水箱模塊、增壓泵和閥控及顯示模塊，該閥控及顯示模塊通過(guò)接頭與被測(cè)高壓管匯連接，該增壓泵通過(guò)高壓水管與該閥控及顯示模塊連接，該水箱模塊通過(guò)水管與該增加泵連接，為該增加泵提供清水作為高壓管匯壓力試驗(yàn)的介質(zhì)并由該增壓泵將壓力提升至額定試驗(yàn)壓力，該驅(qū)動(dòng)氣源輸入模塊通過(guò)高壓空氣管路與該增加泵連接，為該增加泵提供清潔空氣作為動(dòng)力，該plc控制模塊通過(guò)數(shù)據(jù)線與該驅(qū)動(dòng)氣源輸入模塊、該水箱模塊、該增壓泵和該閥控及顯示模塊連接，控制各模塊按指定參數(shù)進(jìn)行壓力試驗(yàn)并接收壓力試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

該plc控制模塊包括plc控制單元和無(wú)線通訊單元，該plc控制單元控制和協(xié)調(diào)其他模塊進(jìn)行壓力試驗(yàn)系統(tǒng)，該無(wú)線通訊單元進(jìn)行壓力試驗(yàn)數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收來(lái)自該控制系統(tǒng)的控制指令。

該驅(qū)動(dòng)氣源輸入模塊包括空氣過(guò)濾器，保證輸入到該增壓泵中的空氣質(zhì)量。

該水箱模塊包括水箱、進(jìn)水過(guò)濾器、液位顯示及報(bào)警單元和排水閥，該進(jìn)水過(guò)濾器連接于該水箱的進(jìn)水口處，防止水中的雜質(zhì)進(jìn)入水箱，保證試壓系統(tǒng)管路的清潔，該液位顯示及報(bào)警單元位于該水箱中，實(shí)時(shí)顯示水 箱中液量，并在液位過(guò)高或過(guò)低時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，該排水閥位于該水箱的底部，在液位過(guò)高或壓力試驗(yàn)結(jié)束后排水。

該閥控及顯示模塊控制各路閥門(mén)的開(kāi)關(guān)，實(shí)時(shí)顯示被測(cè)高壓管匯的壓力，并通過(guò)該plc控制模塊將壓力試驗(yàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆摽刂葡到y(tǒng)。

本發(fā)明中的高壓管匯無(wú)線壓力試驗(yàn)系統(tǒng)，采用空氣作為增加泵的動(dòng)力源，最高試驗(yàn)壓力達(dá)到250mpa，滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)壓力，采用無(wú)線傳輸模塊實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸，保證壓力試驗(yàn)過(guò)程中測(cè)試人員的安全，具有安全可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。采用該試驗(yàn)系統(tǒng)可以有效保證高壓管匯的安全性能和壓力實(shí)驗(yàn)過(guò)程中試驗(yàn)人員的安全。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉出較佳實(shí)施例，并配合附圖所示，作詳細(xì)說(shuō)明如下。

如圖1所示，圖1為本發(fā)明的高壓管匯無(wú)線壓力試驗(yàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。該高壓管匯無(wú)線壓力試驗(yàn)系統(tǒng)由控制系統(tǒng)1和試壓系統(tǒng)2組成?？刂葡到y(tǒng)1由安裝高壓管匯壓力試驗(yàn)控制軟件的筆記本電腦3和無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊4通過(guò)數(shù)據(jù)線連接?？刂葡到y(tǒng)1和試壓系統(tǒng)2通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸方式實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通訊，保證壓力試驗(yàn)人在安全距離進(jìn)行試驗(yàn)操作。筆記本電腦3上安裝高壓管匯壓力試驗(yàn)控制軟件，可實(shí)現(xiàn)整個(gè)壓力試驗(yàn)過(guò)程的手動(dòng)控制和自動(dòng)控制，可實(shí)時(shí)顯示各路試驗(yàn)壓力曲線，各試驗(yàn)數(shù)據(jù)可保存并回放，可以自動(dòng)生成試驗(yàn)報(bào)告并打印，可與office辦公軟件兼容，可編程試驗(yàn)報(bào)告，試驗(yàn)人員可依據(jù)自己的實(shí)際需求進(jìn)行更改。無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊4包括主機(jī)單元和天線單元，完成試驗(yàn)數(shù)據(jù)的接收和控制指令的發(fā)送功能，數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖钸h(yuǎn)距離可達(dá)100m，可以實(shí)現(xiàn)高壓管匯壓力試驗(yàn)的遠(yuǎn)程無(wú)線控制，從而保證壓力試驗(yàn)過(guò)程中試驗(yàn)人員的安全性。

試壓系統(tǒng)2由plc控制模塊5、驅(qū)動(dòng)氣源輸入模塊6、水箱模塊7、增壓 泵8和閥控及顯示模塊9組成。plc控制模塊5通過(guò)數(shù)據(jù)線與驅(qū)動(dòng)氣源輸入模塊6、水箱模塊7、增壓泵8和閥控及顯示模塊9連接，控制各模塊按指定參數(shù)進(jìn)行壓力試驗(yàn)并接收相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)。在一實(shí)施例中，plc控制模塊5由plc控制單元和無(wú)線通訊單元構(gòu)成，plc控制單元是整個(gè)試壓系統(tǒng)的核心，控制和協(xié)調(diào)其他模塊實(shí)現(xiàn)壓力試驗(yàn)系統(tǒng)的功能，無(wú)線通訊單元完成試驗(yàn)數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收來(lái)自控制系統(tǒng)的控制指令。

驅(qū)動(dòng)氣源輸入模塊6通過(guò)高壓空氣管路與增加泵8連接，為增加泵8提供清潔空氣作為動(dòng)力。在一實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)氣源輸入模塊6包括空氣過(guò)濾器，保證輸入到增壓泵中的空氣質(zhì)量。

水箱模塊7通過(guò)水管與增加泵8連接，為增加泵8提供清水作為高壓管匯壓力試驗(yàn)的介質(zhì)并由增壓泵8將壓力提升至額定試驗(yàn)壓力。在一實(shí)施例中，水箱模塊7包括水箱、進(jìn)水過(guò)濾器、液位顯示及報(bào)警單元和排水閥。進(jìn)水過(guò)濾器能夠防止水中的雜質(zhì)進(jìn)入水箱，保證試壓系統(tǒng)管路的清潔。液位顯示及報(bào)警單元實(shí)現(xiàn)水箱中液量顯示功能，液位過(guò)高或過(guò)低時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。排水閥用于液位過(guò)高或壓力試驗(yàn)結(jié)束后排水的功能。

增壓泵8通過(guò)高壓水管與閥控及顯示模塊9連接，閥控及顯示模塊9通過(guò)接頭與被測(cè)高壓管匯10連接。增壓泵8采用空氣作為動(dòng)力，將水壓提高至試驗(yàn)壓力，最高試驗(yàn)壓力可達(dá)250mpa，滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的高壓管匯試驗(yàn)壓力。閥控及顯示模塊9控制各路閥門(mén)的開(kāi)關(guān)，實(shí)時(shí)顯示被測(cè)管件的壓力，并通過(guò)plc控制模塊將試驗(yàn)壓力數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)，形成高壓管匯壓力試驗(yàn)報(bào)告。

使用本發(fā)明中的高壓管匯無(wú)線壓力試驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)高壓管匯進(jìn)行壓力試驗(yàn)時(shí)，首先將試壓系統(tǒng)與被測(cè)高壓管匯緊密連接，確認(rèn)水箱液位顯示是否在正常范圍內(nèi)，并操作各管路閥門(mén)至正常工作位置。試驗(yàn)人員應(yīng)攜帶控制系統(tǒng)即筆記本電腦和無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊遠(yuǎn)離試壓系統(tǒng)，確認(rèn)在安全距離后接通控制系統(tǒng)和試壓系統(tǒng)電源。試驗(yàn)人員測(cè)試并確認(rèn)壓力試驗(yàn)控制系統(tǒng)與試壓系統(tǒng)通訊正常后，設(shè)置初始測(cè)試壓力為1mpa，保壓1min，測(cè)試并確認(rèn)試壓系統(tǒng)與被測(cè)高壓管匯的連接密封良好。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，試驗(yàn)人員通過(guò)控制軟件設(shè)定高壓管匯的額定試驗(yàn)壓力和保壓時(shí)間后，開(kāi)始對(duì)被測(cè)高壓管 匯進(jìn)行壓力試驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線傳輸模塊保存在筆記本電腦上，并自動(dòng)生成試驗(yàn)報(bào)告。壓力試驗(yàn)結(jié)束后，由控制系統(tǒng)控制各路閥門(mén)緩慢卸壓，將高壓管匯中的水回收至水箱，關(guān)閉控制系統(tǒng)和試壓系統(tǒng)電源，完成整個(gè)壓力試驗(yàn)過(guò)程。

本發(fā)明可以在不脫離設(shè)計(jì)宗旨及原理的前提下進(jìn)行各種改動(dòng)和變型(如采用其他無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模式、試壓系統(tǒng)采用其他類型控制電路或增加泵采用其他介質(zhì)作為動(dòng)力源等)，倘若這些改動(dòng)和變型在本發(fā)明權(quán)利要求范圍內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型。