气密封试验系统使用操作说明书.docx
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气密封试验系统使用操作说明书
吉林油田采油工艺研究院
气密封试验系统
使
用
操
作
说
明
书
甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司
2013年1月12日
吉林油田气密封试验系统
使用操作说明书
本设备是高压设备，因此本设备的操作人员在使用该设备前应接受培训，包括工作原理，日常操作，日常保养，安全注意事项。
试验过程中，无关人员远离试验设备。
1、简介：
井口装置气密封试验台是采用美国气动增压技术，参照API相关标准，设计研制的一种井口装置气密封试验设备。
井口装置气密封试验台使用压缩空气为动力源，以气动泵为压力源，气源压力与输出液压力成正比。
通过对气源压力的调整，可以对输出气体力无级调节。
当输出气压达到设定压力值时，气动泵便停止动作，输出压力也稳定在预调的压力上，如果有泄露导致系统压力下降，气动泵会自动工作，进行压力补偿。
通过控制气源的进气量，可以控制泵的动作频率，从而控制系统的输出流量。
整套系统具有体积小、重量轻、操作简单、安全可靠、适用范围广、输出压力可调、升压速度可控等优点。
整套设备采用计算机加PLC自动控制，所有试验及监控都可在控制台上完成。
同时设备带有手动控制阀门，可以完全由手动控制完成试验过程。
2、主要功能
广泛应用于钻井防喷器、采油（气）树和井口装置、节流和压井管汇等产品的出厂检验，并同时能够满足上述产品的功能试验。
特别适合井控装备生产厂家做产品出产检测用。
同时也适合科研、检测机构作检测设备。
3、主要特点
3.1控制原理先进，能够精确控制压力的精度，保压效果好，实时自动补压。
可以通过计算机全自动控制整个试验过程，也可以通过控制柜上的按钮开关手动电控试验过程，还可以手动控制各个阀门完成手动试验过程；
3.2IVS专用测试软件成熟稳定无缺陷，可实时显示各路耐压曲线，可实时数据显示，可打印实验报告，可与OFFICE办公软件兼容；
3.3本机具有掉电保护功能，停电后系统自动卸压，中止试验，最大限度保证操作人员和设备的安全；
3.4采用美国进口增压泵，提高了稳定性和可靠性，同时加压速度及控制精度都有进一步的提高；
3.5所有高压阀门、管件及接头均为美国原装进口产品，保证耐压等级，质量可靠。
4、主要技术参数
4.1试验介质：
空气；
4.2气源：
低压动力气源&高压空气系统；
4.3低压动力气源：
压力：
1.0MPa；
流量：
3.2Nm³/min；
功率：
22KW；
控制方式：
设备间控制停启；
4.4高压动力气源：
压力：
35MPa；
流量：
0.65Nm³/min；
功率：
15KW；
控制方式：
设备间控制停启；
4.5额定工作压力：
140MP；
4.6最大输出压力：
160MP；
4.7增压泵最大流量：
0.6Nm³/min；
4.8压力控制精度：
±0.5％FS；
4.9压力输出路数：
1路；
4.10控制方式：
手动选择&自动控制。
5、结构和原理
井口装置气密封试验系统由泵阀安装柜和控制两部分组成，所有的泵、阀，压力管线等都集中在泵阀安装柜内，所有的试验过程均可以在控制台上通过控制软件完成，也可以通过泵阀安装柜上的控制按钮操作完成，在停电的情况下，还可以通过操作泵阀安装柜上的手动阀门来完成试验过程。
5.1设备结构
5.1.1设备外型图
仪表按钮面板说明：
5.1.2相关术语：
（1）驱动空气：
用来驱动高压泵工作用的压缩空气气源。
（2）驱动气压力：
表示驱动增压泵工作的压缩空气压力大小；
（3）驱动气调节：
调节驱动空气压力大小，通过驱动气压表显示；
（4）进气压力：
高压空压机输入系统的进气压力大小；
（5）低压测试压力：
表示由高压空压机输出，通过低压压力调节阀调节好的进行低压试压的压力大小；
（6）预增气压力：
表示由高压空压机输出，通过预增气调压阀调节好的准备用增压泵增压的气压大小；
（7）高压测试压力：
表示由高压空压机输出，通过预增气调压阀调节好的，经过增压泵增压的高压气压，正在进行高压试验的压力大小；
（8）低压调压阀：
用于调节由高压空压机出来的，准备进行低压试验的压力值；
（9）预增气调节：
用于调节由高压空压机出来的，准备用增压泵增压的气压大小；
5.2系统原理图
5.3主要配件清单及技术参数
5.3.1主要配件清单
No.
名称
型号及规格
品牌及产地
单位
数量
1、低压空气系统
1
低压空压机
L22（0.85MPa,3.5NM³/min,22KW）
凌格风
套
1
2
冷冻式干燥器
根据L22空压机配置
凌格风配套
套
1
3
前置过滤器
根据L22空压机配置
凌格风配套
个
1
4
后置过滤器
根据L22空压机配置
凌格风配套
个
1
5
精密过滤器
根据L22空压机配置
凌格风配套
个
1
6
储气罐
AC-1.0/1（1.0MPa,1.0M³）
凌格风配套
个
1
2、高压空气系统
1
高压空压机
35MPa，0.65NM3,15KW
HIGHAIR
台
1
2
无热再生干燥器
35MPa，根据高压空压机排量配套
纽森
台
1
3
前置过滤器
35MPa，除水
纽森配套
件
1
4
后置过滤器
35MPa，除油
纽森配套
件
1
5
精密过滤器
35MPa，除颗粒
纽森配套
件
1
6
高压气瓶组
35MPa，4X50L,带撬体
成都格瑞特
套
1
7
安全溢流阀
6000PSI,3/8"
韩国DK-LOK
件
1
8
针阀
6000PSI,3/8"
韩国DK-LOK
件
2
9
管路及接头附件
6000PSI,3/8"
韩国DK-LOK
批
1
10
管路压力表
60MPa
意大利HPT
件
1
3、空气增压系统
1
空气过滤器
1/2"，1MPa
日本SMC
件
1
2
空气调压阀
1/2"，1MPa
日本SMC
件
1
3
空气压力表
1MPa，表径60mm
意大利HPT
件
1
4
过滤减压阀
3/8"，1MPa
CHELIC
件
1
5
两位三通电磁阀
1/4"，1MPa
美国Parker
件
4
6
两位两通电磁阀
1/2"，1MPa
日本SMC
件
1
7
气体增压器
GBT-D30/75
美国SC
台
1
8
高压管路针阀
30000PSI,3/8"
美国UHP
件
2
高压管路气控阀
30000PSI,3/8"
美国UHP
件
3
10
预增气管路气控阀
6000PSI,3/8"
韩国DK-LOK
件
1
11
预增气减压阀
50-6000PSI
美国TESCOM
件
1
12
低压试验减压阀
50-1400PSI
美国TESCOM
件
1
13
预增气管路压力表
60MPa
意大利HPT
件
1
14
高压管路压力表
200MPa,表径100
意大利HPT
件
1
15
低压试验压力表
16MPa,表径100
意大利HPT
件
1
16
高压压力传感器
200MPa,0.5%
合资Senex
件
1
17
低压压力传感器
15MPa,0.5%
合资Senex
件
1
18
高压管路过滤器
60000PSI,3/8"
美国UHP
件
1
19
高压安全溢流阀
30000PSI,3/8"
美国HIP
件
1
20
低压安全溢流阀
2000PSI,3/8"
韩国DK-LOK
件
1
21
高压不锈钢管
60-9H6-304
美国UHP
批
1
22
低压不锈钢管
6000PSI
美国UHP
批
1
23
高压连接件
转换接头、三通、四通
美国UHP
批
1
24
中低压连接件
转换接头、三通、四通
韩国DK-LOK
批
1
25
泵阀安装柜
碳钢烤漆（含现场卸压柜1个）
IVS
台
1
5.3.2主要配件的技术参数
5.3.2.1增压泵
5.3.2.2触美国UHP气控阀
原理：
利用大面积活塞端的低压气体驱动阀门阀针开闭。
5.3.2.3西门子可编程控制器
S7-200CN系列PLC适用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化。
S7-200CN系列的强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能。
因此S7-200CN系列具有极高的性能/价格比。
自由通讯口方式是S7-200CNPLC的一个很有特色的功能。
它使S7-200CNPLC可以与任何通讯协议公开的其它设备、控制器进行通讯，即S7-200CNPLC可以由用户自己定义通讯协议（例如ASCII协议）。
波特率最高为38.4kbit/s（可调整）。
因此使可通讯的范围大大增加，使控制系统配置更加灵活、方便。
任何具有串行接口的外设，例如：
打印机或条形码阅读器，变频器，调制解调器（Modem），上位PC机等。
S7-200CN系列微型PLC，用于两个CPU之间简单的数据交换。
用户可通过编程来编制通讯协议，用来交换数据（例如：
ASCII码字符），具有RS232接口的设备也可用PC/PPI电缆连接起来进行自由通讯方式通讯。
模拟量扩展模块
模拟量扩展模块提供了模拟量输入/输出的功能优点如下：
•最佳适应性，可适用于复杂的控制场合。
•直接与传感器和执行器相连，12位的分辨率和多种输入/输出范围能够不用外加放大器而与传感器和执行器直接相连。
•灵活性当实际应用变化时，PLC可以相应地进行扩展，并可非常容易的调整用户程序。
•在标准导轨上安装模块卡装在紧挨CPU右侧的导轨上，通过总线连接电缆与CPU互相连接。
计算机辅助测试系统：
计算机辅助测试系统的基本功能，主要由参数测试和测试控制两部分组成。
1.参数测试：
将计算机数据采集和数据处理系统与试验台传感器连接起来，对待测试件进行参数测试。
测试过程由以下几个环节构成：
（1）信号放大：
将各压力，温度的测量仪表输出的较弱模拟电信号经放大器放大，以满足计算机数/模转换（A/D）电路输入电平的要求。
（2）数据采集：
利用计算机A/D转换卡对输入的模拟电信号进行采样、量化，转换成数字信号，形成数据传送给计算机。
（3）数据处理：
利用软件对测试的数据进行时局检验、误差分析和误差消除，以减少测试误差，提高数据的准确性。
（4）试验结果的输出：
将测试结果以数据或图形方式向显示屏、打印机输出或存入磁盘进行保存。
2.测试控制：
在测试过程中，输入控制数据，由计算机对试验状态进行控制，系统由以下几个环节构成。
（1）接受测试控制指令：
人工输入或预设程序控制指令，由计算机对试验台进行控制。
（2）控制信号的输出：
利用软件将控制指令的数据进行D/A转换，由接口输出控制模拟信号，经放大器放大后，送执行元件。
5.4软件组成部分
特点：
（1）系统采用PID控制，控制系统输出精度好。
（2）采集数据存入数据库，可供查询，打印（可以按客户需求的报告格式输出）。
（3）控制系统为基于电脑的控制，增加了系统的灵活性，将控制、人机界面、数据处理、通讯等功能集成在一台PC中的解决方案，减少了PLC和CPU处理的信息量，提高处理性能，提高整体的运行速度，扩充了整体的存储量和数据的处理量。
（4）功能说明
4.1软件操作说明
4.1.1软件主界面
a）点击手动操作区，出现如下界面：
b）点击数据选择区，出现如下界面：
d）点击试验参数，出现如下界面：
4.1.2试验依据维护
1、新建试验依据
a）打开“新建试验依据”窗口。
b）填写新的试验参数名称（名称只能是英文字母、数字和汉字）
c）填写试验参数（填写试验压力、保压时间、允许压降、压力修正值，选择是否判断压降？
选择是否区间卸压？
选择压降过大是否卸压？
选择是否自动暂停？
）。
d）试验参数填写好后，点击“加一条记录”按钮，在“试验参数列表”就会显示所填写的试验参数。
e）如果要继续填写试验参数，请重复c）和d）。
f）试验参数填写完成后，点击“保存”、“退出”。
g）如果在填写过程中要修改试验参数记录，请在“试验参数列表”中选择对应的级数。
此时在“3、填写试验参数：
”中会显示相应的参数，修改参数，点击“改一条记录”，即可。
最后点击“保存”、“退出”。
h）如果在填写过程中要删除试验参数记录，请在“试验参数列表”中选择对应的级数。
此时在“3、填写试验参数：
”中会显示相应的参数，点击“删一条记录”，即可。
点击“保存”、“退出”。
2、修改试验依据
a）打开“修改试验依据”窗口。
b）在“1、选择试验参数名称：
”中选择要修改的试验参数名称。
c）此时，在“2、试验参数列表：
”中会显示相应的参数。
d）在“2、试验参数列表：
”中选择要修改的试验参数的级数。
e）此时，在“3、填写试验参数：
”中会显示对应的参数。
f）如果要添加试验级数，请填写试验参数，点击“加一条记录”按钮。
g）如果要修改试验参数，请填写试验参数，点击“改一条记录”按钮。
h）如果要删除试验参数，点击“删一条记录”按钮。
i）点击“退出”。
3、删除试验依据
a）打开“删除试验依据”窗口。
b）在“1、选择试验参数名称：
”中选择要删除的试验参数名称。
c）点击“删除”按钮。
d）点击“退出”。
4.1.3库维护
1、产品库各参数维护
a）打开“产品库各参数维护”窗口。
b）在“1、选择参数类型：
”中选择参数类型（产品图号/产品名称/委托单位/规格型号/额定压力/试验依据/试验设备/试验地点/试验员）。
c）在“2、填写参数：
”中填写参数，点击“增加一条记录”。
d）如果要删除一条记录，请在“参数明细表：
”中选择相应的“序号”，点击“删除一条记录”。
e）点击“退出”。
2、产品库维护
a）打开“产品库维护”窗口。
b）增加一条记录：
在“1、选择各参数：
”中填写参数，点击“增加一条记录”。
c）删除一条记录：
在“产品库参数明细表：
”中选择要删除的序号，点击“删除一条记录”。
d）点击“退出”。
4.1.4统计报表
1、月报表汇总
a）打开“月报表汇总”窗口。
b）在“2、选择报表格式：
”中，选择报表格式（A/B/C格式）
c）在“2、选择查询时间：
”中，选择时间。
d）点击“查询”。
e）点击“导入Excel”，把报表导入Excel中。
f）点击“退出”。
4.1.5自动操作
1、双击桌面上的“气密封测试软件”，弹出“用户登录”窗口，填写“用户名”和“用户密码”，点击“登录”。
2、在“产品库图号：
”中，选择试验的产品库图号。
3、在“试验参数：
”中，选择试验的试验参数。
4、点击“开始填充”按钮。
5、点击“停止填充”按钮。
6、点击“开始测试”按钮。
试验开始自动运行。
7、试验成功完成后，点击“试验保存”。
8、点击“试验结果”，弹出“气密测试记录预览”窗口。
填写相应的数据。
10、点击“保存”。
11、选择“导入Excel”或“打印”。
12、点击“退出”。
4.1.6手动操作
1、双击桌面上的“气密封测试软件”，弹出“用户登录”窗口，填写“用户名”和“用户密码”，点击“登录”。
2、在“产品库图号：
”中，选择试验的产品库图号。
3、在“试验参数：
”中，选择试验的试验参数。
4、点击“手动控制：
”（点击“自动控制：
”就转换成自动操作）。
5、由于是手动控制，各泵/阀由手动点击按钮控制。
6、点击“开始测试”，软件开始运行（开始记录）。
7、点击“停止测试”，再点击各泵/阀按钮，卸压为零后，软件停止运行。
8、试验成功完成后，点击“试验保存”。
9、点击“试验结果”，弹出“水压测试记录预览”窗口。
填写相应的数据。
10、点击“保存”。
11、选择“导入Excel”或“打印”。
12、点击“退出”。
4.1.7记录查询
1、点击“试验结果”，弹出“气密测试记录预览”窗口。
2、选择查询方式。
3、选择报表格式。
4、点击“查询”按钮。
5、点击“向左”、“向右”、“最前面”、“最后面”图标
6、点击“导入Excel”，显示报表如下：
5.5监控部分
视频监控系统由高清摄像机及相应附件、数字录像机、监视器、现场声光报警器、话筒及音响、水下照明灯等组成。
摄像机功能参数：
三星1/3"日夜型高清半球摄像机SCC-B5353P
SCC-B5353P高清半球摄像机，采用了1/3英寸SuperHADITCCD，水平分辩率可达540线，彩色最低照度达到0.12Lux，采用红外滤片式彩色转黑白，黑白最低照度可达0.012Lux；先进的数字降噪DNR技术，有效地消除了视频和CCD上的噪点;以及多种人性化设计——球体三轴调节设计、图像水平/垂直数字翻转等等，为用户提供极大的安装和调试方便。
产品特性:
1/3英寸SUPER-HADITCCD
水平分辩率:
540线
彩色最低照度:
0.12Lux
人性化三轴调节
自动白平衡
水平/垂直数字翻转
防闪烁控制
背光补偿
日/夜彩色黑白自动转换
数字降噪
自动光圈
低速快门控制
动态CCD缺陷补偿
5.6操作步骤
5.6.1首先检查所有压力管线是否连接可靠；
5.6.2察看油箱内的液压油是否加满，油箱内液位至少保持在液位计2/3高度以上，如果油量不足，应通过注油口向油箱补油；
5.6.3检查各压力表是否正常，如果发现异常要重新校定或更换压力表；
5.6.4打开被测油井的高压输出截止阀、中心管截止阀、上压腔截止阀、下压腔截止阀，其他非测试油井的截止阀均处理关闭状态；各卸压阀均为关闭状态；
5.6.6打开驱动空气气源（控制气控阀开、关）；
5.6.7打开被测油井的高温油循环回路上的截止阀；
5.7维护保养与注意事项
5.7.1维护保养
5.7.1.1本设备的操作人员必须接受相应的培训，熟悉设备的工作原理、操作程序、日常保养等。
5.7.1.2本系统使用的液体介质必须保持清洁，要定期清洗管路过滤器内的滤网。
5.7.1.3由于设备在运输过程中的震动可能导致各管路或阀门等的连接松动，所以在每次运输设备后的首次使用时，要密切观察各个接头是否有因松动导致的泄露并采取相应措施处理。
5.7.1.4经常保持设备的的清洁、卫生。
5.7.1.5预防高温、过湿、灰尘、腐蚀性介质、水等浸入机器内部。
5.7.1.6定期检查，保持零件、部件的完整性。
5.7.1.7设备连续运行30天后，需要检查设备各接头和阀门是否有泄漏；
5.7.1.8设备连续运行前，需要检查液箱内的液位是否正常，液位低于液位计下限时需补充液压油。
5.7.2安全注意事项
5.7.2.1操作人员需进行全面培训方可上岗操作，进行试压工作时，设置区，并在警戒区内明显位置设置警示牌，非操作人员严禁进入警戒区；
5.7.2.2试验过程中应开启加热室排气扇，在温度超过100度后严禁非专业人员进入加热室，操作人员进入加热室需佩戴安全帽、防护眼镜及手套。
5.7.2.3测试结束后，必须先完成卸压并冷却到一定温度后方可拆卸井筒内的测试工具；
5.7.2.4严格控制工作压力，不能超过最高允许工作压力；
5.7.2.5面板上高压阀门均为针阀，在操作阀门的时候，切忌用力过大，用力过大会影响阀门的使用寿命；
5.7.2.6定期将压力表送检，定期检查安全溢流阀是否工作正常；
5.7.2.7用户不得擅自更改或增加设备管路，也不得擅自更改或更换设备各元件，否则供应商不承担改造后造成的后果。
1附录
系统原理图：
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