建设井控设备检测系统的经验与教训

保定市合力综合技术有限公司 总工程师 周伟

我公司自1997年开始研发井控设备检测系统，至今已为十多个客户设计建设了检测站，同时为许多有意向的客户提供了技术咨询和建设方案。在众多客户中，有石油系统的井控设备的使用单位，也有井控设备的生产、试验单位。

在生产、安装、调试过程中，我们遇到了许多在设计过程中未曾预料的实际问题。随着这些问题的逐一解决，促进了我公司检测系统的软件升级和硬件完善。在前进中积累了大量经验和教训，现在就摘出部分经验和教训，供大家参考。

一、 压力传感器电源的选用：

为精确测量工件的承压值，在检测系统中一般采用高精度传感器。压力传感器将一定量程范围内的压力信号转换为4~20mADC信号，送入计算机转换为1~5VDC信号，若采用150MPa压力传感器，则每100mV电压信号代表3.7MPa压力值。

通常使用的开关型直流电源的纹波≥100mV，线性电源的纹波电压≥10mV。传感器供电电源纹波电压叠加在传感器的输出端，就会带来相当于0.4~4MPa的测量误差，如此大的“纹波电压误差”远远超出试压相应标准，即使原来被测试工件合格，也会被判定为不合格。如果干扰信号大于被测信号，测量结果无意义、不可信，也无法建造自动化系统。

为解决此技术难题，我公司研究开发了超低纹波的电源专用技术，并获得了国家专利，利用此项专利技术，为井控设备检测系统生产了“HSD系列传感器专用精密直流电源”，纹波电压≤1mV。从而实现了“科学性、可实现性的能用”原则。——为井控设备检测系统采用计算机自动测量控制技术扫清了道路

二、 低压传感器的自动隔离：

依据SY及API相关标准要求，承压工件应进行高压和低压两项试验。标准规定：高压试压允许压降值＜0.7MPa，低压试验允许压值＜0.07Mpa。若采用1支150MPa千分之一精度的压力传感器，其最大分辨率只能达到0.1MPa，因此在做低压试验时必须采用1支低量程的传感器才能达到分辨要求，如采用10Mpa量程的传感器，千分之一精度，分辨率为0.01MPa。

为了完成高压和低压两项试验内容，在同一试压回路中，须安装2支不同量程的传感器，因此必须在低量程传感器前加装安全保护的隔离阀。否则，在做高压试验时，会造成低量程传感器损毁。此隔离在高压试验时关闭，在低压试验时打开。这种切换应自动进行（采用液动或气动方式都可以），若采用人工手动切换，会因人员的主观因素（漏切换或误切换），而频繁损毁低压传感器。

我们本着系统集成化要求中的“好用宜人原则”和“省用维护费用低”原则，设计了高低压试验工况自动切换电路，并改写了相应的软件，简化了试验操作人员的操作、减少了故障。

三、 卸荷阀的选用：

在试压结束卸掉工件压力荷载时，大容积试压工件中的高压不洁水会通过卸荷阀排出。如果若采用针式卸荷阀，阀芯很快会被冲蚀造成卸荷阀报废。为此，在我们建设的测试系统中都是采用大口径液动平板阀。经过多个用户使用证明方案合理，卸荷阀使用寿命长，运行费用低，可多年不需要维护。

大港油田管子站2004年由某单位承建的试压系统选用的就是进口气动针阀，更换频繁，每只价格近万元，使用寿命不足一个月，运行费用很高。在我公司建议下改用液动平板阀后，有效果地解决了这个问题。

四、 计算机的选用