项目负责人:
青岛海洋工程水下设备检测有限公司 周忠豪
项目介绍:
目前海洋资源的勘探和开发由浅海逐渐转向深海,深海存在高压低温环境,在资源开采的过程中低温高压环境对开采设备的安全可靠性提出了新的挑战,尤其是对频繁开启/关闭的水下阀门的安全可靠性挑战性更大,为确保深水低温高压环境中水下阀门工作时安全可靠,需要在其投入使用前进行大量实验研究和检测评价工作。
水下设备实验室在进行水下阀门性能测试过程中,需同时使用两路水、气压力源对阀门进行测试,要求测试设备需具有2路同时、分时压力输出的能力,目前实验室仅有一套设备能满足这一测试条件,且每次只能对一个阀门开展压力测试,无法满足2台阀门同时开展测试的需求,严重制约了公司对该项业务的承接能力。经考察与技术论证,对具备多路输出能力但在控制上只能同时进行单独1路独立输出的高压水密封系统、高压气密封系统设备进行升级改造,使之成为可具备2路可同时、分时压力源输出能力,并能满足阀门的测试条件需求。

图1 高压水密封、气密封系统设备照片
经过分析研究,本项目改造重点在高压水密封、气密封控制系统上,首先查询PLC逻辑控制器中增压与泄压、数据采集的控制点位,做好数据统计后进行程序修改,将控制点位作为独立控制信号写入PLC程序并进行程序修改,通过自主编写组态王控制软件,将PLC与组态王控制软件进行数据通讯,从而通过新增控制软件来实现2路压力源增压、泄压的独立控制能力。控制系统可显示检测过程中的实时数据、压力曲线,调整保压时间,具有计量单位一键切换等功能,实现数据“实时采集、自动记录、全程追溯”。

图2 改造后控制系统照片
成果转化应用:
目前经过改造后的水下阀门高压水/气密封测试系统测试设备,已完成深水阀门的动态启闭测试、压力温度循环测试、内外压复合测试等测试项目,验证了阀门的密封性和极限承压能力,主要服务于海洋石油工程股份有限公司、苏州道森钻采设备股份有限公司、烟台杰瑞石油服务集团股份有限公司等数十家制造企业和研究院所,年累计合同额达500万元,通过本次改造节约水压与气压设备采购费用80余万元。