增压稠化仪的故障探讨

增压稠化仪的故障探讨

郭佳俊

中石化西南石油工程有限公司固井分公司 四川省德阳市 618000

摘要：增压稠化仪仅是模拟井底循环温度和压力，测定水泥浆动态性能的实验仪器，主要反映水泥浆的稠化时间。温度和压力是影响水泥浆稠化时间的主要因素，增压稠化仪在工作过程中出现故障会导致稠化时间测试不准确，因此，良好的增压稠化仪工作状态是确保稠化时间有效测定的基础。但是，增压稠化仪工作时会出现温度失控，压力异常等现象，本文主要分析了温度和压力出现异常对稠化仪正常工作的影响，以及防治措施和解决办法，为仪器有效正常高速运转提供技术保障。

关键词：稠化仪；温度；压力；浆体；稠化时间

1.温度失控

经过多年探索与总结发现温度失控^[4]（如图1）的主要因素为：

1. 热电偶测量系统故障；

2. 加热器升温系统故障；

3. 继电器故障；

4. 浆体性能故障。

1.1热电偶测量系统

热

图1 温度曲线图

根据多年维修经验，热电偶故障现象分为：①测量端触碰压缩变形；②热电偶中部弯曲断裂；③插头位变形；④焊点脱落。

解决办法：当遇到以上故障时首先紧固接头，更换同样的热电偶测试是否热电偶故障，针对①②换新热电偶④重新点焊脱落接头，并再次使用观察热电偶是否正常，并且严禁人为弯曲热电偶。建议：有故障的热电偶着重检测，定时清理绝缘保护管和接线盒内的油污、灰层等可能的导电物质，对含有可能脱落的焊点及时点焊，如遇温度测量不稳定的热电偶及时更换，定期校准热电偶，确保仪器的温度测试准确性。

1.2加热器升温系统

加热器作为主体控温器件，其工作原理是在无缝金属管内装入电热丝，空隙部分填满有良好导热性和绝缘性的氧化镁粉后缩管而成。

根据多年经验总结，试验中出现漏电，短路，跳闸等现象，则大致可判别为加热器故障。

解决办法：①测试仪器是否有效接地；②测试加热器的电阻值是否在规定范围内；③检查加热器是否烧裂；④检查电源接线端是否有导电液体促使的短路现象，如有则及时涂抹绝缘材料，将坏损加热器及时更换。建议：及时清理釜体底部，特别是加热器接线柱位，避免油污、浆污、水污、腐蚀、锈化等导致加热器使用寿命缩短，并严禁空釜升温。

1.3固态继电器故障

固态继电器主体起到开关作用，正常工作中，加热器无损坏时加热不受控，可判断固态继电器损坏，其现象：①工作红绿灯显示不正常，仪表显示为不受控；②固态继电器爆裂等。

解决办法：①在触发端加上控制电压，红灯与绿灯两个指示灯同时亮， 且输入与输出端之间不导通，该继电器模块的触发电路已损坏，不能再使用，这时进行开机操作会无反应；指示灯红灯或绿灯亮，用数字万用表测量继电器输入端与输出端的电阻值在kΩ以上，或电阻一直变化不定，说明该继电器模块性能不良，也会造成加热速度变慢、不稳等故障，尽量不使用^[1]。最简单的解决办法为更换相同的固态继电器，判断旧固态继电器是否损坏。

1.4浆体性能

温波因素：①包芯诱化温波；②浆稠致使温波；③污染致使温波。

解决方法：①③调整好浆体性能再实验；②及时拆出已稠浆体。

2.压力异常

常见压力异常因素^[4] （如图2）：

1)外观密封性故障；

2)内部密封件故障；

3)增压器件故障；

4)电路系统故障；

5）如何避免产生故障。

2.1外观密封性故障

观察仪器，若发现有漏油、冒气等现象，则根据经验判断故障点有：①热电偶接头处损坏；②釜体与釜盖高压密封位损坏或未上紧、金属密封圈或橡胶圈损坏等；③电位计触头密封件损坏；④高压管线未上紧；⑤釜体底部漏油或密封圈损坏；⑥加热器固定位松懈。

解决办法：维护并紧固松懈位，更换坏损部件；如若釜盖位已上紧，加上金属密封圈已正常更换，依然无法保压且釜盖密封处有油体渗出，该现象可判断釜盖已损坏，此为长期高温高压使用后釜盖有损伤或盖体材质因素，此时，可对损坏位进行抛光修复处理，使用时涂以耐高温润滑脂的方法解决。建议：时时清理油箱及釜体、严禁釜盖密封处有杂质不清理后使用、严禁使用坏损器件、定期检查密封位是否存在漏压隐患等。

2.2内部密封件问题

故障现象：①高压阀阀针、球面垫受硬物刺伤导致漏油泄压，判断方式为拆卸阀体低压端看是否漏油，有则损坏，另一判断方式为：利用稠化油没过空气至釜的入釜口，此时釜口油体有冒气现象，则可断定阀体损坏需修复；②爆破片高压刺穿，不增压；③高压管线堵塞；④低压滤网或进油管线堵塞等。

解决办法：①可经打磨坏损阀针，翻转球面垫；②更换爆破片；③④疏通清洗并更换高、低压滤网等。建议：严禁高压快速泄压、严禁超压工作、及时清理仪器、定期更换含有杂质的低压滤网等。

2.3增压器件问题

问题主体分为泄压泵和增压泵，故障现象：①释压泵密封胶皮破损有漏气、阀针损坏漏压；②泄压管线堵塞自动泄压不工作；③增压泵内部油水污染、内部弹簧失效、柱塞密封圈损坏、密封钢珠受损压力异常等故障。

解决办法：①更换坏损胶皮、打磨阀针、更换阀针处过滤器件；②清理堵塞管线；③清理泵内油污、调节内部弹簧、更换坏损胶圈、若钢珠受损及时更换、清理各密封件位杂质等。建议及时清理仪器、及时清理气管线内部积水、及时更换低压油滤网、清理油箱，严禁增压泵频繁工作不检查、严禁温压波动不处置、严禁设备带病工作等^[2]。

2.4电路系统问题

常见故障现象：①电磁阀线圈烧毁不吸合，有刺耳声出现、内部杂质污染致使无法送油或送气增压；②继电器损坏；③控制电路板损坏等^[3]。

解决办法：①敲击或维护后仍无效果，更换坏损线圈或清理通路杂质；②更换损坏继电器；③维护控制电路板。建议严禁超压工作、及时检测电路开关或起开关作用的器件、及时清理仪器等^[3]。

2.5如何避免产生故障

实验前，通过以下步骤做初步检查：

1. 首先检查气源是否供应正常，气体压力是否达标，气体中是否含积水；

②观察油箱是否还有足够的油，以及各管线接口和釜盖是否有漏油的现象；

③检查油箱和釜体是否存在油体污染现象，有则及时清理，若回油困难及时清理高压滤网及其油路管线；

④利用釜体进油口稠化油是否存在冒气的方式，来初步判断对应的高压阀是否故障；

⑤根据增压泵打压时消音器位置是否有油水混合物喷出来判别泵内是否积水；

⑥以自动泄压时泄压盘有无漏气声响来判别盘体是否损坏；

3.总结

在工作过程中，仪器出现人为或非人为故障，工作人员常常无法及时找到故障原因。而本文分析了一系列导致温度失控、压力异常的原因，给出了快速有效的解决办法和防治方法。从整片文章可以看出，工作人员严谨地操作仪器，做好日常保养、安全维护工作可以大幅减少仪器故障的发生并增加仪器的使用寿命。

参考文献：

[1]黄贤武等传感器原理与应用(第二版).成都：电子科技大学出版社，2004.

[2] 刘崇建等油气井注水泥理论与应用.北京：石油工业出版社，2001.