巧装报警器解决输油泵自停报警问题
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【摘要】超稠油区块采油站，外输机泵处于全天运转状态，由于原油粘度高物性差，输油过程中存在油段和水段变化，造成机泵运转不平稳，产生变频器故障停机，当外输泵故障停机后，由于干线压力比外输罐内高，就会引起外输泵反转，干线里的原油就会倒流回缓冲罐，如果发现不及时，就会造成冒罐事故和机泵损坏事故。通过对变频器电路的技术改造，安装故障停机报警装置，杜绝了事故发生。
曙一区85#站属于超稠油区块采油站，日外输量在1500t左右，外输机泵处于全天运转状态，由于变频器故障停机后，机泵倒转引发过几起冒罐及气管线冲油事故，在变频器控制柜内安装故障报警装置，当变频器故障停机后，报警装置动作，能在故障停机的第一时间发出警报，引起当班工人注意，及时关闭外输泵出口阀门，避免干线原油倒流回外输罐。杜绝生产事故发生，避免经济损失。故障停机报警器，是岗位员工及时处理故障有效帮手。
1 现场调查
曙一区85#站属于超稠油区块采油站，油井产出的原油进站后，流入缓冲罐或高架罐，然后再通过机泵输送到联合站。原油外输时，主要采用外输离心泵输送，而外输离心泵的电动机通常都是由变频器控制，这样当启泵时一是可以降低电动机起动电流，减少电网电压的波动；二是变频器拖动电动机，电动机起动时转速缓慢提升，降低了电动机由静止状态瞬间到高速状态时，对离心泵各部件的损耗；三是电动机由变频器拖动，可以根据需要灵活的调整电动机运行频率，控制离心泵的输油压力，可以平稳的控制油罐液位，减少由于罐位不稳的启、停泵次数，四是电动机由变频器拖动，电动机不是在50Hz额定频率下运行，运行频率通常在35Hz ―45Hz之间，降低了电机功率，减少了电能损耗，达到了节电的目的。
由于该站所产原油粘度非常大，面脱气粘度（50℃）418800mPa・s。当原油进入高架罐时，由于原油粘度高物性差，使原油在高架罐形成油段和水段，高架罐是敞口的，靠原油的自压进入离心泵，输水段时离心泵运转正常，当输到油段时，高架罐上层油温较低，原油粘度增大，使得离心泵在输油过程中，运转不平稳，电动机负荷增大，变频器保护动作灵敏，使得变频器故障停机，电动机停止运转，外输离心泵停止，由于外输干线上的压力比高架罐内的压力高，就会造成离心泵反转，外输干线里的原油就会倒流回高架罐，如果发现不及时，就会造成冒罐事故和机泵损坏事故，造成严重的污染事故及重大的经济损失。
通过对安装的森兰变频器厂家生产的BT40S型号的变频器电路的核查，该变频器出厂时设有装故障报警系统，通过查找说明书发现变频器内自带有故障输出端子30A、30B，具备安装一个故障报警装置条件。
2 技改内容
85#站外输离心泵所用变频器为BT40S型号森兰变频器，该变频器为全数字通用变频器，适用于普通交流三相异步电动机进行变频调速驱动。BT40S变频器内部设有故障报警输出端子30A、30B、30C。其中30A、30B为一对常开触点，当变频器故障停机时，30A、30B两触点闭合。利用这个特点，将变频器故障输出端子30A、30B接入一个线圈电压220V中间继电器的线圈电路中，然后在用中间继电器一对常开触点，去控制一个电压为220V的报警电铃。变频器正常运行时，中间继电器不动作，报警电铃不响；当变频器故障停机时，30A、30B触点闭合将中间继电器接入电源，中间继电器吸合后，中间继电器的常开触点将报警电铃的电源接通，发出警报，见图1所示。当员工听见报警铃声，知道外输泵有故障，使当班员工能够及时发现故障，并及时处理，避免事故发生。
图1 BT40S型变频器安装报警器电路改造
示意图
3 实施效果
在外输离心泵变频器上安装故障报警装置后，如图2所见，多次成功示警，避免了多起冒罐事故的发生，该装置使用至今，对变频器运行无影响，并且装置本身运行正常。该故障报警装置巧妙的利用了变频器上的原有电路，进行小的技术改造，发挥了大的作用，是采油站上的技师发挥技术优势创造佳绩的结果，该技改可在采油站上广泛应用。
图2 输油泵自停报警器实际应用图
4 效益分析
经济效益：曙一区85#站曾经发生过两起，因变频器故障造成外输离心泵停机事故，由于当班工人发现不及时，造成高架罐冒油事故，事故产生的清污费用和设备损坏维修费用合计2.3万元。通过进行报警改造后，杜绝了此类事故发生，消除了费用发生，减少了工人的劳动强度。
5 结论
在输油泵变频器上安装故障报警装置后，多次成功示警，避免了多起冒罐事故的发生，该装置使用至今，对变频器运行无影响，并且装置本身运行正常。该故障报警装置巧妙的利用了变频器上的原有电路，进行小的技术改造，发挥了大的作用，是采油站上的技师发挥技术优势创造佳绩的结果。
参考文献
[1] 韩安荣，主编.通用变频器及其应用[M].出版地：北京.机械工业出版社，出版年：1995.页数：231
[2] 柴敬镛，王照清，主编.维修电工[M]. 出版地：北京.中国劳动社会保障出版社，出版年：2003.9页数：461
作者简介
郭勇，出生1973年4月，性别：男，籍贯：河北省河间县人，职称：技师，学历：大专，专业：石油工程，工种：电工。