提高高压机泵电接点压力表使用寿命的现场试验与改进方法

油田进入开发后期，高压增注已成为重要的上产手段之一。电接点压力表作为高压增注泵上使用的安全检测仪器，存在着使用寿命短、报废频繁的缺陷，这无疑威胁高压机泵的安全运行，严重影响了油田开发注水工作，同时还增加了生产成本。因此，探讨油田降低高压机泵电接点压力表故障，提高其使用寿命，具有重要的现实作用与意义。河南油田近年进行了一系列现场试验，取得了较好效果。

    一、高压机泵电接点压力表报废因素分析

电接点压力表是安装在高压增注机泵后用于监测机泵压力值，当压力值超出预先控制压力时，电接点压力表触点闭合将控制信号输送给电流继电器，电流继电器切断机泵运转，起到安全保护作用。影响电接点压力表使用寿命的因素有“人、机、料、法、环”等。影响弹簧管变形的主要因素有两个：一是增注泵本体振动大。现场测试情况是，增注泵为柱塞泵，工作原理决定了其设备振动大，通过现场测试了5台泵，其振动级别为B级，因此该因素为要因；二是压力波动系数大。现场测试情况是，压力输出波动范围一般在1～4 MPa，压力波动系数一般在3%～７%，造成弹簧管伸缩频率过高，造成弹性元件弹性疲劳，因此该因素为要因。造成电接点压力表报废因素的分类统计见表1。

            表1 电接点压力表报废因素的统计

从表1可以看出，弹簧管变形占累计频率的84.4%，是影响电接点压力表使用寿命的主要因素，因此解决弹簧管变形的问题，可以而且能够达到提高高压机泵电接点压力表的使用寿命。

    二、现场试验与分析

现场调查，在非机泵上使用的电接点压力表的使用寿命为390天。高压机泵经过现场技术革新和改造，将电接点压力表使用寿命提高到120天是完全可行的。我国国内通过加装缓冲器来提高压力表使用寿命的技术方法，从技术上可以进行借鉴的。针对增注压力高这种现状，现场调查的情况是，河南油田某采油厂增注压力在16～30MPa之间，造成弹簧管长期在高压下工作，这易造成弹性原件疲劳断裂。具体情况如下。

设备本体震动大。其原因是，压力表直接安装在设备本体管道上，没有缓冲措施。对策是，减缓机泵本体的震动对电接点压力表的冲击。目标是，减缓机泵对压力表的震动影响，使进入电接点压力表内的介质有一定的缓冲效果。措施是，在电接点压力表和机泵之间安装缓冲器，以消除本体带来的震动。

介质压力波动频繁。其原因是，压力波动系数在1.2%～1.8%。对策是，减缓工作介质对压力表弹簧管的脉动冲击。目标是，减少测量介质对电接点压力表的脉动冲击。措施是，在电接点压力表同机泵之间安装阻尼器，以使进入电接点压力表内的介质达到限量缓冲之效果。

    将以上两项对策结合起来，分别做了压力缓冲罐式缓冲器和高压软管缓冲器实验。压力缓冲罐式缓冲器实验，通过对容积为1L的60MPa高压隔离罐进行技术改造，并在缓冲器同电接点压力表连接处安装了阻尼器，以减少介质对压力表的冲击，实验结果显示，减震效果较好，安装使用方便，成本较高。软管引出式缓冲实验，将60MPa的高压挠性金属软管焊接上高压接头，高压软管的内径为1cm，可以起到阻尼器的作用，实验结果显示，减震效果好，成本费用低，安装较烦琐。

    三、结束语

（1）现场试验表明，高压软管式的效果较好，建议以该方法为主要手段措施对高压机泵进行改造并推广应用，对不适合安装高压软管缓冲器的机泵建议安装缓冲罐式的缓冲器。为确保原油生产，必须采取相应措施并进行专题研究，以使电接点压力表的使用寿命应达到120天以上。

（2）河南油田近年已完成了《电接点压力表缓冲器安装使用规范》的编制和教案的编制工作。对该油田某油矿高压机泵上电接点压力表使用故障率较高的5个基层队，36处电接点压力表进行了改造，共安装高压软管式缓冲器33处，安装缓冲罐缓冲器3处。经检查，使用地点的电接点压力表无一发生故障，平均使用寿命达到了132天，超过了原定120天的计划目标；

（3）采用高压软管的成本为：高压管线1.5m（180元/m)＋支架焊接、安装（60元）＝240元，全厂工安装33套，价格为7920元；安装压力缓冲罐成本为：压力缓冲罐550元+阻尼器360元=910元全厂共安装9套，价格为2730元。合计支出10650元。仅2008年改造后的机泵没有发生因电接点压力表故障造成的机泵损坏，减少机泵修理费用15.3万元。同期少报废电接点压力表119块，直接节约电接点压力表支出35642元。直接经济效益：153000+35642-10650=177992元。因此，经济效益是可观的。