摘要：针对目前采油四厂油管除垢清洗的现状，对油管除垢清洗流程、清洗工艺、操作等进行自动化改造，方便人工操作、提高了生产效率，节约成本，给企业带来客观的经济效益。
关键词：清洗流程；清洗工艺；PLC智能控制；人机界面
中图分类号：TE931.2文献标识码：A文章编号：1006-8937（2011）12-0177-01
1系统分析
①油管修复线除垢流程。油管修复线除垢流程从油管上线至油管除垢清洗完成后下线，首先经过翻板将待除垢油管从料架上打到输送线上，经过输送电机进入油管除垢装置，其中利用压轮稳固油管，刀转电机带动刀刷配合高压水射流等完成油管内除垢，油管除垢后利用输送电机退出油管除垢装置，再经翻板打到已清洗油管料架。②存在问题。电气控制系统较落后，控制柜全部由继电器控制工作，电气元件体积大、可靠性差、耗电高、噪音大。操作全部为手动操作，操作繁杂易造成失误，劳动强度大，工作效率不高。控制系统全部为交流220 V及380 V电压，使用安全性不高，保护能力较弱。旋转喷头密封不稳定且寿命短，其转速难以控制，射流容易雾化，清洗效率大大降低；现压轮同时下压，利用弹簧与油管紧贴，因使用时间长，弹簧失去弹性，造成油管通过传动轮时与压轮存在间隙，设备运转时存在明显的噪音。
2设计思路与方案
2.1设计思路
使用安全的、低压、抗干扰性能强且故障率低、能耗低的新型电器元气件对电气线路进行改造。实现系统设备自动化运行，消除设备操作视线死点问题，提高设备工作效率、减少环境污染、减轻工人劳动强度。
2.2具体方案
①采用安全环保、低电压低能耗、自动性能高保护功能强的PLC加带监视系统的触摸屏构成一套立体操控平台。使全部动作都有PLC控制，并增设相应扩展模块，具有较强的自动控制功能，开发除垢清洗专门软件包，使之较好地适应除垢清洗的实际工作状况。②操作系统与动力控制分开，操作部分及现场电磁阀、传感器全部采用直流24 V安全电压，而动力控制部分为220 V交流电压，安装在专门控制柜内。③设计封闭污水回流装置，采用机械上料机构、自动定位机构和自动夹紧机构，避免了油管的二次污染；采用斜辊旋转传送，使油管自旋转运动，同时内外喷头联动进给。④加大射流工作面，内外喷嘴均采用扇型喷嘴。⑤压轮机构和传感器联合运用，采用气缸压轮，并随油管进给有序进行。
2.3方案的优点
①油管除垢清洗自动化改造过程中采用控制整条清洗线的电气总控制， 集成在一个控制柜内，采用可编程控制器，并通过一体化的控制面板和人机界面图，协调控制各个分步系统。充分利用该技术特点与现场工艺流程相结合，通过控制电气系统中的调速控制电机、异步电动机、气动二位五通阀、NPN接近开关、限位开关等实现了油管的自动化除垢工艺。②现场传感器与机械传动机构相融合，实现了在复杂恶劣的条件下长期可靠稳定工作的目标。③在刀转、管走、冲水等多个不同动作及其不同速度运行的复杂要求下，采用相对简便对电控工艺程序，达到对各种状态对旧油管除垢清洗进行准确控制的目的。
2.4效益分析和推广前景
①效益分析：改造后除垢油管的清洗合格率提高15％，并带来了可观的宏观效益；改造更新后的除垢机日除垢量比原来增加了30根，按每年300日的工作量计算，可以增加9 000根，每根按照每米9元计算，可以增加效益81万元；返工率和劳动强度降低，工作环境改善，现场噪音减轻30％以上；年节约修理资金20余万元；负荷与耗电量有明显降低和减少，节约电费60万元；②推广前景：通过PLC软元件的控制实现了电气控制的集成化、降低了控制单元的空间占有，实现了控制的集约化。同时解决了机械式电气继电器的故障率高、动作可靠性低的问题，对电气系统的维护和检修提供了方便快捷的方式，还采用低电压24V作为控制电源，有效的降低了除垢潮湿环境下的安全隐患，利用PLC梯形图的对电气元件进行控制实现了不需要改动电气元件实现电气系统的升级和调试，有效降低了成本。
3结语
该设备改造后，系统运用PLC系统和人机界面系统进行通讯，使生产中自动化程度大大提高，降低了工人的劳动强度，提高除垢工作效率。从项目总体评价上来说，基本上能适应我单位现在的生产需求，也达到了较为完善的自动化技术更新，取得了较好的实际使用效果。
参考文献：
[1] 孟春晖,张博蓉,孙世德,等.高压水射流清洗油管技术[J].石 油工程建设,2001,27(4): 50-521.