一种用于海洋钻机模块液压油系统的自清洗系统的制作方法

本发明涉及海上钻机模块建造领域，特别涉及一种用于海洋钻机模块液压油系统的自清洗系统。

背景技术：

在海洋钻机模块中，液压油系统为举升井架、滑移钻机、起重绞车、液压大钳等钻井重要工具的提供动力，具有稳定性好、安全性高、性价比高等优点，使得液压油系统在钻机中的使用范围越来越广，甚至有纯液压钻机的产生。

在钻机模块的作业使用过程中，液压油的污染对液压油系统的使用有着严重的影响。液压系统内的颗粒污染物是液压设备造成磨损的主要原因，钻机中，铁钻工、液压大钳、液压葫芦、液压工作篮、滑移控制系统等设备对液压系统清洁度要求高；同时液压设备的稳定性也依赖于液压系统的清洁度；液压及润滑系统的故障有75％以上是由于油液中固体颗粒污染造成的，经常因杂质颗粒卡死阀芯、堵塞节流孔、破损密封件引起外漏，从而导致停产维修。

一般情况下，钻机模块要求液压油的洁净度保持在NAS9-NAS6之间。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种用于海洋钻机模块液压油系统的自清洗系统，本系统利用综合液压站的本体泵组和油箱，通过增加二级滤系统、加热系统、脉冲系统、油质在线监测系统与综合液压站对接，极大地缩小了清洗装置尺寸，方便建造现场液压油管线清洗使用，有利于海上液压油管线后期维护使用，可实现多根管线同时清洗，缩短清洗时间，有利于节能降耗和钻井时效。

本发明所采用的技术方案是：一种用于海洋钻机模块液压油系统的自清洗系统，包括综合液压站内相互连接的油箱和泵组，所述泵组的出油口依次连接有加热系统和脉冲系统，所述加热系统内设置有与电控箱相连接的电加热器和温度传感器，所述脉冲系统包括设置在与所述加热系统相连接的管线上的电磁阀，所述电磁阀与电控箱相连接并由所述电控箱提供脉冲信号；所述电磁阀的出口端连接至待清洗管线的入口端；所述待清洗管线的出口端依次连接有油质在线监测系统和二级过滤系统，所述油质在线监测系统内设置有与电控箱相连接的颗粒检测数据传感器，所述二级过滤系统的进、出口端连接有与电控箱相连接的差压变送器，所述二级过滤系统的出口端连接至所述油箱的回油口。

所述二级过滤系统为由50um过滤网组成的粗过滤和设置在所述油箱的回油口处、由5um过滤网组成的细过滤构成。

所述电控箱包括PLC控制器和操作面板，所述操作面板上设置有差压报警、高温报警指示灯、油质等级显示和电加热开关；所述PLC控制器的信号输入端连接有所述差压变送器、温度传感器和颗粒检测数据传感器，所述PLC控制器的信号输出端连接至所述差压报警、高温报警指示灯、油质等级显示、电加热开关，以及电磁阀；所述电加热开关连接至所述电加热器。

所述加热系统、所述脉冲系统、所述油质在线监测系统、所述二级过滤系统和所述电控箱均设置在橇块内，其两端分别预留有进出口，与所述油箱和所述泵组，及所述待清洗管线对接。

本发明的有益效果是：

本系统利用综合液压站的本体泵组和油箱，通过增加二级滤系统、加热系统、脉冲系统、油质在线监测系统与综合液压站对接，极大地缩小了清洗装置尺寸，方便建造现场液压油管线清洗使用，有利于海上液压油管线后期维护使用，可实现多根管线同时清洗，缩短清洗时间，有利于节能降耗和钻井时效。其中，二级滤器、加热系统、脉冲系统、颗粒检测数据传感器设置在橇块内，可以方便实现与综合液压站的对接和拆卸，实现循环使用；加热系统中的电加热器，控制油温在40-60℃左右，可以实现更好的清洗效果，同时电控箱中增加高温报警、停机系统，以保证清洗使用过程的安全性；增加的脉冲系统利用脉冲波动冲击实现更好的冲洗效果，使得管线死角、焊缝处等氧化皮、附着杂质能彻底有效清除，脉冲系统可以使得同样的冲洗流量可以冲洗更大的管径，冲洗时间缩短，提高工作效率，起到节能降耗的作用。

本系统解决了液压系统建造过程和使用过程中液压系统的油清洗任务；增加液压系统稳定性和安全性；减少使用专门的装置进行清洗增加的成本，降低液压元器件更换频率；增加液压系统的使用寿命。

附图说明

图1：本发明自清洗系统结构及电气控制原理示意图。

附图标注：1、综合液压站；2、油箱；3、泵组；4、加热系统；5、电加热器；6、温度传感器；7、脉冲系统；8、电磁阀；9、待清洗管线；10、油质在线监测系统；11、颗粒检测数据传感器；12、二级过滤系统；13、差压变送器；14、电控箱；15、电加热开关；16、差压报警；17、高温报警指示灯；18、油质等级显示；19、PLC控制器；20、附属装置。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的描述。

本发明通过研制海洋钻机模块专用液压系统的自清洗附属装置20，利用综合液压站1的本体泵组3及油箱2，实现钻机模块建造及海上维修时液压系统管线及设备清洁度达到NAS等级。

如附图1所示，一种用于海洋钻机模块液压油系统的自清洗系统，包括综合液压站1内相互连接的油箱2和泵组3，所述泵组3的出油口依次连接有加热系统4和脉冲系统7，所述加热系统4内设置有与电控箱14相连接的电加热器5和温度传感器6，所述脉冲系统7包括设置在与所述加热系统4相连接的管线上的电磁阀8，所述电磁阀8与电控箱14相连接并由所述电控箱14提供脉冲信号；所述电磁阀8的出口端连接至待清洗管线9的入口端；所述待清洗管线9的出口端依次连接有油质在线监测系统10和二级过滤系统12，所述油质在线监测系统10内设置有与电控箱14相连接的颗粒检测数据传感器11，所述二级过滤系统12的进、出口端连接有与电控箱14相连接的差压变送器13，所述二级过滤系统12的出口端连接至所述油箱2的回油口。

本发明中，所述二级过滤系统12为由50um过滤网组成的粗过滤和设置在所述油箱2的回油口处、由5um过滤网组成的细过滤构成。

本发明中，所述电控箱包括PLC控制器19和操作面板，所述操作面板上设置有电源指示灯、电源相序报警指示灯、温控器温度显示、累计清洗时间显示、差压报警16、高温报警指示灯17、油质等级显示18、电加热开关15、消声按钮及急停开关等；所述PLC控制器的信号输入端连接有所述差压变送器13、温度传感器6和颗粒检测数据传感器11，所述PLC控制器19的信号输出端连接至所述差压报警16、高温报警指示灯17、油质等级显示18、电加热开关15，以及电磁阀8；所述电加热开关15连接至所述电加热器5。

本发明中，所述加热系统4、所述脉冲系统7、所述油质在线监测系统10、所述二级过滤系统12和所述电控箱14均设置在橇块内，为本发明自清洗系统的附属装置20，其两端分别预留有进出口，与所述油箱2和所述泵组3，及所述待清洗管线9对接。

本发明自清洗系统是利用综合液压站1的内部油箱2和泵组3与附属装置20对接，由综合液压站1的泵组3提供动力，利用泵压力及流量曲线，使冲洗油液产生流速循环过滤。通过附属装置20上的PLC控制器19上的24V脉冲信号，对管路上的电磁阀8进行控制，实现管路流体的脉冲冲洗效果，提高冲洗效果，满足钻机模块液压系统1/2”--2”管线清洗要求。采用二级过滤，第一级过滤采用可清洗不锈钢50um过滤网，第二级在回油口处过滤采用5um精滤；二级过滤系统12进出口设置有差压表、差压变送器13，监测二级过滤系统12进出口压力差，通过差压变送器13将差压信号传输至PLC控制器19，判断过滤器滤芯是否堵塞，堵塞时报警提醒及时更换。加热系统4设置有温度传感器6，检测油温，温度信号传输至PLC控制器19上，通过PLC控制器19输出控制电加热器5电源通断实现40℃时，自动停止加热，油温达到65℃时停机保护，温度可调。