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針對油田注汽鍋爐爐管過熱引起爆管問題開發(fā)了油田注汽鍋爐爆管預(yù)警裝置。該裝置能夠準(zhǔn)確判斷爐管或管內(nèi)蒸汽是否過熱，并對過熱及時發(fā)出預(yù)警。其基本原理是測得注汽鍋爐蒸汽的壓力，分析得出該壓力下對應(yīng)的飽和溫度，與實測溫度作比較；當(dāng)實測溫度高于壓力對應(yīng)的飽和溫度時，說明水蒸氣已經(jīng)過熱，裝置發(fā)出報警。

油田熱采注汽鍋爐是稠油開采的重要設(shè)備。鍋爐爐管是注汽鍋爐的關(guān)鍵部件之一，爐管長期工作在高溫、高壓的環(huán)境下，有時發(fā)生注汽鍋爐爆管現(xiàn)象，給注汽鍋爐的安全運(yùn)行帶來極大的隱患。
針對爆管問題從爆破口的宏觀形貌，顯微組織兩方面研究得出注汽鍋爐爐管爆裂的最主要原因是由于注汽鍋爐爐管過熱或蒸汽過熱引起的。對此開發(fā)了注汽鍋爐爆管預(yù)警裝置。該裝置利用飽和狀態(tài)下濕蒸汽溫度與壓力存在一一對應(yīng)關(guān)系，根據(jù)溫度、壓力間的函數(shù)關(guān)系原理，通過檢測蒸汽溫度以及蒸汽壓力來判斷蒸汽是否發(fā)生過熱，從而判斷爐管是否發(fā)生過熱。當(dāng)注汽鍋爐爐管內(nèi)蒸汽溫度超過測得壓力對應(yīng)的飽和溫度時，預(yù)警裝置發(fā)出報警，避免注汽鍋爐管壁溫度超過材料失效溫度而失效。
該裝置主要由傳感組，數(shù)據(jù)采集、處理及傳輸?shù)碾娐钒?，?shù)據(jù)線，上位機(jī)四部分組成。檢測段測得蒸汽的溫度、壓力，根據(jù)測得的壓力由上位機(jī)計算該壓力對應(yīng)的飽和蒸汽溫度，實際測量溫度與壓力對應(yīng)的飽和溫度比較，對注汽鍋爐蒸汽過熱進(jìn)行報警。當(dāng)蒸汽過熱后，還可以計算給出過熱度。發(fā)生過熱時，裝置給出聲音報警或燈光報警

第十二屆“挑戰(zhàn)杯”作品 三等獎
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