旁路技術的發展劉文靜編譯論文

『壹』 通信電源技術論文

通信電源技術是保證通信系統正常運行的重要條件。我整理了通信電源技術論文，歡迎閱讀!

通信電源技術論文篇一

通信電源技術探討

摘 要 通信電源由直流供電系統，交流供電系統，接地系統，監控系統，防雷系統組成。電源的安全、可靠、是保證通信系統正常運行的重要條件。蓄電池組，高頻開關電源，UPS是通信電源的重要組成部分。

關鍵詞 蓄電池組;高頻開關電源;UPS

中圖分類號：TN86 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597(2013)18-0035-02

1 蓄電池組

1.1 蓄電池的結構及工作原理

蓄電池通常是指鉛酸蓄電池，它是電池中的一種，屬於二次電池。它的工作原理是：充電時利用外部的電能，使內部活性物質再生，把電能存儲為化學能，需要放電時再次把化學能轉換為電能輸出。

1.1.1 蓄電池的充電

蓄電池充電時，負極會析出氫氣，正極會析出氧氣。析出的氧氣到達負極，與負極起下述反應。正極析氧，在正極充電量達到70%時就開始了。

充電過程2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4

1.1.2 蓄電池的放電

蓄電池作為應急備用能源，其價值和性能是通過放電來實現的，蓄電池放電過程中的化學反應：

放電過程Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O

1.2 蓄電池的維護

在維修過程中，應經常檢查蓄電池的外觀，極柱。若發現電池槽，蓋發生破裂，以及結合部滲漏電解液，極柱周圍出現爬酸現象要及時更換電池。2 V蓄電池在投入運行後的前五年，12 V蓄電池在投入運行後的前兩年，每年應以實際負載進行一次核對性放電試驗，放出標稱容量的30%-40%。2 V蓄電池在投入運行後的第六年起，12 V蓄電池在投入運行後的第三年起，每年應進行一次容量試驗。

2 高頻開關電源

2.1 開關整流器監控單元的原理

開關整流器監控單元的單片機電路對電源參數進行實時採集。缺相檢測和網壓檢測電路對三相交流輸入進行缺相檢測和電網電壓檢測，檢測到的缺相信號和電網電壓信號送給單片機電路進行處理。單片機接受鍵盤指令，採用LCD顯示電源實時數據和控制菜單。輔助電源提供開關整流器內部控制電路所需要的各種電源。溫度檢測電路檢測主散熱器溫度，送給單片機系統。單片機系統根據主散熱器溫度，通過風扇控制電路控制風扇的工作狀態。

2.2 負荷均分的概念

一套高頻開關電源系統至少需要兩個高頻開關電源模塊並聯工作，大的系統甚至需要多達數十個電源模塊並聯工作，這就要求並聯工作的電源模塊能夠共同平均分擔負載電流，即均分負載電流。目前高頻開關電源均採用PWM型均流方式，是一種數字式調整均流方式，具有均流精度高，動態響應特性好，抗干擾性較好，模塊控制數多的優點。

2.3 負荷均分的原理

US為系統取樣電壓，Ur為系統基準電壓，兩者比較後產生誤差電壓UD，UD與三角波比較產生一個脈寬調制方波信號，其波寬受UD大小控制。這個方波信號送至每個整流模塊，通過模塊內光耦，隔離，整形，放大後與模塊電流比較。這個比較信號再與模塊內的預先設定參考電壓值相疊加，調整模塊的輸出電流，改變模塊的輸出電壓，使每個模塊的輸出電流相等。

3 UPS電源

不間斷供電電源系統(UPS)是能夠持續穩定不間斷向負載供電的一類重要電源設備。從廣義上說UPS包括交流不間斷電源系統和直流不間斷電源系統。長期以來，已習慣於把交流不間斷電源系統稱為UPS。

3.1 UPS原理

交流市電電源輸入由整流器轉換為直流電源。逆變器將此直流電源或來自電池的直流電源轉換為交流電提供給負載。市電中斷時，由電池通過逆變器給負載提供後備電源。市電電源還可通過靜態旁路向負載供電。需要對UPS維修保養時，可將負載切換到維修旁路供電，負載電源不中斷。

3.2 UPS幷機系統特點

並聯UPS軟體和硬體與單機模式完全一致。幷機系統的配置可通過參數設置軟體實現。幷機系統各單機的參數設置要求一致。幷機控制電纜形成閉環連接，為系統提供可靠性和冗餘。雙母線控制電纜連接在兩個母線的任兩個UPS單機之間。智能幷機邏輯為用戶提供最大靈活性。例如，可按任意順序關閉或啟動幷機系統中的各單機。可實現正常模式和旁路模式之間的無縫切換，並且可以自動恢復。即過載消除後，系統會自動恢復到原來的運行模式。可以通過各單機的LCD查詢幷機系統的總負載量。

3.3 UPS單機並聯的要求

多個單機並聯組成的UPS系統相當於一個大的UPS系統。但是具有更高的系統可靠性。為了保證各單機使用度相同並符合相關配線規定，應滿足以下要求。

1)所有單機必須容量相同並且並接到相同的旁路電源。

2)旁路電源和整流輸入電源必須接到相同的中線輸入端子。

3)如安裝漏電檢測儀器(RCD)，必須正確設置並且安裝在共同的中線輸入端子前。或者該器件必須監控系統的保護地電流。

4)所有的UPS單機的輸出連接到共同的輸出母線上。

3.4 UPS特殊工作模式

3.4.1 旁路模式

正常模式下，如遇逆變器故障，逆變器過載或手動關閉逆變器，靜態開關將負載從逆變器側切換到旁路電源側。如此時逆變器相位與旁路相位不同步，靜態開關將負載從逆變器輸出切換到旁路電源輸出，但會出現負載電源短時中斷。該功能可避免不同步交流電源的並聯引起大環流。負載電源中斷時間可設置，通常小於3/4周期。例如：頻率50 Hz時，中斷時間小於15 ms：頻率60 Hz時，中斷時間小於12.5 ms。

3.4.2 並聯冗餘模式

為提高系統容量或可靠性，或既提高系統容量又提高可靠性，可將數個UPS單機設置為直接並聯，由各UPS單機內的幷機控制邏輯保證所有單機自動均分負載。幷機系統最多可由4個單機並聯組成。

3.4.3 頻率變換器模式

UPS可設置為頻率變換器模式。提供50 Hz或60 Hz的穩定輸出頻率。輸入頻率范圍40 Hz-70 Hz。該模式下，靜態旁路無效，電池為可選。根據是否需要以電池模式運行來確定是否選用電池。

3.4.4 自動開機模式

UPS提供自動開機功能，即市電停電時間過長，電池放電至終止電壓導致逆變器關機後，如市電恢復，經過延時後，UPS會自動開機。該功能及自動開機延時的時間可由調試工程師設置。

3.4.5 電池模式

由電池經過電池升壓電路通過逆變器給負載提供後備電源的運行模式為電池模式。市電停電時，系統自動轉入電池模式運行。負載電源不中斷。此後市電恢復時，系統又自動切換回正常模式，無需任何人工干預，並且負載電源不中斷。

3.5 UPS高級功能

UPS提供電池維護測試功能。電池定期自動放電，每次放電量為電池額定容量的20%，實際負載必須超過UPS標稱容量的20%。如果低於20%，則無法執行自動放電維護。自動放電間隔時間30天-360天可以自行設置。電池自檢可禁止。

在線式UPS中，無論市電是否正常，都由逆變器供電，所以市電故障瞬間，UPS的輸出不會間斷。另外由於在線式UPS加有輸入EMC濾波器和輸出濾波器，所以來自電網的干擾能得到很大的衰減。

參考文獻

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『貳』 輪機工程技術論文(2)

輪機工程技術論文範文篇二
燃氣輪機在熱電聯產工程中的應用狀況分析

摘要：

燃氣輪機是21世紀乃至更長時間內能源高效轉換與潔凈利用系統的核心動力裝備.介紹了燃氣輪機的發展現狀及其在熱電聯產工程中的應用，簡述了聯合循環和簡單循環燃氣輪機電廠的基本組合方式，並列舉了目前應用在熱電聯產工程中的幾種主要的燃氣輪機.闡述了燃氣輪機相對於常規火電機組的優點，分析了影響燃氣輪機在熱電聯產工程中推廣的因素，並對我國燃氣輪機的發展前景進行了展望.

關鍵詞：

燃氣輪機; 聯合循環電廠; 熱電聯產

中圖分類號： TK 479文獻標志碼： A

Analysis of the application of gas turbines in heat and

power cogeneration projects

SUN Peifeng， JIANG Zhiqiang

(1. China United Engineering Corporation， Hangzhou 310022， China;

2. China Huadian Corporation， Beijing 100031， China)

Abstract：

The gas turbine is the core equipment of highefficiency clean energy systems in the 21st century and even longer period of time. The current situation of gas turbine development and its application in heat and power cogeneration projects were showed in this paper. Two types of application of gas turbines in heat and power cogeneration projects were briefly introced， namely， the simple cycle gas turbine power plant and the combined cycle power plant， and gas turbines widely used at present in heat and power cogeneration plants were enumerated. The advantages of the gas turbine plant compared with conventional coalfired power units were described and factors which could influence the application of the gas turbine were analyzed. In addition， the prospects for the development of gas turbines in China were evaluated.

Key words：

gas turbine; combined cycle power plant; heat and power cogeneration

燃氣輪機由壓氣機、燃燒室、透平、控制系統和輔助設備組成.燃氣輪機的設計是基於布萊頓循環.壓氣機(即壓縮機)連續地從大氣中吸入空氣並將其壓縮;壓縮後的空氣送入燃燒室，與噴入的天然氣混合，並點火燃燒;燃燒後產生的高溫煙氣隨即流入燃氣透平中膨脹做功，推動透平帶動壓氣機葉輪一起旋轉.加熱後的高溫燃氣的做功能力顯著提高，因此，透平在帶動壓氣機的同時，還有餘功作為燃氣輪機的輸出功輸出.

由於燃氣輪機的工質是高溫煙氣而不是水蒸氣，故可省去鍋爐、冷凝器、給水處理等大型設備.因此，燃氣輪機電廠附屬設備較少，系統簡單，佔地面積較少.

燃氣輪機可分為重型燃氣輪機、工業型燃氣輪機和航改型燃氣輪機三類.重型燃氣輪機的零件較為厚重，大修周期長，壽命可在10萬h以上，主要用於滿足城市公用電網需求，例如日立的H25和H80系列燃氣輪機、通用電氣的F級燃氣輪機、西門子的SGT-8000系列燃氣輪機、三菱的M701系列燃氣輪機和阿爾斯通的GT系列重型燃氣輪機等.工業型燃氣輪機的結構緊湊，所用材料一般較好，燃氣輪機的效率較高，例如索拉的T130燃氣輪機和西門子SGT-800燃氣輪機，常用於熱電聯產工程.航改型燃氣輪機是由航空發動機改裝而成的燃氣輪機，在航空領域運用較多，但也有應用於發電及相關工業領域，例如通用電氣的 LM 系列航改型燃氣輪機等.航改型燃氣輪機的結構最緊湊，最輕巧，效率最高，但壽命較短[1-2].

燃氣輪機自上世紀30年代誕生以來發展迅速.當今國際上最新型的G型燃氣輪機和H型燃氣輪機，單機功率已達到292～334 MW，發電熱效率已達到39.5%.其中，由G型燃氣輪機組成的聯合循環單機功率可達489 MW，發電熱效率可達58.7%;由H型燃氣輪機組成的聯合循環機組的發電熱效率可達60%[3-5].H型燃氣輪機組成的聯合循環機組是目前已掌握的熱-功循環效率最高的大規模商業化發電方式.不僅如此，燃氣輪機與以煤為燃料的蒸汽輪機相比，它具有重量輕、體積小、效率高、污染少、啟停靈活等優點.燃氣輪機發電機組能在無外界電源的情況下迅速啟動，機動性好.在電網中用它帶動尖峰負荷和作為緊急備用電源，還能攜帶中間負荷，能較好地保障電網的安全運行，所以得到廣泛應用[6].

國內外科技界與產業界已經認識到燃氣輪機將是21世紀乃至更長時期內能源高效轉換與潔凈利用系統的核心動力裝備. 1燃氣輪機在熱電聯產工程中的應用方式

燃氣輪機在熱電聯產工程中的應用形式主要有兩種：一種是燃氣輪機聯合循環熱電廠;另一種是燃氣輪機簡單循環熱電廠.

燃氣輪機聯合循環熱電廠由燃氣輪機、余熱鍋爐、蒸汽輪機(背壓式、抽背式或者抽凝式)和發電機共同組成.燃氣輪機排出的做功後的高溫煙氣通過余熱鍋爐回收煙氣中的熱量而得到高溫水蒸氣，水蒸氣注入蒸汽輪機發電.蒸汽輪機的排汽或者部分在蒸汽輪機中做功後的抽汽用於供熱，形式有：燃氣輪機、蒸汽輪機同軸推動一台發電機的單軸聯合循環;燃氣輪機、蒸汽輪機推動各自的發電機的多軸聯合循環.單軸的燃氣輪機聯合循環電廠規模較大，例如通用電氣的9F系列機組.而多軸的聯合循環機組常見於中小型的燃氣輪機聯合循環電廠.因此，對於電廠規模相對較小的熱電聯產工程來說，常選擇多軸的燃氣輪機聯合循環機組.

燃氣輪機簡單循環熱電廠由燃氣輪機和余熱鍋爐組成.該類型燃氣輪機熱電廠不配置蒸汽輪機，通過余熱鍋爐直接對外供熱.因此該類型燃氣輪機熱電廠發電熱效率相對聯合循環燃氣輪機熱電廠較低，約為30%～35%之間;熱電比和供熱成本的指標方面，簡單循環燃氣輪機熱電廠也低於聯合循環燃氣輪機熱電廠[7].

由此可見，燃氣輪機聯合循環可大大提高發電廠整體發電熱效率.即使只有燃氣輪機和余熱鍋爐組成的不配置蒸汽輪機的簡單循環燃氣輪機發電廠，其發電效率也高於常規的小型燃煤熱電廠.

2熱電聯產工程中燃氣輪機機型選擇

熱電聯產工程遵循“以熱定電”原則，首先滿足外界對蒸汽負荷的需求，一般對發電量的需求相對較少.因此，對於熱電聯產工程來說，大功率的重型燃氣輪機使用相對較少，常配置一些中小型的燃氣輪機.

世界主要的中小型燃氣輪機有：索拉的T130燃氣輪機;日立的H25和H80燃氣輪機;通用電氣的6F和LM系列的航改型燃氣輪機;西門子的SGT-800燃氣輪機.各機型的主要技術參數如表1(見下頁)所示(表中數據來自各個燃氣輪機廠家產品宣傳手冊，且會因計算的天然氣熱值等參數變化而發生微小的變化).

表1各中小型燃氣輪機相關性能參數

Tab.1

Performance parameters of some gas turbines

表1中，H25，H80 和6F為重型燃氣輪機;SGT-800和T130為工業型燃氣輪機;LM6000為航改型燃氣輪機.從表1可知，工業型和航改型燃氣輪機單機發電熱效率相對重型燃氣輪機的單機發電效率明顯更高，但燃氣輪機的排煙溫度相對較低.由於排到余熱鍋爐的高溫煙氣所包含的熱量相對較少，因此對於整個聯合循環熱電廠，工業型和航改型燃氣輪機聯合循環熱電廠的整體發電熱效率反而低些[8-9].簡單循環的燃氣輪機熱電廠若選擇工業型燃氣輪機及航改型燃氣輪機，其熱電廠發電熱效率會較高.

對於配置蒸汽輪機的燃氣輪機聯合循環，重型燃氣輪機因其排煙溫度較工業型燃氣輪機和航改型燃氣輪機高，排到余熱鍋爐的高溫煙氣所包含的熱量相對較多，余熱鍋爐產出的供蒸汽輪機發電用的高溫高壓的蒸汽也更多.因此，重型燃氣輪機聯合循環整體發電熱效率比工業型燃氣輪機和航改型燃氣輪機聯合循環的發電熱效率高.燃氣輪機聯合循環熱電廠中大多選擇重型燃氣輪機.

從能量的充分利用和逐級利用角度講，相比於燃氣輪機簡單循環熱電廠，燃氣輪機聯合循環熱電廠更具有優勢.目前我國燃氣輪機熱電聯產工程中，大多選擇重型燃氣輪機組成的聯合循環燃氣輪機熱電廠，如浙江省的某熱電廠，採用6F級燃氣輪機匹配余熱鍋爐和蒸汽輪機組成燃氣輪機聯合循環機組對外供熱供電，燃氣輪機聯合循環熱電廠整體發電熱效率約60%.

但是對於某些對佔地面積有嚴格要求的場合，如海上油氣平台井等，一般可選擇結構緊湊、效率高的工業型燃氣輪機或者航改型燃氣輪機機.

具體燃氣輪機機型的選擇可根據各工程的實際情況進行分析、計算、確定，如熱電廠的對外供熱參數和供熱量、裝機容量、機組數量、佔地面積、整體熱效率等.

3燃氣輪機聯合循環熱電聯產工程相對於常規火力發電熱電聯產的優勢[10]

相對於常規燃煤的小型火力發電的熱電聯產電廠，燃氣輪機聯合循環熱電廠的優勢主要有：

(1) 高效：燃氣輪機聯合循環的發電熱效率已經達到甚至突破60%，這是一般常規火電機組無法比擬的，甚至高於目前最先進的超超臨界機組而穩居各類火電機組之首.

(2) 單位造價低：燃氣輪機聯合循環機組單位容量造價約400美元·kW-1，而常規火電機組造價為600～1 000美元·kW-1;若我國國產燃氣輪機的製造加工水平進一步提升，燃氣輪機聯合循環機組單位容量造價還有非常大的下降空間.

(3) 低排放：燃氣輪機聯合循環不排放SO2以及飛灰和灰渣;NOx的排放量也非常低，一般都可以達到49.20 mg·m-3以下，甚至可以根據需要達到小於30.75 mg·m-3的水平，CO2的排放量可以做到11.25 mg·m-3;環保性能居於現有各種火電機組之上.

(4) 節水：燃氣輪機聯合循環機組以燃氣輪機發電為主，燃氣輪機發電機功率占總容量的70%，聯合循環機組所需用水量約為常規燃煤機組的1/3.這在某些缺水的地區顯得尤為重要.若選擇燃氣輪機和余熱鍋爐配置的簡單循環，整個電廠對機組冷卻水量的需求相對於常規火電廠的冷卻水量更是大幅度減少.

(5) 省地：燃氣輪機聯合循環機組因附屬設備較少，無需儲煤場、輸煤設施，佔地面積僅為加脫硫裝置的常規火電廠的1/3.這在城市邊緣及城區的供熱電廠顯得尤為重要. (6) 建設工期短：燃氣輪機聯合循環機組最適合模塊化設計，燃氣輪機各部件模塊可工廠化生產，運至現場吊裝，因而大大縮短了燃氣輪機電廠的建設工期.

(7) 調峰性能好：通過余熱鍋爐的旁路煙囪，不運行蒸汽輪機及發電機組的情況下，一般在20 min 內就能達到燃氣輪機及發電機組的100%負荷，而燃氣輪機及其發電機組負荷占整個燃氣輪機聯合循環電廠額定負荷的70%左右，這保證了燃氣輪機聯合循環的良好調控性能，實現機組的日啟夜停和調峰功能.

(8) 操作運行和維護人員少：因為燃氣輪機聯合循環電廠自動化程度高，採用先進的控制系統，電廠對員工數量的需求大幅下降.一般情況下占同容量常規燃煤電廠人員的20%～25%就足夠了.

4影響燃氣輪機在熱電聯產工程中推廣的主要因素

燃氣輪機聯合循環電廠在國外已經得到了普遍發展，近幾年已佔據美國電力市場的重要地位，歐洲的燃氣輪機聯合循環電廠也獲得了長足的發展.目前我國燃氣輪機聯合循環電廠能否獲得大力推廣和發展，主要受制於如下三個因素：

(1) 我國能提供多少天然氣資源供燃氣輪機發電工業使用;當前國內已有部分燃氣輪機聯合循環電廠因受制於燃料供應，每年運行的時間遠遠少於常規燃煤機組.

2012年，隨著“西氣東輸”二線最後幾條干線的建成投產，整個輸氣管道實現每年輸氣300億m3.未來中國甚至有可能規劃修建“四線”或者“五線”，進一步便於西部地區的天然氣輸送到東部地區開發利用.

另外，海上(東海、南海)天然氣的開發、沿海港口城市液化天然氣(LNG)的進口，也為聯合循環發電擴充了氣源供應條件.國內已經探明了華北、東北、西北三大煤層氣資源儲量，並將逐步開采.

隨著天然氣來源渠道的擴大，燃氣輪機聯合循環電廠的應用范圍將大大突破西氣東輸管網和海上天然氣所能影響的地區.

(2) 如何合理確定天然氣價格，使燃氣輪機聯合循環發電成本能夠與嚴重污染的以煤為燃料的常規火電相競爭.

必須指出，天然氣的價格對燃氣輪機及聯合循環的運行成本有著決定性的影響.在燃氣輪機三項發電成本的組成中(設備折舊成本、機組運行維護成本、燃料成本)，燃料成本的比例高達60%～65%，即使在天然氣的產地，運輸過程費用大為降低，天然氣價格相對東南沿海地區更加便宜，其成本占燃氣輪機發電成本的比例仍然是非常高的[4].在天然氣價格居高不下的今天，燃料成本高已經成為制約燃氣輪機發電大力推廣的一個關鍵性因素.

當前，作為工業企業及城市基礎設施的重要組成部分的許多中小型燃煤熱電廠，通常地處城市之中或者城市郊區，因此不可避免地會對當地大氣環境質量產生很大影響.中小型燃煤熱電廠改造為燃氣輪機聯合循環熱電廠，對當地環境質量的改善效果非常明顯，也最容易得到人民群眾的接受和支持.

熱電廠的燃料從煤炭改造為天然氣，雖然合理調整了能源結構，提高了能源利用效率，減少了煤炭運輸環節的損失和浪費，但是對燃氣輪機聯合循環熱電廠來說，燃料成本必然要增加，能源代價必然會提高，因此爭取群眾和企業的理解和參與，合理分擔部分天然氣成本因素，是解決天然氣市場和成本關系的一條合理途徑.

政府在制定燃氣輪機聯合循環熱電廠上網電價和外供蒸汽價格時，應考慮到燃氣輪機的環境效益，適當提高上網電價和外供蒸汽價格，這也是對天然氣成本過高的一種消化.

(3) 從長遠的角度看，我國燃氣輪機整體行業水平的提高是決定我國燃氣輪機及聯合循環電廠能否大力推廣的一個重要因素.

燃氣輪機的發展水平代表著一個國家的重大裝備製造業的總體水平.當前我國的燃氣輪機技術水平與世界先進水平之間的差距還很大，燃氣輪機的核心部件依賴於進口，燃氣輪機的每次大修花費很大.若某些燃氣輪機的大修只能運回美國等發達國家進行，則其費用更大.

近年來，為了推動燃氣輪機工業的發展，按照“市場換技術”的原則，我國對規劃批量建設的燃氣輪機發電站工程項目採取“打捆”式招標采購模式，由國外先進燃氣輪機製造企業與國內製造企業相互結合組成聯合體，進行燃氣輪機聯合循環電站工程項目的競爭投標，以吸收和引進國外先進技術.在這一過程中，我國同時引進了世界三大動力集團(通用電氣、西門子、三菱)的F級重型燃氣輪機.在實現燃氣輪機設備製造本土化和國產燃氣輪機技術開發方面都取得了良好的成果.在吸收和引進國外先進燃氣輪機技術的基礎上，逐步實現了燃氣輪機聯合循環電站設備研發和製造的國產化、本地化和知識產權自主化[11-12].

2008年，我國具有完全自主知識產權的110 MW級R0110燃氣輪機進行了點火及實驗驗證，其性能已經接近於目前國際上先進的F級燃氣輪機，對我國的燃氣輪機設計、製造和加工的整體水平是一個巨大的提升[13-14].

目前，我國燃氣輪機技術水平與國際先進水平之間的差距正在不斷縮小，我國的燃氣輪機自主研發、生產製造等方面取得了重大進展.2012年9月12日，上海市科委重大專項課題“高溫合金葉片製造技術研究”通過專家驗收，這標志著我國在燃氣輪機核心部件國產化、自主化生產的道路上邁出了堅實的一步.

從制約燃氣輪機聯合循環電廠發展的三個因素及我國目前的相應情況可知，我國大力發展燃氣輪機聯合循環的條件已經具備，燃氣輪機聯合循環電廠的快速發展在近期將成為可能.

5總結

實現節能減排，提高能源利用率是我國能源結構調整的目標.隨著我國天然氣資源的開發、利用及液化天然氣資源的引進，我國燃氣輪機聯合循環機組將不斷增加.燃氣輪機聯合循環以其高效、清潔和靈活的特點，必將成為我國未來大力發展的電廠類型.

目前可用於熱電聯產的中小型燃氣輪機容量和整個熱電廠供熱能力與我國廣泛使用的蒸汽輪機熱電機組的規格十分接近，因而可在不改變外部系統，不增加發電容量和不間斷供熱、發電的前提下，以較短的時間、較低的投資和較合理的電、熱成本實現對熱電廠以氣代煤的改造.這也是燃氣輪機聯合循環熱電廠可獲得大力推廣的現實條件.

總之，燃氣輪機聯合循環機組在我國電力工業中的作用將逐漸增強，發展燃氣輪機聯合循環熱電廠任重而道遠，但是前景是非常光明的.

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『叄』 變頻器應用技術研究論文參考範文

隨著我國電力技術和科技的快速發展，電力變頻器廣泛的應用於工業生產以及人類日常生活中。這是我為大家整理的變頻器應用技術論文參考 範文 ，僅供參考!
變頻器應用技術論文參考範文篇一：《變頻器節能技術應用與研究》
【摘 要】本文根據水泵、風機軸功率與轉速的平方成正比的特點，闡述變頻調速節能原理，提出泵與風機應採用變頻技術，已降低成本，延長設備使用壽命，提高經濟效益。

【關鍵詞】變頻器;節能;水泵;風機

0 引言

鍋爐是比較常見的用於集中供熱設備，通常情況下，由於氣溫和負荷的變化，需對鍋爐燃燒情況進行調節，傳統的調節方式其原理是依靠增加系統的阻力，水泵採用調節閥門來控制流量，風機採用調節風門擋板開度的大小來控制風量。但在運行中調節閥門、擋板的方式，不論供熱需求大小，水泵、風機都要滿負荷運轉，拖動水泵、風機的電動機的軸功率並不會改變，電動機消耗的能量也並沒有減少，而實際生產所需要的流量一般都比設計的最大流量小很多，因而普遍存在著“大馬拉小車”現象。鍋爐這樣的運行方式不僅損失了能量，而且增大了設備損耗，導致設備使用壽命縮短，維護、維修費用高。把變頻調速技術應用於水泵(或風機)的控制，代替閥門(或擋板)控制就能在控制過程中不增加管路阻力，提高系統的效率。變頻調速能夠根據負荷的變化使電動機自動、平滑地增速或減速，實現電動機無級變速。變頻調速范圍寬、精度高，是電動機最理想的調速方式。如果將水泵、風機的非調速電動機改造為變頻調速電動機，其耗電量就能隨負荷變化，從而節約大量電能。

1 變頻器應用在水泵、風機的節能原理

圖1為水泵(風機)的H-Q關系曲線。圖1中，曲線R2為水泵(風機)在給定轉速下滿負荷時，閥門(擋板)全開運行時阻力特徵曲線;曲線 R1為部分負荷時，閥門(擋板)部分開啟時的阻力特性曲線;曲線H(n1)和H(n2)表示不同轉速時的Q=f(H)曲線。採用閥門(擋板)控制時，流(風)量從Q2減小到Q1，阻力曲線從R2移到R1，揚程(風壓)從HA移到HB。採用調速控制時，H(n2)移到H(n1)，流(風)量從Q2減小到Q1，揚程(風壓)從HA移到HC。

圖1 水泵(風機)的H-Q關系曲線

圖2為水泵(風機)的P-Q的關系曲線。由圖2可以看出，流(風)量Q1時，採用閥門(擋板)控制的功率為PB。採用變頻調速控制的功率為 PC。ΔP=PB-PC就是節省的功率。

圖2 為水泵(風機)的P-Q的關系曲線

如果不計風機的效率η，則採用閥門(擋板)時的功率消耗在圖中由面積OHBBQ1所代表，而採用調速控制時的功率消耗由面積OHCCQ1所代表，後者較前者面積相差為HCHBBC，即採用調速控制流(風)量比採用閥門(擋板)控制可節約能量。

2 水泵、風機的節能計算和分析

通常轉速n與頻率f成正比，若將電動機的運行頻率由原來的50Hz降至40Hz時，其實際轉速則降為額定轉速的80%，即實際轉速nsn和額定轉速nn：nsn=(■)nn=0.4nn。設K為電機過載系數，則電動機額定功率Pn=Kn■■。因此電動機運行在40Hz時，實際功率為：

Psn=Kn■■=K(0.4nn)3=0.064Kn■■=0.064Pn

節能率 =■=■=■=93.6%

表1 電動機節能率

供熱公司勝利鍋爐房將電動機改為變頻調速，其中：

表2 補水泵電動機在定速和變速不同情況下測出的數據

根據表2的數據，一個採暖期按190天計算，工業電費單價為0.37元/kWh。加裝變頻器後補水泵電動機節約電費：

(11-1.73)×24×190×0.37=15640.344元

表3 鼓風機電動機在定速和變速不同情況下測出的數據

根據表3的數據，勝利車間有5台鼓風機電動機。一個採暖期按190天計算，工業電費單價為0.37元/kWh。加裝變頻器後鼓風機電動機節約電費：

(18.5-3.95)×24×190×0.37×5=122743.8元

表4 引風機電動機在定速和變速不同情況下測出的數據

根據表4的數據，勝利車間有5台鼓風機電動機。一個採暖期按190天計算，工業電費單價為0.37元/kWh。加裝變頻器後引風機電動機節約電費：

(37-32.9)×24×190×0.37×5=34587.6元

綜上所述，勝利車間安裝變頻後，一個保溫期合計節約電費：

15640.344+122743.8+34587.6=172971.744元

節能效果明顯。

通過上述分析和實際應用，鍋爐水泵、風機採用變頻調速後具有以下優點。

(1)水泵、風機的電動機工作電流下降，溫升明顯下降，同時減少了機械磨損，維修工作量大大減少。

(2)保護功能可靠，消除了電動機因過載或單相運行而燒壞的現象，延長了使用壽命，能長期穩定運行。

(3)電動機實現軟起動，實現平滑地無級調速，精度高，調速范圍寬(0-100%)。頻率變化范圍大(O-50Hz)。效率可高達(90%-95%)以上。減小了對電網的沖擊。

(4)安裝容易，調試方便，操作簡便，維護量小。

(5)節能省電，燃煤效率提高。

(6)變頻器可採用軟體與計算機可編程控制器聯機控制的功能，容易實現生產過程的自動控制。

3 結束語

引進變頻器可以實現能源的有效利用，避免過多的能源消耗。使用變頻器節能主要是通過改變電動機的轉速實現流量和壓力的控制，來降低管道阻力，減少了閥門半開的能源損失。其次變頻狀態下的水泵(風機)運行轉速明顯低於工頻電源之下，這樣能盡量減少由於摩擦帶來的電力損耗。最後變頻技術是一種先進的現代自動化技術，自動化的運行能增加電力運行的可靠性，節省人力投入，從而實現了成本的節約。

【參考文獻】

[1]趙斌，莫桂強.變頻調速器在鍋爐風機節能改造中的應用[J].廣西電力.

[2]吳民強.泵與風機節能技術問答[M].北京：中國電力出版社，1998.

[3]梁學造，蔡澤發.非同步電動機的降損節能 方法 [Z].湖南省電力工業局.
變頻器應用技術論文參考範文篇二：《變頻器技術改造實踐與應用》
【摘要】介紹了鍋爐風機電機以及補水泵、循環泵電機等設備變頻器技術改造實例及應用，並對變頻器調速改造中應注意的一些技術問題進行了論述。

【關鍵詞】自動化控制;變頻器;技術改造

1 鍋爐風機電機應用變頻器調速控制

以DHL141.57/150/90AⅡ熱水鍋爐為例，每台鍋爐配置引風機和鼓風機各六台，各電機主要技術參數如下：

型號 容量(KW) 電壓(V) 額定電流(A)

引風機 Y280S4 75 380 139.7

鼓風機 Y200L4 30 380 57

在進行變頻器改造以前，各風機在正常情況下的運行數據統計如下：

平均電流 最大電流 最小電流

引風機 142 145 139

鼓風機 59 63 57

首先選擇在1#5#爐的鼓、引風機上進行改造嘗試，並考慮到風機電機功率設計時配置，選擇相匹配功率的變頻器來控制電機，變頻器的型號為ABB ACS51001157A4(引風機)、ZXBP30(鼓風機)，電壓等級為380V，通過一段時間的運行測試，引風機工頻電流由原來的平均140(A)下降到現在的平均95―110(A)，鼓風機工頻電流由原來的平均57(A)下降到現在的平均30(A)節能效果相當顯著，並且變頻器技術性能完全滿足鍋爐運行工藝的要求(主要是風壓、風量、加減風的速率等)，電機在啟動、運行調節、控制操作等方面都得到極大的改善。變頻調速由安裝在鍋爐操作台上的啟動、停機、轉速調整開關進行遠程式控制制，並可同DCS系統介面，通過DCS實現變頻器的調速控制，變頻調速裝置還提供報警指示、故障指示、待機狀態、運行狀態、連鎖保護等保護信息以及轉速給定值和風機實際轉速值等必要指示，以便操作人員進行操作控制。

2 補水泵、循環泵電機應用變頻器進行調節控制

以2台補水泵、4台循環泵實際應用為例，其電動機的技術參數分別為：

序號 型號 功率 額定電流 流量

補水泵 1#泵 Y180M4 18.5 35.9 25

2#泵 Y180M4 18.5 35.9 25

循環泵 1#泵 Y315M14 132 237 630

2#泵 Y315M14 132 237 630

3#泵 Y315M14 132 237 630

4#泵 Y2315M4 132 240.4 630

正常補水時泵出力太大，緊急補水時一台泵又不能滿足耗水需要，同時啟動時出力又太大，連續供水補水效率高，效果也好。補水泵改用變頻器調節補水，不僅僅在於考慮它對電機的節能效益，更重要的是從生產設備運行安全形度考慮，變頻器選用富士FRN132P11S―4CX，電壓等級為380V。

為充分利用變頻器，採用1台變頻器來實現兩台電機的調速控制;2台補水泵均可實現變速、定速兩種方式運行，變頻器在同一時間只能作一台電機的變頻電源，所以每台電機啟動、停止必須相互閉鎖，用邏輯電路控制，保證可靠切換，出口採用雙投閘刀切換;2台補水泵工作時，其中一台由工頻供電作定速運行，另一台由變頻器供電作變速運行，同一台電機的變速、定速運行由交流接觸器相互閉鎖，即在變速運行時，定速合不上，如下圖中，1C1與1C2及2C1與2C2不允許同時合上;為確保工藝控制安全、可靠，變頻器及兩台電機的控制、保護、測量單元全部集中在就地控制櫃內，控制調節通過屏蔽信號電纜引接到控制室;

圖1 補水泵電機變頻器接線，虛框內為改造增加部分3 變頻器調速改造中應注意的一些技術問題

鍋爐的安全運行是全隊動力的根本保證，雖然變頻調速裝置是可靠的，但一旦出現問題，必須確保鍋爐安全供熱，所以，必須實現工頻――變頻運行的切換系統(旁路系統)，在生產過程中，採用手工切換如能滿足設備運行工藝要求，建議盡量不要選用自動旁路，對一般的小功率電機，採用雙投閘刀方式作為手動、自動切換手段也是比較理想的方法。

對於大慣量負荷的電機(如鍋爐引風機)，在變頻改造後，要注意風機可能存在扭曲共振現象，運行中，一旦發生共振，將嚴重損壞風機和拖動電機。所以，必須計算或測量風機――電機連接軸系扭振臨界轉速以及採取相應的技術 措施 (如設置頻率跳躍功能避開共振點、軟連接及機座加震動吸收橡膠等)。

採用變頻調速控制後，如果變頻器長時間運行在1/2工頻以下，隨著電機轉速的下降，電機散熱能力也下降，同時電機發熱量也隨之減少。所以電機的本身溫度其實是下降的，仍舊能夠正常運行而不至溫度過高。

變頻器不能由輸出口反向送電，在電氣迴路設計中必須注意，如在補水泵和循環泵變頻器改造接線圖中，要求1C1與1C2及2C1與2C2不允許同時合上，不僅要求在電氣二次迴路中實現電氣的連鎖，同時要求在機械上實現機構互鎖，以確保變頻器的運行安全。

低壓變頻器，由於體積較小，在改造中的安裝地點選擇比較容易些。選擇變頻器室位置，既要考慮離電機設備不能太遠，又要考慮周圍環境對變頻器運行可能造成的影響。變頻器的安裝和運行環境要求較高，為了使變頻器能長期穩定和可靠運行，對安裝變頻器室的室內環境溫度要求最好控制在0-40℃之間，如果溫度超過允許值，應考慮配備相應的空調設備。同時，室內不應有較大灰塵、腐蝕或爆炸性氣體、導電粉塵等。

要保證變頻器櫃體和廠房大地的可靠連接，保證人員和設備安全。為防止信號干擾，控制系統最好埋設獨立的接地系統，對接地電阻的要求不大於4Ω。到變頻器的信號線，必須採用屏蔽電纜，屏蔽線的一端要求可靠接地。

隨著電力電子技術的發展，變頻器的各項技術性能也得到拓寬和提高，在熱電行業中，風機水泵類負荷較多，充分應用變頻器進行節能改造已經逐漸被大家所接受。對於目前低壓變頻器，投資較低、效益高，一年左右就可以收回投資而被廣泛應用。隨著目前國產變頻器的迅速發展，使得變頻器的性能價格比大大提高，為利用變頻器進行節能技術改造提供了更加廣闊的前景。

參考文獻：

[1]王占奎.變頻調速應用百例.北京：科學出版社出版，1999.4

[2]吳忠智，吳加林.變頻器應用手冊.北京：機械工業出版社，2002.7
變頻器應用技術論文參考範文篇三：《淺議變頻調速技術的應用》
摘要：調速和起制動性能、高效率、高功率因數的節電效果、適用范圍廣等優點,而被國內外公認為最有發展前途的調速方式。隨著工業自動化程度的不斷提高和能源全球性短缺,變頻器越來越廣泛地應用在冶金、機械、石油、化工、紡織、造紙、食品等各個行業以及風機、水泵等節能場合,並取得了顯著的經濟效益。近年來高電壓、大電流的SCR,GTO,IGBT,IG-GT以及智能模塊IPM(IntelligentPowerMole)等器件的生產以及並聯、串聯技術的發展應用,使高電壓、大功率變頻器產品的生產及應用成為現實。

關鍵詞：變頻器，控制技術，應用

電力電子技術誕生至今已近50年,他對人類的文明起了巨大的作用.近10年來,隨著電力電子技術、計算機技術、自動控制技術的迅速發展,電氣傳動技術面臨著一場歷史革命,即交流調速取代直流調速和計算機數字控制技術取代模擬控制技術已成為發展趨勢。交流電機變頻調速技術是當今節電、改善工藝流程以提高產品質量和改善環境、推動技術進步的一種主要手段。變頻調速以其有益的

調速和起制動性能、高效率、高功率因數的節電效果、適用范圍廣等優點,而被國內外公認為最有發展前途的調速方式。

1.變頻調速技術的現狀

電氣傳動控制系統通常由電動機、控制裝置和信息裝置三部分組成。電氣傳動可分為調速和不調速兩大類,調速又分為交流調速和直流調速兩種方式。不調速電動機直接由電網供電。但是,隨著電力電子技術的發展,原本不調速的機械越來越多地改用調速傳動以節約電能,改善產品質量,提高產量。以我國為例,60%的發電量是通過電動機消耗的。因此,調速傳動有著巨大的節能潛力,變頻調速是交流調速的基礎和主幹內容,變頻調速技術的出現使頻率變為可以充分利用的資源。近年來。變頻調速技術已成為交流調速中最活躍、發展最快的技術。

1.1國外現狀

採用變頻的方法,實現對電機轉速的控制,大約已有40年的歷史,但變頻調速技術的高速發展,則是近十年的事情,主要是由下面幾個因素決定:

1.1.1市場有大量需求

隨著工業自動化程度的不斷提高和能源全球性短缺,變頻器越來越廣泛地應用在冶金、機械、石油、化工、紡織、造紙、食品等各個行業以及風機、水泵等節能場合,並取得了顯著的經濟效益。

1.1.2功率器件發展迅速

變頻調速技術是建立在電力電子技術基礎之上的。近年來高電壓、大電流的SCR,GTO,IGBT,IG-GT以及智能模塊IPM(Intelligent Power Mole)等器件的生產以及並聯、串聯技術的發展應用,使高電壓、大功率變頻器產品的生產及應用成為現實。在大功率交—交變頻(循環交流器)調速技術方面,法國阿爾斯通已能提供單機容量達30000kW的電器傳動設備用於船舶推進系統。在大功率無換向器電機變頻調速技術方面,義大利ABB公司提供了單機容量為60000kW的設備用於抽水蓄能電站;在中功率變頻調速技術方面,德國西門子公司Simovert A電流型晶閘管變頻調速設備單機容量為10-2600kVA和Simovert PGTOPWM變頻調速設備單機容量為100-900kVA,其控制系統已實現全數字化,用於電機風車,風機,水泵傳動;在小功率變頻調速技術方面,日本富士BJT變頻器最大單機容量可達700kVA,IGBT變頻器已形成系列產品,其控制系統也已實現全數字化。

IPM投入應用比IGBT約晚二年,由於IPM包含了1GBT晶元及外圍的驅動和保護電路,有的甚至還把光耦也集成於一體,是一種更為適用的集成型功率器件。目前,在模塊額定電流10-600A范圍內,通用變頻器均有採用IPM的趨向。IPM除了在工業變頻器中被大量採用之外,經濟型的IPM在近年內也開始在一些民用品,如家用空調變頻器,冰箱變頻器,洗衣機變頻器中得到應用。IPM也在向更高的水平發展,日本三菱電機最近開發的專用智能模塊ASIPM將不需要外接光耦,通過內部自舉電路可單電源供電,並採用了低電感的封裝技術,在實現系統小型化、專用化、高性能、低成本方面又推近了一步。

1.1.3控制理論和微電子技術的支持

在現代自動化控制領域中,以現代控制論為基礎,融入模糊控制、專家控制、神經控制等新的控制理論,為高性能變頻調速提供了理論基礎;16位、32位高速微處理器以及信號處理器(DSP)和專用集成電路(ASIC)技術的快速發展,則為實現變頻調速的高精度、多功能提供了硬體手段。

1.2國內現狀

從整體上看我國電氣傳動系統製造技術水平較國際先進水平差距10-15年。在大功率交-交,無換向器電動機等變頻技術方面,國內只有少數科研單位有能力製造,但在數字化及系統可靠性方面與國外還有相當差距。而這方面產品在諸如抽水蓄能電站機組啟動及運行、大容量風機、壓縮機和軋機傳動、礦井卷揚機方面有很大需求。在中小頻率技術方面,國內學者做了大量變頻理論的基礎研究。早在80年代,已成功引入矢量控制的理論,針對交流電機具有多變數、強耦合、非線性的特點,採用了線性解耦和非線性解耦的方法,探討交流電機變頻調速的控制策略。

進入90年代,隨著高性能單片機和數字信號處理的使用,國內學者緊跟國外最新控制策略,針對交流電機感應特點,採用高次諧波注入SPWM和空間磁通矢量PWM等方法,控制演算法採用模糊控制,神經網路理論對感應電機轉子電阻、磁鏈和轉矩進行在線觀測,在實現無速度感測器交流變頻調速系統的研究上作了有益的基礎研究。在新型電力電子器件應用方面,由於GTR,GTO,IGBT,IPM等全控制器件的使用,使得中小功率的變流主電路大大簡化,大功率SCR,GTO,IG-BT,IGCT等器件的並聯、串聯技術應用,使高電壓、大電流變頻器產品的生產及應用成為現實。在控制器件方面,實現了從16位單片機到32位DSP的應用。國內學者一直致力於變頻調速新型控制策略的研究,但由於半導體功率器件和DSP等器件依賴進口,使得變頻器的製造成本較高,無法形成產業化,與國外的知名品牌相抗衡。國內幾乎所有的產品都是普通的V/f控制,僅有少量的樣機採用矢量控制,品種與質量還不能滿足市場需要,每年需大量進口高性能的變頻器。

因此,國內交流變頻調速技術產業狀況表現如下:(1)變頻器控制策略的基礎研究與國外差距不大。(2)變頻器的整機技術落後,國內雖有很多單位投入了一定的人力、物力,但由於力量分散,並沒形成一定的技術和生產規模。(3)變頻器產品所用半導體功率器件的製造業幾乎是空白。(4)相關配套產業及行業落後。(5)產銷量少,可靠性及工藝水平不高。

2.變頻調速技術未來發展的方向

變頻調速技術主要向著兩個方向發展:一是實現高功率因數、高效率、無諧波干擾,研製具有良好電磁兼容性能的“綠色電器”;二是向變頻器應用的深度和廣度發展。隨著變流器應用領域深度和廣度的不斷開拓,變頻調速技術將越來越清楚地展示它在一個國家國民經濟中的重要性。可以預料,現代控制理論和人工智慧技術在變頻調速技術的應用和推廣,將賦予它更強的生命力和更高的技術含量。其發展方向具有如下幾項:(1)實現高水平的控制;(2)開發清潔電能的變流器;(3)縮小裝置的尺寸;(4)高速度的數字控制;(5)模擬與計算機輔助設計(CAD)技術。論文檢測。

3變頻調速技術的應用

縱觀我國變頻調速技術的應用,總的說來走的是一個由試驗到實用,由零星到大范圍,由輔助系統到生產裝置,由單純考慮節能到全面改善工藝水平,由手動控制到自動控制,由低壓中小容量到高壓大容量,一句話,由低級到高級的過程。論文檢測。我國是一個能耗大國,60%的發電量被電動機消耗掉,據有關資料統計,我國大約有風機、水泵、空氣壓縮機4200萬台,裝機容量約1.1億萬千瓦,然而實際工作效率只有40%-60%,損耗電能占總發電量的40%,已有 經驗 表明,應用變頻調速技術,節電率一般可達10%-30%,有的甚至高達40%,節能潛力巨大。

有關資料表明,我國火力發電廠有八種泵與風機配套電動機的總容量為12829MW,年總用電量為450。2億千瓦小時。還有總容量約為3913MW的泵與風機需要進行節能改造,完成改造後,估計年節電量可達25。論文檢測。69億千瓦小時;冶金企業也是我國的能耗大戶,單位產品能耗高出日本3倍,法國4。9倍,印度1。9倍,冶金企業使用的風機泵類非常多,實施變頻改造,不僅可以大幅度節約電能,還可改善產品質量。

參考文獻

[1]何慶華,陳道兵. 變頻器常見故障的處理及日常維護[J]. 變頻器世界, 2009, (04) .

[2]龍卓珉,羅雪蓮. 矩陣式變頻調速系統抗干擾設計[J]. 變頻器世界, 2009, (04) .

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測控技術論文篇一

智能測控儀表技術探析

【摘要】分析了現場匯流排特點，提出了智能測控儀表系統的CAN匯流排通信方案，闡述了智能儀表中通用CAN通信介面的硬體設計與軟體實現框圖。

【關鍵詞】智能;測控儀表

1 引言

現場匯流排是當今自動化領域技術發展的熱點之一，被譽為自動化領域的計算機區域網，是應用在生產現場、在微機化測量控制設備之間實現雙向串列多節點數字通信的系統，也被稱為開放式、數字化、多點通信的低層控制網路，是連接智能現場設備和自動化系統的數字式、雙向傳輸、多分支結構的通信網路。由於它適應了工業控制系統向分散化、網路化、智能化發展的方向，在減少系統線纜，簡化系統安裝、維護和管理，降低系統的投資和運行成本，增強系統性能等方面的優越性，它一經產生便成為全球工業自動化技術的熱點，受到全世界的普遍關注。

自20世紀80年代末以來，有幾種類型的現場匯流排技術己經發展成熱並且廣泛應用於特定的領域。這些現場匯流排技術各具特點，有的已經逐漸形成自己的產品系列，佔有相當大的市場份額。幾種比較典型的現場匯流排有CAN匯流排、LonWorks匯流排、PROFIBUS匯流排等。CAN(ControlArea Network)匯流排是山德國BOSCII公司為實現汽車內部測量與執行部件之間的數據通信而設計的現場匯流排。與一般的通信匯流排相比，CAN匯流排的數據通信具有突出的可靠性、實時性和靈活性，使其應用范圍不再局限於幾汽車工業，而向機械工業、過程工業等領域發展，更適合現場級工業監控設備的互聯。CAN匯流排規范已經成為國際標准，被公認為幾種最有發展前途的現場匯流排之一。具體來說，CAN具有以下特點：結構簡單，只有兩根線與外部相連;通信方式靈活，以多主方式下作而不分主從，可以點對點、點對多點及全局廣播方式發送和接收數據;廢除了傳統的站地址編碼，而代之以對通信數據塊進行編碼;採用短幀格式，每幀數據長度最多為8個位元組，可滿足工業控制領域的一般要求。同時8個位元組不會佔用匯流排時間過長，從而保證了通信的實時性;採用非破壞性匯流排仲裁技術;採用CRC檢驗並提供相應的錯誤處理功能，保證了數據通信的可靠性;CAN節點具有自動關閉功能，在節點錯誤嚴重的情況時自動切斷與匯流排的聯系，這樣可不影響匯流排正常工作。

2 智能測控儀表的系統結構

一個典型的基於CAN匯流排的智能測控儀表的系統結構，系統主要由兩部分組成：上位機和智能測控儀表，測控儀表的主要任務是接收來自上位機的命令完成工業現場的各種模擬量的採集和實現對各種生產設備的控制，而上位機則負責對整個智能測控系統進行監控和管理，其任務包括CAN節點狀態消息的顯示及報警、向CAN節點發送命令及控制參數、接收CAN節點數抓、曲線顯示、存儲列印等。這些功能可利用現代微機豐富的資源和強大的功能實現，除此之外，通過對採集數據的後台處理，還可實現諸如數字濾波PFT變換等智能化功能，CAN通信採用兩線介面，要進行通信的各節點的控制器通過CAN驅動器連接到CAN匯流排上，各節點在CAN通信中沒有物理地址，而是採用軟體ID辨識的方式對在匯流排上廣播的信息進行過濾，以及當多個節點需要同時信息傳送時決定信息傳送的優先順序。

晶元與CAN匯流排的通信通過CAN匯流排收發器進行，CAN匯流排收發器是CAN控制器和物理匯流排間的介面，提供對匯流排的差動放人和接收功能。要實現PC機與CAN匯流排的通信，必須藉助於PC機的CAN通信卡，這種卡市場上有很多，可根據需要進行選擇，亦可自行設計。

3 智能測控儀表的介面設計

CAN匯流排是一種串列數據通信協議，在CAN匯流排通信介面中集成了CAN協議的物理層和數據鏈路層功能，可以完成對通信數據的成幀處理。

SJA1000是Philips公司PCA82C200型CAN控制器的後續產品，在軟體和引腳上均與PCA82C200兼容，井增加了許多新的功能，性能更佳，尤其適用於對系統優化、診斷和維護要求比較高的場合。SJA1000的功能由以下幾部分構成：介面管理邏輯;發送緩沖器，能夠存儲1個完整的報文事(擴展的或標準的);驗收濾波器;接收F1F0;CAN核心模塊。

SJA1000的一端與單片機相連，另一端與CAN匯流排相連。但是，為了提高單片機對CAN匯流排的驅動能力，可以把82C250作為CAN控制器和物理匯流排間的介面，以提供對匯流排的差動發送能力和對CAN控制器的差動接收能力。

若用SJA1000作為流量計的CAN控制器，與CPU(單片機)相連，再通過PCA82C250組成CAN匯流排。這種結構很容易實現CAN網路節點中的信息收發，從而實現對現場的控制。

CAN通信協議主要由CAN控制器完成，SJA1000是適用於汽車和一般工收環境控制器區域網(CAN)的高集成度控制器，具有完成高性能通信協議所要求的全部特性，具有簡單匯流排連接的SJA1000可完成物理層和數據鏈路層的所有功能，應用層功能可由微控制器完成，SJA1000為其提供多用途的介面。

SJA1000操作期間，在上電之前必須配置控制線路(中斷、復位、片選等)建立與CAN控制器之間通信的硬體連接。初始化、CAN通信採用中斷方式數據發送和接收子程序。

如果在上電後獨立CAN控制器在引腳17得到1個復位脈沖(低電平)，它就能夠進入復位模式。在對SJA1000寄存器設置前，CAN控制器通過讀復位模式請求標志來檢查是否己進入復位模式，因為要配置信息的寄存器只有在復位模式才能寫入，並涉及到對控制寄存器CR、驗收碼寄存器(ACR)驗收屏蔽寄存器(AMR)、匯流排定時寄存器(BTRO和BTR1)輸出控制寄存器(OCR)的初始化編程。時鍾分頻寄存器可以選擇BasicCAN或PeliCAN工作模式，設置CLKOUT引腳使能用來選擇頻率，設置是否使用旁路CAN輸入比較器和是否使用TX1輸出用為專門的接收中斷輸出。驗收代碼和驗收屏蔽寄存器的設置可以過濾信息，為收到的信息定義驗收代碼;為與驗收代碼相關位比較定義驗收屏蔽代碼。

匯流排定時寄存器定義匯流排上的位速率。輸出控制寄存器定義CAN匯流排輸出引腳TX0和TX1的輸出模式，定義TX0和TX1輸出引腳配置是懸空、下拉、上拉或推挽以及極性。中斷寄存器設置允許識別的中斷源。

4 小結

多個智能儀表通過CAN介面與PC連成匯流排網，其系統運行良好。這種基於現場匯流排的智能儀表系統抗干擾性強、性能可靠，無論是測量速度、精確度和自動化程序還是性價比都是傳統儀表不能比擬的，是今後儀器儀表發展的方向。

測控技術論文篇二

現代電子測控技術的應用分析

摘要：現代電子測控技術是基於計算機技術、信息技術、網路技術、電子技術等基礎上來實現的，是一項綜合性技術，隨著現代社會的發展，目前在很多領域中都得到了廣泛的應用。本文中主要對現代電子測控技術的應用進行了探討，對該項技術的發展前景進行了展望。

關鍵詞：電子測控;技術;特點;發展現狀

中圖分類號：K826文獻標識碼： A

隨著現代社會的發展以及各種需求的不斷增長，電子測控技術也得到了快速的發展。該技術是現代高新技術的重要組成部分，是集計算機技術、信息技術、電子技術、網路技術和光電技術等多種高新技術為一體的綜合性技術。隨著相關技術的更新換代，測控技術也不斷走向網路化、信息化和智能化的道路。現代測控技術就是依靠人工將實時監控到的數據錄到電腦中去，並結合現代計算機處理技術進行相關數據分析，得到有用的信息。隨著現代測控技術的發展，數據信息的速度和准確率上都有較大的提升。現代社會不斷發展、人民生活水平的日益提高，現代測控技術更是延伸到人們生活的各個領域，尤其是在國防、航天、電子、農業等重要領域起著不可忽視的作用。

1現代電子測控技術介紹

現代測控技術就是依靠人工將實時監控到的數據錄到電腦中去，並結合現代計算機處理技術進行相關數據分析，得到有用的信息。現代測控技術主要是在現代測控系統的指導性進行自動化控制，它主要依賴的就是現代計算機處理技術。現代測控系統的組成。現代測控系統主要有控制器、程式控制設備和儀器、測控應用軟體、匯流排與介面和被測試對象等五大部分組成。控制器是測控系統的控制和指揮中心，主要指的是計算機等;程式控制設備和儀器包括有各種程式控制開關及儀器、、存儲器件和顯示器件等;測控軟體有驅動和應用程序等;匯流排和介面是各種設備和儀器的連接通道，有連接器、插槽等;被測試對象則是根據任務的不同進行確定的。按照結構不同可以把現代測控系統劃分為基本型、閉環控制型和標准型三類。

2現代電子測控技術的特點

隨著相關技術的更新換代，市場日趨激烈的競爭環境和人們需求的多樣化、高要求化，測控技術也在實現自身技術的突破，不斷走向網路化、數字化、分布式化和智能化的道路。

2.1網路化

隨著網路覆蓋面的擴大，計算機技術和現代信息技術的不斷發展，測控技術與現代計算機技術、網路技術和通信技術的日益密切，測控技術逐步走向網路化。除此之外，感測器技術在測控系統中的應用也使得現代測控技術使用的更加便捷。現代測控技術的不斷更新與發展，其應用范圍也在日益深化，逐漸應用到國防、航天、電子、農業等重要領域。

2.2數字化

現代測控技術就是依靠人工將實時監控到的數據錄到電腦中去，並結合現代計算機處理技術進行相關數據分析，得到有用的信息。由此可見，使用現代測控技術就是為了有效監測被試對象，以期獲得有用的信息。在信息高速發達的社會，數字化技術是現代高新技術發展的必經之路。數字化主要包含有通信數字化、信號數字化了、多媒體數字化等。多媒體數字化主要應用於教學，通信數字化主要使得人們無線交流起來更加便捷。

2.3智能化

智能化是現代信息技術發展的主題，像最基本的手機、電腦都是智能化的產物，機器人同樣是智能化發展的結果。隨著現代測控技術的發展，數據信息的速度和准確率上都有較大的提升。為了使得技術發展的更加人性化、精確、方便，那麼在現代測控系統里使用智能化儀器則成了必然的需求。儀器智能化在人工智慧和微電子技術的發展基礎上也得到了較快的發展，智能化儀器在工業中的應用必將促進工業的快速發展。

2.4分布式化

分布地點不同的測控設備能夠有效地選擇最適宜的儀器，測控技術的分布化是基於微型計算機技術以及網路技術的，現代測控系統是由有效的聯合分布式設備組建而成的。生產控制分布式儀器的過程是一個集測試、控制、管理為一體的全程自動化過程，這就使得測控成本得到了有效的降低，同時增加了測控效率。分布式即是將測控系統中的五大部分有機的聯系起來，利用分布化的結構將整個系統有機的協調起來，實現測控系統的有效運轉。現代測控系統的分布式特點能夠實現安全可靠，故障部分不會對其他系統部分產生影響;新介面和新功能的開發更加便捷，系統功能得到了增強;同時並行的處理方式具有高速運行的特點;具有靈活的使用方式，能夠組建多模塊以及單模塊系統等[2]。測控系統的分布式管理不僅提高了生產的效率，更是有效節約人工監測成本。藉助計算機網路技術為微型計算機技術的發展，分布式測控技術也將不斷更新完善。

3現代電子測控技術的發展現狀

3.1現狀。隨著先進科學技術和社會經濟的迅猛發展，現代測控技術的應用范圍得到了很大的拓展，具有很快的發展速度，同時極大地提高了測控技術水平。但是，仍然存在著很多大大小小的問題，測控技術在我國沒有進入高水平的發展階段，在微型化、數字化以及智能化等方面仍落後於發達國家。所以，我國需要加強先進技術和設備的引進和應用，借鑒國外先進技術和有效的發展模式，盡量與國際技術發展接軌，不斷開拓創新，盡量縮小發展差距，達到高水平的現代測控技術。

3.2前景。測控技術的發展逐步面向全球化和網路化等，更加緊密地加強了世界各國的聯系，逐步趨近於科學先進的發展態勢。社會經濟的市場發展很大程度上促進了現代測控技術的不斷進步，進而與社會發展融合，帶動科學技術的全球化發展。目前，各個產業的發展迅速，也帶來了測控技術的飛速發展，分析現代測控技術的發展可以發現，開放化和標准化是其清晰的發展趨勢。隨著相關技術的更新換代，市場競爭環境日趨激烈化和人們需求的多樣化、高要求化，測控技術也在實現自身技術的突破，不斷走向網路化、數字化、分布式化和智能化的道路。在信息化高速發展的現代社會，現代測控技術的發展前景依然還是非常廣闊的。現代測控技術的應用尤其是在工業發面的應用，逐步推動了社會的發展和進步。

4現代電子測控技術的應用

現代測控技術更是延伸到人們生活的各個領域，尤其是國防、航天、電子、農業等重要領域起著不可忽視的作用。

4.1農業、航天領域

航天飛行過程中飛行目標的控制和測量是通過現代測控技術實現的，它主要可以完成以下幾個功能：航天器的物理參數和運動參數測量、宇航員生理信息測量、跟蹤測量航天器、控制指揮飛行目標、監視飛行狀態等。農業方面也融合了測控技術的應用，比如：對糧食溫度進行測量，高溫報警，啟動通風機進行糧倉的通風。

4.2新型感測器技術

新型感測器技術是測控技術的重要方面，能夠應用在生活生產的各個領域。例如：監測火車的機車狀況、監控心內壓系統等均應用了智能感測器;氣體微型化感測器主要應用在防偽、國防、機器人、化工、醫學、交通等方面;集成感測器的應用領域主要有：視覺測量、壓力測量、溫度測量等;數字感測器的應用主要集中在環境溫度測量以及銀行監控等方面。

4.3遠程測控

遠程測控是現代測控技術的重要內容，主要包括：無線通信、電話網以及專線的遠程測控，可以應用在遠程監測電網電站以及輸送石油的管道和機器人等方面。現代測控技術能夠遠程式控制制燃氣、水電的自動抄襲以及診斷設備故障等。

5總結

作為新世紀的高新技術，隨著現代社會不斷發展、人民生活水平的日益提高，現代測控技術更是延伸到人們生活的各個領域，尤其是在國防、航天、電子、農業等重要領域起著不可忽視的作用。隨著競爭環境和人們需求的多樣化、高要求化，測控技術也在實現自身技術的突破，逐步走向系統化、網路化和智能化之路。

參考文獻

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[4]侯曉婷.測控技術在電子技術方面的應用[J].華東科技，2013(05)

『伍』 急求關於「石油勘探新技術」「畢業論文」大家誰給點啟示

1>本文是針對煤田復雜煤岩地層，為了減少發生鑽具折斷、燒鑽、掉鑽頭、跑鑽、岩芯擠夾、鑽孔掉塊、坍塌等鑽探事故，筆者總結了煤田地質鑽探的質量控制措施。
1鑽探施工原則
煤田綜合地質鑽探必須有嚴密的施工組織和統一協調的指揮，各種施工原則和順序嚴格把握並落到實處，才能達到綜合鑽探技術經濟合理的目的。施工嚴格遵循以下原則：(1)先施工基本工程、後施工加密工程；1-2km地震網，控制全區總體構造形態；500-1O00m地震網結合1-2km鑽探區控制確定初期采區范圍，並可作為初步設計的依據。(2)先疏後密、循序漸進。這是規范規定的施工原則。設計和施工過程中，將各勘探工程按此原則劃分為若干期施工，每期工程後，需提交相應的中間資料，以此優化調整後期工程，總體推進整個項目的完成。(3)鑽孔在地震測線上施工。使每個鑽孔充分發揮一孔多用的作用。因地面影響不能施工時，移動孔位需經項目組重新研究確定。
2 強化施工質量管理體系
在煤田地質鑽探中，我們嚴格按照原煤炭部頒發的《煤田地質鑽探規程》、《煤田勘探鑽孔工程質量標准》、《煤田地球物理測井規程》、《煤炭資源地質勘探抽水試驗規程》及全國礦產儲量委員會頒發的《煤炭資源地質勘探規范》執行。具體做法是：鑽孔設計由技術方下達後，必須由業主、設計部門、施工方、監理審核後簽字，設計方可生效。開工必須填寫開工通知書，經業主、監理、技術方、施工方驗收鑽探設施、機械設備、材料供應、場地設施並在開工通知書上簽字後方可開工。杜絕不具備開工條件而硬性施工的現象，同時又避免了工程前期質量沒有保證的弊病。
3 沖洗質量控制
(1)鬆散破碎地層：由於在此地層主要採用大徑鑽具鑽進，增加沖洗液沖孔時的過流斷面，減少液流阻力以及沖洗液的壓力激動而引起孔壁破壞；同時，採用優質低固相沖洗液保護孔壁，沖洗液各項指標以控制在下列范圍為官：黏度18-25 S，比重1.05-1.15，失水量每30min小於15 ml，泥皮厚度小於1 mm，含砂量小於4%，pH值8-9。(2)水敏性地層：此類地層主要是採用鑽進沖洗液護孔，沖洗液的濾液性能和泥皮質量(或孔壁網狀膜結構強度)是影響孔壁穩定的關鍵因素。因此，控制鑽井液失水量，增強泥皮強度或沖洗液在孔壁所形成的高分子網狀結構「膠膜」強度，減少沖洗液中自由水的含量，降低濾液對岩石的滲透水化和提高濾液對岩石的膠結力是至莢重要的。沖洗液性能為：失水量小於10mL，泥皮厚小於l0inn。(3)漏、涌水地層：這類地層在煤田施工中難度是最大的。根據岩石結構與長期施工經驗，煤系地層的漏失大多由於裂隙漏失和含水量水層層位漏失與鬆散破碎孔隙產生的長孔段漏失。在現階段，膠結堵塞法比較適用於較小的涌水地層。主要配方是濃泥漿中加入質量分數為50X10 的PHP，再加入惰性材料攪拌均勻，隨著鑽進可逐漸堵塞漏失通道。
4 掏穴作業質量控制
(1)掏穴前應將井內的岩屑沖干凈，確保井眼暢通。(2)下入液壓割管刀前在井口必須做開刀試驗，同時記錄水泵的壓力，記錄當打開刀體到下位時的最大壓力數值，注意觀察工具開合是否靈活，打開後的直徑是否符合設計要求。(3)下鑽時要穩、慢，防止刀具碰撞套管或損傷刀刃，一旦遇阻應上提鑽具，人工回轉鑽具後試下放，順暢後繼續下鑽，否則起鑽通井。(4)工具下放到掏穴井段後先開車慢速回轉並試開泵，逐步向孔內增加流量，觀察泥漿泵壓力是否達到設計值及開車回轉時的扭矩。如果扭矩大則減小泵量，這樣可以減小刀體的直徑，回轉阻力變小。(5)銑割玻璃鋼套管時，先將鑽具下到設計位置後，開車慢速回轉，逐步調整好泵量達到刀體最大值時，可以給壓鑽進實施銑割作業。(7)每掏穴0.5 m，應放慢進尺或停止進尺，加鑽孔漏失後，首先向孔底壓入麥桿、鋸末等材料，然後在把鑽具提離孔底，調整泥漿性能，最後開始鑽進，邊鑽進邊堵漏，直到深入達到一定標准後，鑽孔停止漏失，恢復正常鑽進。
5 瓦斯抽放質量控制
瓦斯是與煤炭伴生的優質潔凈能源，其主要成分是甲烷(CH4)。瓦斯是一種寶貴的資源，原始狀態的瓦斯賦存於煤層或鄰近煤層的岩層中，相對密度比空氣小，具有一定的釋放壓力，在煤礦開采過程中，隨著煤岩層的移動而釋放出來，極易引發瓦斯突出、爆炸、燃燒等惡性事故，時常引起重特大瓦斯事故的發生，是煤礦安全生產的大敵。井下鑽孔瓦斯抽放技術是在井下的巷道中設置鑽場，順煤層或穿煤層進行鑽進抽取瓦斯，目前國內煤礦使用的主要方法有：順層密集長鑽孔抽放、網格式穿層鑽孔抽放和頂板走向長鑽孔抽放鄰近煤層瓦斯技術，其中後者是針對高瓦斯無煤柱綜采或綜放工作面的特點，為解決瓦斯超限問題，採用沿開采層頂板岩層走向布置迎面定向水平長鑽孔代替頂板瓦斯巷道抽放上鄰近層瓦斯。該抽放方法與頂板岩巷抽放法、頂板穿層短鑽孔抽放法相比，技術上和經濟上具有顯著的優越性。尤其對於採掘接續緊張的礦井，其優越性更為突出。
6 其他
6.1 地質與鑽探密切配合
各類鑽探手段的應用均服從於煤田勘查的地質任務。(1) 鑽探人員要了解礦井設計開拓方案及設計、基建與生產部門對地質工作的要求，了解煤田區內地質體的特徵、變化規律以及要解決的主要地質任務。據此在資料採集、處理及解釋階段作好各項研究分析工作，「需要什麼，研究什麼」，從獲得豐富信息的各類地震時間剖面中提出相應的地質成果。(2)煤層厚度及奧灰頂界深度等資料，用鑽探予以驗證。對驗證中存在的差值，經地質人員綜合分析，及時反饋到理論上予以總結與提高，不斷地往復，極大地提高地震勘探工作精度，開拓新的應用領域。
6.2 完善鑽探效率定額
眾所周知，影響鑽探效率的原因很多， 並非完全由鑽探設備決定。因此， 以鑽探設備為依據來確定鑽探效率定額， 必然不能對提高鑽探效率起促進作用。為了完善鑽探效率定額，應將設備與其他影響因素， 以及管理措施統一起來考慮。其他措施還包括注重技術人才培養與使用，加大科研工作力度，解決生產技術難題，做好技術儲備；並認真做好科研成果到生產力的轉化工作。還要積極投身社會主義市場經濟中，發揮煤炭地質單位的比較優勢，在鑽探延伸業-社會地質、岩土鑽掘基礎工程施工領域開拓自已的立足之地，走出自己的發展之路。
石化工程的質量管理探討
摘要：隨著我國經濟的發展及其對於石油的需求量越來越多，我國的石化建築工程得到了突飛猛進的發展。但是石油工程施工具有投資相對較高、應用技術的科技含量高、風險性高、安全要求高等特點，其質量要求比一般工程要高得多。因而必須更加重視和加強石化建築工程施工中的工程質量管理，提高石化建築工程的施工質量。
關鍵詞：石油；石化工程；質量管理
工程項目的質量管理是設計和施工管理中不可或缺的重要一環，有著極其重要的地位與作用。眾所周知，石化工程項目是一個極其復雜的過程，其影響質量的因素很多，如設計、材料、機械、地形、地質、水文、氣象、施工工藝、操作方法、技術措施、管理制度等，均直接影響著工程項目的施工質量。那麼如何更好地開展石化工程質量管理與質量監督工作，確保工程質量是一個嚴峻的挑戰。
1 石化工程的特點
石油化工項目除具有一般建設項目的共性外，還有其自身鮮明的特點。
1.1 質量要求高
石化工程涉及的專業廣泛，建成後的生產裝置大多處於高溫高壓、易燃易爆、有毒有害的苛刻條件下工作，屬高危險性項目。建設項目的實現過程工程技術復雜，質量要求高，作業難度大，專業多，設備器材品種繁雜，檢驗嚴格，而且技術更新快，影響質量的因素不易掌控。
1.2 技術難點多
石化項目的實現過程技術難點集中體現在大型機組安裝、大型儲罐和設備製作、大型集散控制系統的組態和調試、大型設備的吊裝以及特種材料的焊接等方面。這就要求參與石油化工項目建設的施工單位、設計單位、監理單位和總承包單位等責任主體必須擁有相應的技術和管理能力。
1.3 其他
施工周期長，跨越季節幅度大，地上地下作業，作業區抵禦自然氣候變化能力差；材料用量大，品種規格多，現場存儲量有限，批次進場檢驗頻繁；勞動層工種多，施工過程流水分段，立體交叉，主要工種作業重復遞進；傳統施工技術和現代施工技術並存，規范、標准具體明確；資金使用量大，周轉期長。
2 工程項目施工質量管理的含義
質量管理是GB/T 19000採用ISO 9000-2000質量管理體系標準的一個質量術語，是指確立質量方針及實施質量方針的全部職能及工作內容，並對其工作效果進行評價和改進的一系列工。質量管理是一項系統工程．涉及各行業、各部門的各個領域，包含了產品質量、工程質量、服務質量和施工作業質量等，它貫穿於整個生產經營工作之中。就石化工程行業而言，質量管理主要是針對施工質量，其質量管理水平的高低，直接影響著石油化工的效益與發展。質量管理不僅是企業維持正常生產秩序的基礎保證，更是石化工程施工活動中一項不可或缺的重要工作，在企業經營管理中佔有重要的地位，是不可替代的。
3 創新石化工程質量管理的探討
3.1 強化工程項目質量管理理念
實行項目質量管理，觀念轉變是關鍵，要貫穿於實踐過程的始終。唯有當工程項目人員樹立起「以滿足業主需求為准則，以追求工程建設最優為宗旨，以實現整體效益最大化為目標」的工作理念，石化工程公司才能取得工程項目質量管理的成功。為強化工程項目質量管理理念，可以做好以下幾方面工作：第一， 將招標文件、工程原始資料和業主的需求變化作為工程設計管理的根本依據，將向業主提供優質服務作為工程管理的惟一目標。第二，項目人員要充分利用自己的才智，為業主提出可供篩選的多個方案和富有建設性的意見或建議。第三，要堅持採用先進適用技術，不懈追求工程設計的精益求精，實現質量與效益的最佳結合。第四，將主動的應變意識、靈敏的開放思維、快捷的反應能力和勇於承擔挑戰的信念，貫穿於工程設計項目管理的全過程。
3.2 建立質量目標責任制
企業必須層層建立質量保證體系，突出質量否決權，並實行重獎重罰，使職工的切身利益、企業的興衰和產品質量緊密地聯系在一起。該制度由質量檢驗和工序管理兩個方面組成。質量檢驗包括對原材料、半成品、設備的檢驗。工序管理主要是建立質量管理點，消化工藝文件，嚴格工藝規律， 進行工藝分析， 管好人、機、料、法、環境諸因素中的主要要素。在質量保證體系運行中，應強調質量目標責任制，使參加施工的全體人員都有質量保證職責，任何質量工作都有專人管理。嚴格按照自檢、互檢、專職檢制度，對每一道施工工序進行高標准、高質量的檢查和監控。
3.3 積極採用科學技術
全面實施質量管理，努力提高施工技術水平是創造優質量工程的重要條件，施工質量控制與技術因素息息相關，技術因素除了人員的技術素質外，還包括裝備、信息、檢驗和檢測技術等。科技是第一生產力，體現在施工生產活動的全過程，技術進步的作用，最終體現在產品質量上。為了保證工程質量，應重視新技術、新工藝的先進性和適用性。在施工的全過程中，要建立符合技術要求的工藝流程、質量標准、操作規程，並建立嚴格的考核制度，不斷改進和提高施工技術和工藝水平，以確保工程質量。
3.4 完善質量管理的監控體系
質量體系是為實現質量保證所需的組織結構、程序、過程和資源。企業按照IS09000標准建立的質量體系要覆蓋工程質量形成的全過程並有效運行。企業首先要注重提高各級一把手的質量意識，發揮總工程師和技術負責人的重要作用，建立以經理為第一責任、總工程師全面負責、各級質量、技術管理部門和質量監督部門實施的監管體系，培養一批內審和管理、監督專家隊伍。其次是項目管理機構應做到熟悉設計文件，並針對工程特點，施工難度及業主工作要求，配備相應人員，明確工職責，完善項目管理機構的監控體系，制訂出具有可操作性和指導性的管理規劃和實施細則，訂出監控的工作制度、工作程序和措施，配備工程所需的檢測設備，為管理工作的展開做好准備。第三是堅持「三檢制」和隱蔽驗收制度，每個分部、分項工程都嚴格按照國家工程質量檢驗評定標准進行質量評定。使施工現場事事、處處、時時、人人都嚴格按照質量管理制度和規范、規程辦事，確保質量體系覆蓋從工程開工到竣工驗收的全過程，才能保證項目質量目標的實現。
2.5 實行工程劃分
石油化工項目幾乎都是龐大的系統工程，它們共同的特點是投資巨大、專業齊全、流程復雜、自動化控制。如果沒有一個科學的工程劃分。管理起來難免顧此失彼，相反如果工程劃分得條理清晰，就可以採用分頭管理，理連接的方法進行管理，達到事半功倍的效果。譬如：把一個單項工程分為若干個單位工程。由專人分別負責管理，然後找出這些單位工程互相聯系和制約的關系，排定出每個單位工程的開工順序和開竣工日期，把這些單位工程連接起來就基本形成了總體網路計劃。在工程施工階段，管理者可以輕松地指出不同時期關鍵工作在哪個單位工程的哪道工序上，時時能突出工作重心。即使工程建設不能順利進行，也能清晰看出問題所在及由誰負責。便於分清責任和落實整改。同理，條理清晰的工程劃分也有利於質量控制和費用控制。
總之，石化工程的質量管理是一個系統工程，由於其產品生產周期長、自然環境影響因素多等特點，決定了質量管理的難度大。為了保證工程質量，我們必須把石化工程的質量管理納入正規化、標准化中去，必須總結操作經驗，在項目的實踐中不斷摸索前行。。。<2>齒輪箱的潤滑油溫度信號、油位信號、油流信號都是控制系統的輸入信號，控制計算機根據不同的信號觸發不同的控製程序，控製程序驅動相關的執行元件執行相關的操作，確保了齒輪箱工作於良好狀態。在實際工作中發現由分配器通向各個軸承的強制潤滑管被堵塞而致軸承燒死的現象。究其原因可能是油液過臟或過濾器濾芯損壞致臟物進入潤滑管所致。建議：齒輪箱用油要使用符合要求的濾油機加入；濾芯要規定檢查周期，以防濾芯破損後使臟物堵塞油路而致軸承燒損.
風力發電機組齒輪箱在傳動系統中的作用是等功率地將風輪獲得的低轉速的機械能轉變成高轉速的機械能，傳動系統中的齒輪箱是載荷和轉速匹配的中心部件。因此齒輪箱的運行狀態和技術參數直接影響到整個機組運行的技術狀態。正是由於齒輪箱的技術功能特點，在風力發電機組傳動系統中的齒輪箱一般都設計有相應的監控設施，控制系統可以實時地監控其中的軸承溫度、潤滑油溫，潤滑系統的油壓，潤滑油位，並且根據環境條件的不同，配備有潤滑油的加熱和散熱裝置，控制系統可以根據潤滑油的溫度自動地啟動散熱裝置和加熱裝置，以使齒輪箱盡可能地工作於最佳狀態。

1. 齒輪箱的監控系統
齒輪箱的監控系統主要由潤滑油溫度感測器、潤滑系統油流感測器、壓力表、潤滑油位感測器、散熱裝置、加熱器等設施組成。系統的結構原理可以去看下圖片：

2. 齒輪箱監控系統與主控系統的關系
溫度感測器將箱體內的潤滑油溫度以模擬電壓信號的形式發送到控制計算機，控制計算機首先將潤滑油溫信號和環境溫度信號進行處理形成數字控制信號，根據控制信號的不同，計算機將觸發不同的控制邏輯，控制邏輯輸出相應的控制信號驅動繼電器或發出報警信號，繼電器的狀態決定相應接觸器的斷開和閉合，接觸器的狀態直接控制相應執行元件的動作，如散熱風扇的啟動和停止、加熱電阻的接通和斷開、自動停機等。
油位感測器根據潤滑油位的高低發出一個開關信號，開關信號輸入到計算機後觸發相應的邏輯模塊，判斷邏輯根據信號的狀態發出報警信號，控制機組自動停機或正常運行。
油流感測器發出的也是一個開關信號，開關信號輸入到計算機後觸發相應的邏輯模塊，判斷邏輯根據信號的狀態發出報警信號，控制機組自動停機或正常運行。
3. 齒輪箱監控系統運行技術狀態的判別
以某種 660kW風力發電機組的齒輪箱監控系統為例，該齒輪箱的潤滑系統採用了主動潤滑方式，對於齒輪來說，屬於飛濺潤滑和噴淋潤滑相結合的混合潤滑，對於軸承來說則是強制性潤滑。該潤滑系統由齒輪泵、散熱風扇、過濾器、油流感測器組成，其中的油流感測器用於檢測潤滑系統油流的狀態，在正常工作狀態下，該感測器會向控制計算機發出信號，表明潤滑系統工作正常，如果潤滑系統中過濾器堵塞或油流量不足而使系統的壓力降低到一定值時，該壓力感測器會立即中斷向中心計算機發出的信號，控制計算機檢測到該信號中斷後，便立即發出報警信號並使機組停止運行。過濾器是油路系統中的另一個功能部件，在正常工作狀態下，油流通過進油口進入濾芯外腔，經濾網過濾後進入濾芯內腔出油口；為了在各種狀態下保證潤滑油的流量，在過濾器中設置了一個旁路閥，目的是在濾網阻塞或氣溫較低引起潤滑油的粘度增加時，打開旁路閥，一部分潤滑油經旁路閥直接到達出油口，保證潤滑系統有足夠的供油量；另外過濾器上還設計了一個極限開關，當油路和濾芯內腔的壓力差超過一定限度時，該極限開關便打開以指示濾網太臟，或潤滑油粘度太大。
溫度控制是齒輪箱運行狀態控制的另一個重要組成部份，以某種660kW風力發電機組的齒輪箱系統為例，控制系統實時地對齒輪箱的潤滑油溫度進行著監控。該溫度控制系統有溫度感測器、散熱裝置、加熱裝置組成。控制系統連續地讀取齒輪箱溫度感測器發來的溫度信號，若環境溫度高於15℃或齒輪箱潤滑油溫高於60℃，則控制系統使加熱電阻斷電，停止加熱；冷卻系統的控制原理是，當齒輪箱的溫度高於60℃時，則啟動散熱器風扇，在此狀態下即使齒輪箱的潤滑油溫降到了60℃時以下，散熱器風扇也會繼續工作一段時間再停止運行；如果控制系統檢測到齒輪箱溫度超過85℃，則發出報警信號並使機組停止運行，在此狀態下應檢查加熱系統和散熱系統是否工作正常，如果加熱系統和散熱系統工作正常則需檢查齒輪的嚙合狀態和軸承的潤滑狀態和振動指標。
齒輪箱的油位是保證齒輪箱正常運行的關鍵要素之一，在某種 660kW的齒輪箱上，除了設計有觀察窗外，還設計有一個油位感測器，該感測器在齒輪箱內的油位低於設定值時向控制計算機發出信號，控制系統檢測到該信號後立即發出報警信號並使機組停止運行。
4. 結論和建議 齒輪箱的潤滑油溫度信號、油位信號、油流信號都是控制系統的輸入信號，控制計算機根據不同的信號觸發不同的控製程序，控製程序驅動相關的執行元件執行相關的操作，確保了齒輪箱工作於良好狀態。在實際工作中發現由分配器通向各個軸承的強制潤滑管被堵塞而致軸承燒死的現象。究其原因可能是油液過臟或過濾器濾芯損壞致臟物進入潤滑管所致。建議：齒輪箱用油要使用符合要求的濾油機加入；濾芯要規定檢查周期，以防濾芯破損後使臟物堵塞油路而致軸承燒損.（完）

『陸』 請詳細描述「PASS BY」，又叫根管旁路治療技術的操作步驟

一. 根管治療的發展過程
盡管牙髓根尖周病的治療歷史悠久, 但是根管治療是牙科中最為年輕的專業學科之一。Grossman 將1776年至1976年的200年根管治療史分為四個階段：
1776-1826年：水蛭治療膿腫牙齒，用燒紅的金屬絲燙死牙髓，用金箔充填根管。
1826-1876年：全麻，橡皮障，牙膠尖的出現，原始的拔髓針和根管銼的產生，砷劑用於殺死牙髓。
1876-1926年：X線的發明，局麻的應用，根管內消毒（CMCP）的應用。
1926-1976年：X線，局麻和根管治療方法的逐步提高。Ca(OH)2 EDTA制劑的廣泛應用，砷劑和銀針應用逐漸減少。
1976年至今，20多年的發展，根管治療技術有了明顯的進步：

最新發展:
1．顯微鏡根管治療和顯微根尖手術
2．機用鎳鈦旋轉根管預備器械：如Profile Protaper等
熱牙膠垂直加壓技術：如obtura Ⅱ, ultrafil 3D， Thermafil等；逐步深入法(step-down)和冠向下預備法(crown-down)應用。
3．根管修補新材料如MTA的應用
4．根管長度准確測量技術如數字X線即刻成象，根管長度測量儀的普及應用。
5． 超聲根管治療技術如：異物取出，鈣化根管的治療，根尖手術，根管盪洗等。
6．Ca(OH)2根管內封葯的應用

二．臨床治療步驟及注意點
1． 開髓孔的要求（髓腔預備）：
去除全部髓頂；
開髓孔的壁應與根管的根尖1/3成直線，器械與冠部根管壁無阻力；
使暫封葯固位良好；
提供沖洗液存流的空間，盡小破壞牙體組織。

步驟：局麻---上橡皮障---去除所有腐質---揭髓頂---形成與根尖1/3的直線。

2． 根管長度的確定：做根尖1/3預備之前，一定要有準確的工作長度。
（1） 術前片減去2mm作為估測根管長度（IL）
（2）06或08#銼並做尖端預彎插到估測根管長度，預備根管到10或15#銼進入根管，並有嘬住的感覺，如果開始根管直徑大於10或15#銼，可直接選擇可嘬住的銼做診斷根長測量。
（3）平行投照X片。
（4）WL=IL±d-1，+如器械短於根件孔，-如器械超出根件孔。
（5）如果器械距離根件孔4mm以上，應重新調整診斷絲照相。
（6）照診斷絲前如用根長測量儀調整診斷絲的長度，可避免診斷絲距離根尖孔過大。

3．根管沖洗的原則：沖洗應包括沖洗的次數，沖洗的液量和沖洗的深度。根管預備前、每次換銼、試主牙膠之前及封葯之前均應沖洗，每次沖洗液量在1-2mm以上。沖洗液的作用：沖洗，消毒，潤滑，溶解有機物，漂白。最常用的沖洗液是NaOCl。 根管預備一定要在濕潤的條件下進行。沖洗器應為尖端側面開口，沖洗器應疏鬆地置於根管內。機械沖洗作用只發生在沖洗器達到的部位，因此，沖洗器應放到足夠的深度，沖洗的速度不要過快，力量不要過大。

4．根管預備的原則：根尖1/3預備之前一定要有準確的工作長度；根管預備時一定保持根管濕潤，保證足夠的沖洗；根管銼不可跳號；根管銼應預彎；根尖最小擴大為25#，便於充填；根據初銼的不同，每個牙的MAF不一，一般比初銼大2-3號。MAF小於60#，應做4mm的後退預備，每次1mm。如果MAF大於60號，應後退擴大2號。冠部2/3的預備：目的是提供足夠的通道便於側壓器達到根尖區。側壓器應能達到根尖2mm，否則不能形成很好的根尖封閉作用。GG BUR 2#應達到不少於根尖6mm,或工作長度的2/3，GG BUR 3# 比GG BUR 2#短2-3mm。根管壁的再休整：MAF銼預彎達到工作度，使根管壁光滑。用側壓器檢查根管預備的錐度情況。與MAF 相應的側壓器應能自如地到距根尖1-2mm; 根尖狹窄區明顯，並有明顯的停頓（STOP）；根尖區幾mm內無碎屑沉積；根管壁光滑無台階；根管冠2/3錐度足夠，大於牙膠的錐度和相應的側壓器的錐度。

5．根管充填注意點：
根管充填方法:冷側壓, 熱側壓,垂直加壓。
主牙膠尖的選擇: 可自由地進入距根尖1-2mm處，並有緊縮感(TUGBACK); 與預備的MAF 相一致或稍大; 能達到工作長度0.5mm內; 在根尖狹窄處被阻。
根充注意事項: 根充糊劑應只塗於根管壁; 使用紙捻或與MAF 相當的銼塗糊劑; 主牙膠尖尖端蘸上糊劑插到工作長度; 側壓器應能達到距工作長度1-2mm; 一般插入2-3隻與側壓器錐度一致的輔尖;術後根尖片發現如果主尖短或超2mm,應重新充填。

『柒』 有關石油鑽井的論文

深水石油鑽井技術現狀及發展趨勢*
摘要:隨著世界深水油氣資源不斷發現,近幾年來深水鑽探工作量越來越大。隨著水深的增加和復雜的海況環境條件,
對鑽井工程提出了更高的挑戰,鑽井技術的難度越來越大。從目前國內外深水鑽井實踐出發,對深水的鑽井設備、定位系統、
井身結構設計、雙梯度鑽井技術、噴射下導管技術、動態壓井鑽井技術、隨鑽環空壓力監測、鑽井液和固井工藝技術和鑽井隔
水管及防噴器系統等關鍵技術進行了闡述,對深水的鑽井設計和施工進一步向深水鑽井領域發展具有重要導向作用。
關鍵詞:深水鑽井;鑽井設備;關鍵技術
全世界未發現的海上油氣儲量有90%潛伏在
水深超過1000 m以下的地層,所以深水鑽井技術水
平關系著深海油氣勘探開發的步伐。對於海洋深水
鑽井工程而言,鑽井環境條件隨水深的增加變得更
加復雜,容易出現常規的鑽井工程難以克服的技術
難題,因此深水鑽井技術的發展是影響未來石油發
展的重要因素。
1國內外深水油氣勘探形勢
全球海洋油氣資源豐富。據估計,海洋石油資
源量約佔全球石油資源總量的34%,累計獲探明儲
量約400×108,t探明率30%左右,尚處於勘探早期
階段。據美國地質調查局(USGS)評估,世界(不含
美國)海洋待發現石油資源量(含凝析油)548×108
,t待發現天然氣資源量7815×1012m3,分別佔世界
待發現資源量的47%和46%。因此,全球海洋油氣
資源潛力巨大,勘探前景良好,為今後世界油氣勘探
開發的重要領域。
隨著海洋鑽探和開發工程技術的不斷進步,深
水的概念和范圍不斷擴大。目前,大於500 m為深
水,大於1500 m則為超深水。據估計,世界海上
44%的油氣資源位於300 m以下的水域,其中,墨西
哥灣深水油氣資源量高達(400~500)×108桶油當
量,約占墨西哥灣大陸架油氣資源量的40%以上,
而巴西東部海域深水油氣比例高達90%左右。
20世紀90年代以來,由於發現油氣田儲量大,
產量高,深水油氣倍受跨國石油公司青睞,發展迅
速。據估計,近年來,深水油氣勘探開發投資年均增
長30. 4%, 2004年增加到220億美元。1999年作
業水深已達2000 m, 2002年達3000 m。90年代以
來,全球獲近百個深水油氣發現,其中億噸級儲量規
模的超過30%。2000年,深水油氣儲量占海洋油氣
儲量的12. 3%,比10年前增長約8%。2004年,全
球海洋油氣勘探獲20個重大深水發現(儲量大於
110×108桶)。1998-2002年有68個深水項目,約
15×108t油當量投產; 2003-2005年則增至144個
深水項目,約4216×108t油當量投產, 2004年深水
石油產量210×108,t約佔世界石油產量的5%。
2目前深水油氣開發模式
深水油氣開發設施與淺水油氣開發設施不同,
其結構大多從固定式轉換成浮式,因此開發方式和
方法也發生了變化。國外深水油氣開發中常用的工
程設施有張力腿(TLP)平台、半潛式(SEMIOFPS)平
台、深吃水立柱式(SPAR)平台、浮式生產儲油裝置
(FPSO)以及它們的組合。
3深水鑽井關鍵技術
3.1深水鑽井設備
適用於深水鑽井的主要是半潛式鑽井平台和鑽
井船2種浮式鑽井裝置。
3.1. 1深水鑽井船鑽井船是移動式鑽井裝置中
機動性最好的一種。其移動靈活,停泊簡單,適用水
深范圍大,特別適於深海水域的鑽井作業。鑽井船
主要由船體和定位設備2部分組成。船體用於安裝
鑽井和航行動力設備,並為工作人員提供工作和生
活場所。在鑽井船上設有升沉補償裝置、減搖設備、
自動動力定位系統等多種措施來保持船體定位。自
動動力定位是目前較先進的一種保持船位的方法,
可直接採用推進器及時調整船位。全球現有38艘
鑽井船,其中額定作業水深超過500 m的深水鑽井
船有33艘,占總數的87%。在這33艘深水鑽井船
中,有26艘正在鑽井,有5艘正在升級改造。在現
有的深水鑽井船中, 20世紀70年代建造的有10
艘, 80年代和90年代建造的各有7艘,其餘9艘是
2000-2001年建造的。其中2000年建成的鑽井船
最多,有8艘;其次是1999年,有4艘。目前在建的
7艘鑽井船中,均是為3000多米水深建造的, 2007
年將建成1艘, 2008年和2009年將各建成3艘。
鑽井船主要活躍在巴西海域、美國墨西哥灣和
西非海域。2006年7月初,正在鑽井的26艘深水
鑽井船分布在8個國家。其中巴西8艘,佔1/3;其
次是美國,有6艘;安哥拉、印度和奈及利亞分別有
4艘、3艘和2艘;中國、馬來西亞和挪威各1艘。
3.1. 2半潛式鑽井平台半潛式鑽井平台上部為
工作甲板,下部為2個下船體,用支撐立柱連接。工
作時下船體潛入水中,甲板處於水上安全高度,水線
面積小,波浪影響小,穩定性好、支持力強、工作水深
大,新發展的動力定位技術用於半潛式平台後,到本
世紀初,工作水深可達3000 m,同時勘探深度也相
應提高到9000~12 000 m。據Rigzone網站截至
2006年7月初的統計,全球現有165座半潛式鑽井
平台,其中額定作業水深超過500 m的深水半潛式
鑽井平台有103座,占總數的62%。在這103座深
水半潛式鑽井平台中,有89座正在鑽井,有11座正
在升級改造。其中31座是20世紀70年代建造的,
最長的已經服役30多年; 40座是20世紀80年代
建造的; 13座是90年代建造的; 19座是2000 -
2005年建造的。此外,還有24座深水半潛式鑽井
平台正在建造。
深水半潛式鑽井平台主要活躍在美國墨西哥
灣、巴西、北海、西非、澳大利亞和墨西哥海域。2006
年7月初,處於鑽井中的89座深水半潛式鑽井平台
分布在18個國家,其中美國最多, 24座,占總數的
27%;巴西17座,挪威10座,英國6座,澳大利亞、
墨西哥和奈及利亞各5座,其餘國家各有1~3座。
3.2深水定位系統
半潛式鑽井平台、鑽井船等浮式鑽井裝置在海
中處於飄浮狀態,受風、浪、流的影響會發生縱搖、橫
搖運動,必須採用可靠的方法對其進行定位。
動力定位是深水鑽井船的主流方式。在現有的
深水鑽井船中,只有6艘採用常規錨鏈定位(額定
作業水深不足1000 m),其餘27艘都採用動力定位
(額定作業水深超過1000 m)。1000 m以上水深的
鑽井船採用的都是動力定位,在建的鑽井船全部采
用動力定位。
動力定位系統一般採用DGPS定位和聲納定位
2種系統。聲納定位系統的優點: (1)精確度高
(1% ~2% )、水深(最大適用水深為2500 m); (2)
信號無線傳輸(不需要電纜); (3)基本不受天氣條
件的影響(GPS系統受天氣條件的影響); (4)獨
立,不需要依靠其他系統提供的信號。聲納定位系
統的缺點: (1)易受雜訊的影響,如環境雜訊、推進
器雜訊、測試MWD等; (2)折射和陰影區; (3)信號
傳輸時間; (4)易受其他聲納系統的干擾,如多條船
在同一地方工作的情況。
3.3大位移井和分支水平井鑽井技術
海上鑽井新技術發展較快,主要包括大位移井、
長距離水平鑽井及分支水平井鑽井技術。這些先進
技術在裝備方面主要包括可控馬達及與之配套的近
鑽頭定向地層感測器。在鑽頭向地層鑽進時,近鑽
頭感測器可及時檢測井斜與地層性質,從而使司鑽
能夠在維持最佳井眼軌跡方面及時做出決定。
由於水平井產量高,所以在國外海上油氣田的
開發中已經得到了廣泛的應用。目前,國外單井總
水平位移最大已經達11 000m。分支水平井鑽井技
術是國際上海洋油氣田開發廣泛使用的技術,近年
來發展很快。利用分支井主要是為了適應海上需
要,減少開發油藏所需平台數量及平台尺寸(有時
平台成本占開發成本一半還多)。具體做法是從一
個平台(基礎)鑽一口主幹井,然後從主幹井上急劇
拐彎鑽一些分支井,以期控制較大的泄油麵積,或者
鑽達多個油氣層。
3.4深水雙梯度鑽井技術
與陸地和淺海鑽井相比,深海鑽井環境更復雜,
容易出現常規鑽井裝備和方法難以克服的技術難
題:錨泊鑽機本身必須承受錨泊系統的重量,給鑽機
穩定性增加了難度;隔水管除了承受自身重量,還承
受嚴重的機械載荷,防止隔水管脫扣是一個關鍵問
題;地層孔隙壓力和破裂壓力之間安全鑽井液密度
窗口窄,很難控制鑽井液密度安全鑽過地層;海底泥
線處高壓、低溫環境影響鑽井液性能產生特殊的難
題;海底的不穩定性、淺層水流動、天然氣水合物可
能引起的鑽井風險等。國外20世紀60年代提出並
在90年代得到大力發展的雙梯度鑽井(DualGradi-
entDrilling,簡稱DGD)技術很好地解決了這些問題。
雙梯度鑽井技術的主要思想是:隔水管內充滿海水
(或不使用隔水管),採用海底泵和小直徑迴流管線
旁路回輸鑽井液;或在隔水管中注入低密度介質
(空心微球、低密度流體、氣體),降低隔水管環空內
返迴流體的密度,使之與海水相當,在整個鑽井液返
回迴路中保持雙密度鑽井液體系,有效控制井眼環
空壓力、井底壓力,克服深水鑽井中遇到的問題,實
現安全、經濟的鑽井。
3.5噴射下導管技術
海上淺水區的表層套管作業通常採用鑽孔、下
套管然後固井的作業方式。在深水區,由於海底淺
部地層比較松軟,常規的鑽孔/下套管/固井方式常
常比較困難,作業時間較長,對於日費高昂的深水鑽
井作業顯然不合適。目前國外深水導管鑽井作業通
常採用「Jetting in」的方式。常規做法是在導管柱
(Φ914. 4 mm或Φ762 mm)內下入鑽具,利用導管柱
和鑽具(鑽鋌)的重量,邊開泵沖洗邊下入導管。
3. 6動態壓井鑽井技術(DKD)
DKD(Dynamic killDrilling)技術是深水表層建
井工藝中的關鍵技術。該技術是一種在未建立正常
循環的深水淺層井段,以壓井方式控制深水鑽井作
業中的淺層氣井涌及淺層水涌動等復雜情況的鑽井
技術。其工作原理與固井作業中的自動混漿原理相
似,它是根據作業需要,可隨時將預先配好的高密度
壓井液與正常鑽進時的低密度鑽井液,通過一台可
自動控制密度的混漿裝置,自動調解到所需密度的
鑽井液,可直接供泥漿泵向井內連續不斷地泵送。
在鑽進作業期間,只要PWD和ROV監測到井下有
地層異常高壓,就可通過人為輸入工作指令,該裝置
立即就可泵送出所需要的高密度鑽井液,不需要循
環和等待配製高密度鑽井液,真正意義上地實現邊
作業邊加重的動態壓井鑽井作業。
3. 7隨鑽環空壓力監測(APWD)
由於深水海域的特殊性,與淺水和陸地鑽井相
比,部分的上覆岩層被水代替,相同井深上覆岩層壓
力降低,使得地層孔隙壓力和破裂壓力之間的壓力
窗口變得很窄,隨著水深的增加,鑽井越來越困難。
據統計,在墨西哥灣深水鑽井中,出現的一系列問
題,如井控事故、大量漏失、卡鑽等都與環空壓力監
測有關。隨鑽環空壓力測量原理是主要靠壓力感測
器進行環空壓力測量,可實時監測井下壓力參數的
變化。它可以向工程師發出環空壓力增加的危險報
警,在不破壞地層的情況下,提供預防措施使井眼保
持清潔。主要應用於實時井涌監測和ECD監控、井
眼凈化狀況監控、鑽井液性能調整等,是深水鑽井作
業過程中不可缺少的數據採集工具。
3. 8隨鑽測井技術(LWD /MWD /SWD)
深水測井技術主要是指鑽井作業過程中的有關
井筒及地層參數測量技術,包括LWD、MWD和
SWD測井技術。
由於深水鑽井作業受到高作業風險及昂貴的鑽
機日租費的影響,迫使作業者對鑽井測量技術提出
了多參數、高採集頻率和精度及至少同時採用2套
不同數據採集方式的現場實時數據採集和測量系
統,並且具有專家智能分析判斷功能的高標准要求。
目前最常用的定向測量方式是MWD數據測量
方式,這種方式通常只能測量井眼軌跡的有關參數,
如井斜角、方位角、工具面。LWD是在MWD基礎
上發展起來的具有地層數據採集的隨鑽測量系統,
較常規的MWD增加了用於地層評價的電阻率、自
然伽馬、中子密度等地層參數。具有地質導向功能
的LWD系統可通過近鑽頭伽馬射線確定井眼上下
2側的地層岩性變化情況,以判斷井眼軌跡在儲層
中的相對位置;利用近鑽頭電阻率確定鑽頭處地層
的岩性及地層流體特性以及利用近鑽頭井斜參數預
測井眼軌跡的發展趨勢,以便及時做出調整,避免鑽
入底水、頂部蓋層或斷裂帶地層。
隨鑽地震(SWD)技術是在傳統的地面地震勘
探方法和現有的垂直地震剖面(VSP———Vertical
Seismic Profiling)的基礎上結合鑽井工程發展起來
的一項交叉學科的新技術。其原理是利用鑽進過程
中旋轉鑽頭的振動作為井下震源,在鑽桿的頂部、井
眼附近的海床埋置檢波器,分別接收經鑽桿、地層傳
輸的鑽頭振動的信號。利用互相關技術將鑽桿信號
和地面檢波器信號進行互相關處理,得到逆VSP的
井眼地震波信息。也就是說,在牙輪鑽頭連續鑽進
過程中,能夠連續採集得到直達波和反射波信息。
3.9深水鑽井液和固井工藝
隨著水深度的加大,鑽井環境的溫度也將越來
越低,溫度降低將會給鑽井以及採油作業帶來很多
問題。比如說在低溫情況下,鑽井液的流變性會發
生較大變化,具體表現在黏、切力大幅度上升,而且
還可能出現顯著的膠凝現象,再有就是增加形成天
然氣水合物的可能性。目前主要是在管匯外加絕緣
層。這樣可以在停止生產期間保持生產設備的熱
度,從而防止因溫度降低而形成水合物。
表層套管固井是深水固井的難點和關鍵點。海
底的低溫影響是最主要的因素。另外由於低的破裂
壓力梯度,常常要求使用低密度水泥漿。深水鑽井
的昂貴日費又要求水泥漿能在較短的時間內具有較
高的強度。
3.10深水鑽井隔水管及防噴器系統
深水鑽井的隔水管主要指從海底防噴器到月池
一段的管柱,主要功能是隔離海水、引導鑽具、循環
鑽井液、起下海底防噴器組、系附壓井、放噴、增壓管
線等作用。在深水鑽井當中,隔水管柱上通常配有
伸縮、柔性連接接頭和懸掛張力器。在深水中,比較
有代表性的是Φ533. 4 mm鑽井隔水管,平均每根長
度為15. 2~27. 4 m。為減小由於鑽井隔水管結構
需要和自身重量對鑽井船所造成的負荷,在鑽井隔
水管外部還裝有浮力塊。這種浮力塊是用塑料和類
似塑料材料製成的,內部充以空氣。在鑽井隔水管
外部,還有直徑處於50~100 mm范圍的多根附屬
管線。在深水鑽井作業過程中,位於泥線以上的主
要工作構件從下向上分別是:井口裝置、防噴器組、
隔水管底部組件、隔水管柱、伸縮短節、轉噴器及鑽
井裝置,井口裝置通常由作業者提供。
4結論
深水石油鑽井是一項具有高科技含量、高投入
和高風險的工作,其中噴射下導管技術、動態壓井鑽
井技術、隨鑽環空壓力監測、隨鑽測井技術、ECD控
制等技術是深水鑽井作業成功的關鍵。鑽井船、隔
水管和水下防噴器等設備的合理選擇也是深水鑽井
作業成功的重要因素。另外,強有力的後勤支持和
科學的作業組織管理是鑽井高效和安全的重要保
障。
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