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储水罐是油田油水井冲砂作业中用到的重要装置，作用是配合沉砂罐将经过沉砂后的污油污水经过连通管线加以储存，避免污油污水污染井场。实际作业中要根据管线压力开关连通储水罐的阀门。现场作业中若依赖人力，费时费力。本文叙述的储水罐自动放水装置，可根据系统压力自动开关阀门，达到了既能节省人力又安全作业的目的，具有一定的推广应用价值。油水井作业期间，由于井内出砂掩埋油层，往往需要采取冲砂。循环冲砂罐由沉砂罐和储水罐经管线相连构成。沉砂罐井口的出口连接使油管内的高压液体形成对井底砂柱的冲力，使井底的污砂被冲起，由套管环形空间的低压区冲出井口进入沉砂罐。经过沉砂后的污油污水，经过上部连通管线进入储水罐内，在水泥车的作用下，把储水罐内的液体打入油管内形成高压液体冲到井底。这样反复循环，不断地加深油管，使井底的砂不断冲入沉砂罐内。冲砂完毕后，把储水罐的污油污水用水泥车打入干线内。然后把沉砂罐与储水罐底部连通闸门打开，使沉砂罐内的污油污水进入储水罐，这样避免污油污水污染井场。现场作业中要根据管线压力，开关连通储水罐的阀门，人力操作费时费力。同时，由于现场存在高压可燃油气，需要严禁烟火，电子装置也需要采取防爆措施。装置硬件设计1、装置的功能根据现场作业要求，装置的主要功能有：装置防爆与报警功能；自动检测管线压力；根据管线压力自动开关阀门放油水混合物；在作业允许压力范围内定时放水。正常作业时，连通沉砂罐与储水罐的管线正常压力在0.8～1.2MPa，由于压力较高又存在可燃油气，需要严禁烟火。这对电子装置也提出了防爆要求。本装置采用防爆箱作为包装外壳，达到了防爆的目的。同时，安装报警灯，在装置出现故障（阀门开关失灵）时报警灯报警。图1为装置外观图。图1装置外观图正常作业时，系统管线压力在0.8～1.2MPa。在此压力范围内，装置定时开关阀门。如果管线压力低于0.8MPa，阀门立即关闭，直到管线压力恢复到1.0MPa才定时开关阀门。如果管线压力高于1.2MPa，阀门立即开通，直到管线压力恢复到1.0MPa才定时开关阀门。同时，为避免冬季作业时管线内液体结冰，防爆箱内安放了加热带。阀门采用电动阀，在其关闭期间，使其定时微动，避免冬季作业时结冰冻住阀门。2、装置的硬件组成整个装置的硬件由电源电路、压力检测单元、中央处理单元、电动阀控制单元、报警灯控制单元、定时时间调节单元组成。系统硬件结构框图如图2所示。图2系统硬件结构框图装置的中央处理单元采用MOTOROLA公司的8位单片机MC68HC。用到的主要功能模块有D/A转换模块、定时器模块、输入输出端口模块。D/A转换模块负责将阀门开通时间以及阀门关闭时间的旋钮给定、以及压力检测器检测到的管线中压力信号进行模数转换。定时器模块的主要功能是对阀门的开关时间进行定时。输入输出端口控制接触器来控制阀门的电机的正反转实现电动阀的开关，以及控制报警灯的亮灭。软件设计整个系统的软件由主程序和一些子程序组成。主程序主要完成装置控制单元的上电初始化，初始化完成后对决定阀门开关时间的给定和管线压力进行定时检测与采集，以及在运行中根据中断调用相应的中断处理程序。主要子程序有压力低于压力下限处理子程序、压力高于压力上限处理子程序、开阀子程序、关阀子程序、压力检测子程序。图3是一次压力检测后根据压力情况调用的子程序的框图。图3一次压力检测后调用子程序的框图需要说明的是，由于管线中为油气水的混合物，在阀门开通时，压力检测检测到的压力会低于管线上游的压力，因而只采集阀门关闭时的压力值。在采集压力是先根据阀门开关状态变量判断阀门是否关闭，当阀门关闭后，再采集此时的压力。对于管线压力高于压力上限（1.2MPa）时，调用压力高于上限处理程序，阀门开通过程中有间歇性的关闭的时间段，以采集压力。阀门在正常定时开关时，如果关闭时间超过3分钟，调用阀门微动程序，使电动阀的电机轻微转动，以免冬季结冰冻住电动阀。当发生故障时（比如电动阀打不开或关不上）报警灯亮，蜂鸣器响，提醒现场人员检查故障。结论该装置解决了油田储水罐根据压力自动开关阀门放水的问题，节约了人力提高了生产效率。该装置已在胜利油田投入使用，运行效果良好并多次获奖，具有推广应用价值。（摘编自《电气技术》，原文标题为“油田储水罐自动放水装置的研制”，作者为吴庆恩、胡红。）

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