一種壓裂泵堵頭位移檢測裝置及其檢測方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及壓裂泵，特別是一種壓裂泵堵頭位移檢測裝置及其檢測方法。
【背景技術】
[0002]伴隨全球能源供應結構的變化，頁巖氣和致密油等非常規能源逐漸發揮越來越重要的作用。但是，隨著非常規能源的開發，如水平井技術等使壓裂液的泵送環境變得更加惡劣，壓裂作業需要使用更高的壓力和更長的作業時間，這些將加劇高壓泵送系統部件的損壞，特別是液力端在周期性高壓作用下發生疲勞失效和磨損等。
[0003]由于壓裂作業的需要，往往由于高壓力的原因使液力端的堵頭滑出移位，造成壓裂液的泄露，并使壓裂泵排出壓力不穩定，產生較大波動。若不及時停泵，并對堵頭移位的問題進行處理，造成堵頭崩出，將會影響整個壓裂作業的正常運行及設備的損壞。所以在壓裂泵運行過程中，液力端堵頭滑出移位將是一個安全生產的重要問題。
[0004]現有技術中的堵頭滑出移位的檢測方法為在堵頭及液缸上用記號筆畫十字做出標記。作業人員通過監控器觀察作業過程中的記號筆標記痕跡來判斷堵頭是否有滑出移位的現象。這種方法需要作業人員實時觀察壓裂泵工作情況，易造成作業人員疲勞，不能夠及時有效的檢測到堵頭的移位情況。因此研發一種針對壓裂泵堵頭滑出移位的檢測技術將變得愈加重要和迫切。

【發明內容】

[0005]本發明的目的在于克服現有技術的缺點，提供一種操作簡單、能夠準確地檢測壓裂泵堵頭位移的壓裂泵堵頭位移檢測裝置及其檢測方法。
[0006]本發明的目的通過以下技術方案來實現:一種壓裂泵堵頭位移檢測裝置，它包括液缸、堵頭、檢測裝置、及控制系統，所述堵頭設置在液缸上，所述液缸上安裝有檢測裝置，檢測裝置與控制系統相連接，檢測裝置將信號發送給控制系統；當堵頭移動超出正常范圍，檢測裝置處于非正常檢測狀態，控制系統執行停止運行動作或發出警報信號。
[0007]進一步的，它還包括遮擋件，所述遮擋件設置在堵頭上。
[0008]進一步的，所述的檢測裝置為一對相對設置的紅外傳感器，其中一個為紅外傳感發送器，另一個為紅外傳感接收器，所述的紅外傳感發送器與紅外傳感接收器位于堵頭的兩側相對設置；當堵頭偏移未超過正常距離時，所述遮擋件遮擋在紅外傳感發送器與紅外傳感接收器之間，此時，紅外傳感接收器無法接受到紅外傳感發送器發出的信號；當堵頭偏移超過正常距離，所述紅外傳感接收器接收到紅外傳感發送器發出的信號，控制系統接受到紅外傳感接收器的信號后執行停止壓裂泵運行的動作。
[0009]進一步的，所述的檢測裝置為位置檢測裝置，位置檢測裝置位于堵頭的上方或下方，位置檢測裝置與遮擋件相對設置，位置檢測裝置實時檢測遮擋件并將信號發送給控制系統；當堵頭移動超出正常范圍，位置檢測裝置無法檢測到遮擋件，信號發送終止，控制系統執行停止運行動作或發出警報信號。
[0010]進一步的，所述的它還包括安裝支架，所述安裝支架設置在液缸上，所述檢測裝置固定安裝在安裝支架上。
[0011]進一步的，所述的它還包括固定支架，所述固定支架設置在堵頭上，所述的遮擋件固定安裝在固定支架上。
[0012]進一步的，所述的遮擋件、紅外傳感發送器及紅外傳感接收器位于同一軸線上，所述的遮擋件位于紅外傳感發送器與紅外傳感接收器兩者之間的正中間。
[0013]采用一種壓裂泵堵頭位移檢測裝置的檢測方法，它包括下列步驟:
S1:安裝堵頭和檢測裝置，并將檢測裝置與控制系統連接；安裝遮擋件；
52:當堵頭偏移未超過正常距離時，控制系統未對檢測裝置的檢測結果做出異常處理動作，壓裂泵繼續正常運行；
53:當堵頭偏移超過正常距離，檢測裝置的檢測結果為異常狀態，控制系統立即執行停止運行動作或發出警報信號。
[0014]本發明具有以下優點:
1、通過設置檢測裝置用于檢測壓裂泵堵頭位移，當堵頭偏移超過正常距離，檢測裝置的檢測結果為異常狀態，控制系統立即執行停止運行動作或發出警報信號，具有操作簡單方便、檢測結果準確的優點，能夠及時有效的進行維修，大大的提高了壓裂泵運行過程中的安全性。
[0015]2、檢測方法簡單便捷，當堵頭偏移超過正常距離，控制系統立即執行停止運行動作，自動化的檢測方法，避免了依靠人眼觀察異常的容易產生疲勞、無法準確檢測的問題，降低生產操作難度。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明的液缸與堵頭的組裝結構示意圖；
圖2為本發明的實施例1組裝結構示意圖；
圖3為本發明的實施例2組裝結構示意圖；
圖中:1-液缸，2-堵頭，3-安裝支架，4-檢測裝置，5-控制系統，6-遮擋件，7-固定支架。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖對本發明做進一步的描述，但本發明的保護范圍不局限于以下所述。
[0018]如圖1、圖2、圖3所示，一種壓裂泵堵頭位移檢測裝置，它包括液缸1、堵頭2、檢測裝置4、及控制系統5，所述堵頭2設置在液缸I上，所述液缸I上安裝有檢測裝置4，檢測裝置4與控制系統5相連接，檢測裝置4將信號發送給控制系統5 ;當堵頭2移動超出正常范圍，檢測裝置4處于非正常檢測狀態，控制系統5執行停止運行動作或發出警報信號。它還包括遮擋件6，所述遮擋件6設置在堵頭2上。
[0019]如圖2、圖3所示，所述的它還包括安裝支架3，所述安裝支架3設置在液缸I上，所述檢測裝置4固定安裝在安裝支架3上。采用安裝支架3用于固定安裝，能夠使得檢測裝置4安裝更加穩定。
[0020]還包括固定支架7，所述固定支架7設置在堵頭2上，所述的遮擋件6固定安裝在固定支架7上。使用固定支架7固定安裝遮擋件6，能夠保證遮擋件6不在運行過程中晃動或移動，確保檢測的準確性。優選的，所述的遮擋件6為長方形薄板結構。
[0021]實施例1，如圖2所示，所述的檢測裝置4為一對相對設置的紅外傳感器，其中一個為紅外傳感發送器，另一個為紅外傳感接收器，所述的紅外傳感發送器與紅外傳感接收器位于堵頭2的兩側相對設置；當堵頭2偏移未超過正常距離時，所述遮擋件6遮擋在紅外傳感發送器與紅外傳感接收器之間，此時，紅外傳感接收器無法接受到紅外傳感發送器發出的信號；當堵頭2偏移超過正常距離，所述紅外傳感接收器接收到紅外傳