（中海石油（中国）有限公司湛江分公司，湛江 524057）

0 引言

海洋石油海底管线清管作业的收发球筒中安装有过球指示器，用来判断清管球通过情况，是清管工艺设备中必不可少的显示仪表。海洋石油中常见的过球指示器有机械触发插入式、非接触超声波、非接触磁感应式、差压式等类型。通常过球指示器现场有旗式指示，并通过两线制4～20 mA 通过HART协议或RS-485标准接口ModBus-RTU协议传输到控制系统。根据原理分析各自的特点并进行比较，正确选择过球指示器，减少不报警、误报警，提高报警的准确性。

1 过球指示器原理

1.1 差压式过球指示器

差压式过球指示器主要通过压力传感器实时检测管段压差变化，通过两个压力变送器的数据把信号传输到控制系统显示（如图1a所示）。在控制系统中对两个压力变送器压力值进行比较，收球时PT1＞PT2，发球时PT1＜PT2，通过实验得出实际的｜PT1-PT2｜=△P（△P通球的差压压力），△P维持的时间＞T（T=收球筒容积/管线物流流速域值上限），海管正常生产时，收球筒两端压差远小于△P。现场安装单流阀接差压表，通过观察差压表的波动来辅助判断清管球是否通过，通球结束后差压表可通过泄压进行复位[1]。

图1 过球指示器原理

1.2 非接触超声波过球指示器

非接触式超声波过球指示器，频率大于20 kHz的机械波被称为超声波，依据超声波发射接收的反射波的强度来判断清管球是否通过（如图1b所示）。没通球时管壁反射波的强度小，清管球通过时发射波的强度大，通过检测波的强度大小，声强（I）与声压（P）的关系为：I=（P2）/（ρv）其中ρ为介质密度，v为声速。……