石油物探仪器环境试验及可靠性要求 编制说明

1一、工作简况1.任务来源根据国标委发[2025]7号《国家标准化管理委员会关于下达2025年第二批推荐性国家标准计划及相关标准外文版计划的通知》，国家标准《石油物探仪器环境试验及可靠性要求》以计划编号20250380-T—469下达。2.主要参加起草单位和工作组成员本文件起草单位：西安石油大学、石油工业仪器仪表质量监督检验中心、中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司、东北石油大学、中石化石油工程技术服务股份有限公司、中国石油天然气股份有限公司辽河油田分公司。本文件主要起草人：邢亚敏、刘升虎、张新华、余正杰、李国栋、冉建立、郭会强、李明、陈昆、刘行宇3.工作简要过程1）基础资料收集（2024年8月～2025年1月）2024年8月，西安石油大学成立标准起草组，电子工程学院院长/石油工业仪器仪表质量监督检验中心主任仵杰为组长，对现行标准《GB/T24262-2009石油物探仪器环境试验及可靠性要求》进行修订评审及调研，完成推荐性国家标准项目申报书。2025年1月，标准起草组制定了起草工作计划，进行了人员具体分工，开始搜集资料、调研国内外物探仪器技术规范以及相关的标准资料、文献资料等，并对搜集到的产品技术资料进行汇总、分析、整理，确定标准起草的编写原则。2）起草标准草案和编制说明（2025年2月～2025年3月）标准起草组与有关专家、技术负责人进行了充分讨论和交流，确定了标准的主要技术内容，开始起草标准文本和编制说明，并于2025年3月完成了《石油物探仪器环境试验及可靠性要求》草案稿的起草工作，形成草案稿。二、标准的修订原则和主要内容的确定依据1.标准修订原则现行标准实施已超过十五余年，随着物探科学技术的发展和现场需求的变化，物探仪器种类和规格不断增加，对环境试验指标和可靠性要求也有了新的要求，2009版标准仅适用于陆地、井下及浅海物探仪器，仪器类型未涵盖海洋仪器。同时随着勘探需求及物探技术的发展，传感器、机械制造、信息技术等的发展，物探仪器在结构和性能上变化较大，对其环境试验及可靠性提出新的要求；原版标准已不能满足现有仪器技术及工艺要求，因此本标准需要修订更新，以适应新技术和新市场需求的变化。此次标准的修订根据前国内物探仪器的要求，在原标准基础上，补充节点仪器、2海洋物探仪器的环境试验及可靠性要求，在仪器环境条件、技术指标、试验方法等方面进行修订，更新引用标准，扩大适用范围，归纳检验指标，增补试验内容、为使用者提供清晰准确的指导标准。充分考虑国内勘探开发仪器的发展趋势，为今后技术进步保留发展空间，满足市场不断发展的需要，从而使本标准成为当前国内先进产品的技术标准，体现本标准的先进性、经济性和适用性，保持标准的国内先进水平。2．主要修订内容及确定依据1）主要修订内容——增加了盐雾试验要求和方法（见5.3,6.5）；——修改了振动试验的频率范围（见5.4，2009年版4.3）；——删除了重复自由跌落试验要求和方法（见2009年版6.7）；——修改了自由跌落的参数指标（见5.6,2009年版4.5）——修改了压力试验的参数指标（见表5.7,2009年版4.8）；——增加了摇摆试验要求和方法（见5.10，6.13）；——增加阶段试验项目及顺序（见第7章）表1标准修订前后对照表章、条修订前修订后备注4分类4分类石油物探仪器按使用环境的不同可分为四类,即:车载仪器、地面仪器、井下仪器、水下仪器。4分类石油物探仪器按使用环境分为四类,即:车载仪器/船载仪器、地面仪器、井中仪器、水中仪器。增加了船载仪器5要求5.1温度表15.1温度表1井中仪器上限温度：85/100/125/155/175/200/230/260提高了井中仪器的上限温度5.2湿度表2贮存环境（RH）：车载仪器40℃：90%室内仪器50℃：90%野外仪器60℃：90%井中仪器40℃：90%水中仪器40℃：90%5.2湿度表2车载仪器40℃：90%，12h室内仪器50℃：90%,24h野外仪器60℃：90%，48h1）增加了车载仪器、地面仪器贮存环境试验的时间指标2）删除了井中仪器、水中仪器对贮存湿度的要求无5.3盐雾表3增加了盐雾要求5.3表3振动频率范围/Hz10~100~105.4振动表4频率范围/Hz10~200~10提高了振动频率范围5.5自由跌落表5野外仪器跌落高度和次数cm/次40/15.6自由跌落表6野外仪器跌落高度和次数cm/次40～100/1～10提高了野外仪器跌落高度和次数cm/次35.6删除了重复自由跌落参数指标和试验方法表5.8压力表8压力条件MPa井中仪器：50/60/70/80/100/120/140水中仪器：0～45.7压力表7、表8压力条件MPa井中仪器：50/60/70/80/100/120/140/170水中仪器：0～60提高了压力条件无5.9增加了船舶仪器及水中仪器条件表10、摇摆试验方法6.11求6试验方法无6.2增加试验程序无6.5增加了盐雾试验方法无6.13增加了摇摆试验方法无7试验项目及顺序表152）确定依据随着电子电器产品的体积与重量日益缩小，技术含量不断扩大、智能化程度成倍提高，对电子电器产品可靠性的要求已成为衡量产品质量最重要的技术指标之一。可靠性不仅在国防、航天、航空等尖端技术领域倍受关注，在工业、民用电子等领域也同样得到重视。本标准充分调研国内外物探设备制造商已经拥有成熟的产品和技术，目前出现了节点仪器、海洋固体拖缆及深海电磁采集仪等新型物探仪器，单点检波器地震采集技术因其有利于提高保真度、分辨率和成像精度及施工效率而备受青睐，并广泛应用；海洋勘探已成为全球油气增储的重点和热点区，支撑海洋地震勘探仪器的快速发展，大量环保的、高性能的固体拖缆及采集仪器在海上地震勘探领域得到广泛使用。新型物探仪器的出现，有必要增加新仪器的环境试验指标和可靠性要求。——增加了盐雾试验要求和方法海洋仪器在使用过程中能受到较强的振动、碰撞、冲击和摇摆，同时有耐海水腐蚀等要求，增加盐雾和摇摆试验要求。——修改了野外仪器自由跌落的参数指标随着地震勘探技术以及新工艺、新材料等的不断出现，物探仪器朝着轻便、稳定、高精度、大容量、功能齐全、软件完备、指标优越的方向发展，对其环境试验及可靠性提出新的要求。通过调研陆地节点地震仪节点单元，自由跌落条件为1m高度自由跌落至刚性地面10次后，节点应正常工作。本次修订提高了自由跌落中野外仪器的跌落高度及次数指标。——删除了重复自由跌落参数指标和试验方法（见2009版表6）重复自由跌落仅指地震检波器，不属于通用性试验方法，在产品标准中有规定。——修改了振动试验的频率范围由于振动可能导致零件的机械疲劳失效、相对可产生磨损，导致电气短路以及颤噪效应和摩擦电噪声，使得电路性能下降；低频振动主要导致对结构包括支架、大电路板和机电装置的失效，高4频振动是由附面层素流所激发的，主要导致电子产品故障，但不会引起结构失效。目前物探仪器拥有成熟的网络遥测技术和计算机数据编码通讯存数技术，采用ΔΣ技术的24-32位A／D转换器，且系统具有集成度高和实时采集能力强等电子技术特点，同时参考《GB/T9813.2-2016计算机通用规范第2部分：便携式微型计算机》对振动适应性的频率要求，物探仪器振动的频率由原100Hz提高到200Hz，对物探仪器可靠性至关重要。——修改了耐压试验的参数指标2019年以来，国家坚持科研自主，加快深水油气资源，形成了系列深水油气勘探仪器，完成自主研发能力从百米到千米的跨越。通过调研海上地震拖缆，耐压要求为4.5MPa；海洋电磁采集站，30MPa压力条件下不应渗漏；海洋节点采集站，60MPa压力条件下不应渗漏；原标准水中仪器的压力为0-4MPa，需要提高耐压水平到60MPa。——增加试验程序、增加试验项目及顺序增加试验顺序，突出安全要求指标，不同阶段的物探仪器（科研、设计定型、生产定型）按照相应的环境试验项目及顺序进行试验。符合国家节能、环保的产业政策要求。在确保其技术指标的先进性、实用性的前提下，也为物探技术进步和发展保留空间和自由度，使得本标准更为科学、合理，并具有更加广泛的适用性。三、主要试验分析、论证、预期经济效果本标准规定了石油物探仪器环境试验及可靠性试验要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输和贮存过程中的对环境因素的要求。适用于石油物探仪器的设计、制造、检验和质量评价。包含了物探仪器环境分类、试验方法、基准工作条件等。拓宽振动的频率对仪器可靠性至关重要，中心拥有的震动试验系统扫频最高能到1000Hz，满足试验要求。本标准是保障物探仪器设计质量的重要指标文件，通过当前国内物探仪器的研发生产应用，覆盖陆用、海洋、工程等仪器领域，提出的各类指标能够匹配当前的仪器应用需要，其环境试验及可靠性试验项目的方法、规则具有很高的可操作性，使仪器的温度、湿度、振动、冲击、压力、运输、可靠性等试验项目得到充分验证。标准起草组通过对各系统成熟仪器的调研，应用该标准的各系列仪器在实际生产中表现出很高的可靠性和稳定性。2．预期经济效果海洋勘探是我国当前重点油气勘探开发新领域。原有标准仅适用于陆地、沼泽、井下及浅海物探仪器，环境试验类型涵盖面较窄。通过本次修订，在原版基础上扩大了仪器适用范围，根据现行物探仪器的指标分类重新提出可靠性指标，丰富了试验方法、设备种类、提高了指标数据等内容。在本标准的指导下，物探仪器生产可逐步规范，提高产品的标准化程度。在适用性方面增加节点地震仪和海洋物探仪器，提出了新的试验要求及更高的振动、跌落、压力等可靠性试验指标；增加了试验项目及顺序更加符合当前国内仪器市场的需求，避免过度5试验，造成资源利用率降低。本标准对于石油物探仪器基础性试验提供了有力的技术支持。随着本标准的更新，将广泛的应用于新一代石油物探仪器的设计、制造、检验和质量评价中，对保证产品质量和提高产品技术水平具有重要意义。四、采标国际标准和国外先进标准的程度无五、与现行法律、法规、政策及相关标准的关系本标准与现行国家法律、法规、以及有关政策相一致，与已发布实施的石油天然气行业标准以及其它相关的行业标准无冲突。六