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一体化孔板流量计

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一体化孔板流量计综合检测诊断系统

作者: 来源: 发布时间:2019-11-01 15:05:57

    摘 要:一体化孔板流量计是海洋石油平台的常用设备。一体化孔板流量计一般是指电动机完全浸没于水中抽取海水的一种泵。在海洋石油平台设计中,这是大部分的海水系统所需的海水提升泵,平时用于空调冷却、消防等工艺设备,几乎24小时连续不间断运行,其运转的好坏直接关系到平台的生产、生活和安全。基于此,文章主要对一体化孔板流量计综合检测诊断系统进行了简要的分析。

   (1)由于泵体和电机处于甲板下近50米、水下近20米,这对于设备的检测和平产的维护等均带来了不小的难度。目前平台是定期对驱动在甲板上部的消防泵进行进行振动检测,但是对于泵的叶轮在水下几十米,其间又有多根长轴进行连接,单靠在平台甲板的轴承支座处的振动检测还不能直接反映水下的泵的叶轮以及电机的真实的工作状况,以至于要等到泵损坏到了后期,甚至产生二次间接故障才能得知泵的实际运行状态。
    另外一个常规的检测是对电机的绝缘进行检测,每次启动前拆开接线箱在断电的情况下对电机的三相对地绝缘进行绝缘检测,测试方法也比较麻烦。
    另外在扬水管的出口处装有指针式压力表,可以实时显示水压的变化,这可以间接判断海管是否存在泄漏等故障,但缺乏记录和历史数据的对比功能。

    (2)上述一些检测手段和方法,不能如实反映一体化孔板流量计设备的实际情况,如有些设备长期低效率的运行,导致能耗加剧,极大地降低了设备的使用效率,而对于这些问题,目前的监测手段是远远不够的。发现疑似故障或者泵的工作状态发生变化,就不能直接判断故障的种类以及设备的运行趋势,对于一体化孔板流量计的后续工作时间不能直接确定。因此只能进行设备的提升作业,才能准确确定设备的故障。
    现阶段对一体化孔板流量计的维护及设备管理有几点不足之处,
    1)无法准确的确定设备的故障;
    2)提升作业的工作量比较大,费时费工;
    3)排除故障时间慢,效率低;
    4)在设备运行的早期没能发现故障的隐患,导致设备损坏严重。
    5)在设备处于低效率工作状态时不能进行及时预报,导致能耗增加。

   (3)为了降本增效,同时适应今后要建设无人平台的需求,因此对于这些关键设备的监测,尤其是对于故障隐患的提前预知预判是支持无人平台的必要条件。

    根据海油总关于设备完整性管理的要求,实现持续监测水下深井泵的运行情况并进行数据存储和对比。本系统就是针对平台一体化孔板流量计的工作状态机制而开发研制的综合检测诊断系统,其诊断分析的对象不仅包括常规的压力监测,还包括流量监测、振动监测分析以及电机的绝缘实时监测和电机的常规电量参数的实时检测。

    通过综合检测诊断系统的实施,不仅提高工作效率,对一体化孔板流量计的运行状态能够提前预知预判,不受海况影响,而且还能实时的对设备进行监测,为平台的设备正常生产以及安全提供技术保障。

    (4)整个系统包括水下振动加速度传感器3个,AB振动检测模块1个,AB-PLC模块1个,电磁流量计和压力变送器各一个,绝缘监测模块和电量参数检测模块各1个。

 

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    1)在主界面上显示 3 个振动测点的位置和实时的振动数值,并同时显示各点振动八频段的能量数值,参照振动的标准进行实时对比,一旦振动超标就以报警形式显示。

    2)在主界面实时显示泵的效率、扬程、流量、压力、电压、三相电流以及轴功率数值。

    3)进入性能曲线窗口可以实时显示泵的性能曲线图。根据对应的流量点位置,实时显示泵的扬程、功率以及效率,这可以实时掌握泵的运行工况,为泵的合理运行提供依据。

 

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    4)进入振动频段窗口可以实时显示泵的振动八频段频谱图,为振动故障的分析判断提供依据。在今后的软件更新方面,将提供故障分析报告,依据振动的频谱分析特征,给出泵和电机的缺陷诊断报告,诸如叶轮损坏、轴承故障、转子对中不良、支撑刚性不足等诊断意见供维修人员参考。

    (5)进入报告窗口可以对3个振动、泵效率、扬程、流量、压 力、电压、三相电流等数据进行历史查询。可以根据选定的时间段以及是否达到报警值来调取历史数据。这项功能为数据的历史比较提供了便利。

 

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    (6)进入导出数据窗口,可以将历史数据以文档或电子表格的形式导出到存储介质以便第三方软件进行读取。

 

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    (7)各参数趋势分析,在主界面的各工艺参数监测下,可以波形方式显示效率、扬程、流量、压力、电压、三相电流等参数。便于观察信号的突变产生的影响。

 

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    (8)目前系统运行同时在现场的电控柜上触摸屏和中控的单独的电脑端运行。PLC控制模块和触摸屏以及电脑通过自身的局域网进行连接。后期计划平台通过网络进入该系统,也能进行一体化孔板流量计的监测和设备管理。

    结语
    一体化孔板流量计综合检测诊断系统是对当今一体化孔板流量计的监控系统进行了一次全面的升级,检测的内容更加全面,检测方式更加简单,诊断更加准确,更可以进行数据化管理。该系统适用性高,可以根据现场的条件将监测对象扩展到其他的一体化孔板流量计、生产、工艺等设备,以实现海上设备的全面监测和管理。

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