小編導讀
某油田客戶通過使用必創科技無線溫振傳感器VA330+小程序BeeMonitor搭建的機泵故障預警診斷系統,應用于油田生產作業現場機泵設備,節約了螺桿泵使用運維費用,經實地驗證具備推廣價值。
研究背景
油田生產過程中,機泵作為關鍵的動力驅動單元,其作用貫穿于油、氣、水介質的輸送工作,常見機泵包括螺桿泵、離心泵、往復泵、齒輪泵等,目前業內主要利用SCADA系統(數據采集與監視控制系統)監測機泵工作狀態。
SCADA系統:主要用于監測螺桿泵的進出口壓力、瞬時流量,結合流量變化曲線分析機泵運行正常與否,各參數是否處于正常范圍。
原SCADA系統缺點在于無法精確分析螺桿泵各部位振動是否正常,各連接件及密封件有無失效,定子和轉子摩擦溫度是否正常。維保人員只有在設備發生嚴重故障時才能得知情況,容易導致設備宕機,影響生產任務達成,甚至造成經濟損失。
應用研究
針對油田生產過程中所遇技術難題,必創科技自主研發的無線溫振傳感器VA330,搭載微信小程序BeeMonitor,可長期在線監測設備健康狀況,掌握設備運行狀態,有效預判設備運行中可能出現的故障隱患,真正做到故障預診、狀態定級及智能化維護。
無線溫振傳感器VA330通過磁吸方式裝配于機泵所需檢測部位,對機泵坐標軸(X軸、Y軸、Z軸)的機械振動信號每隔10分鐘采集一次數據,并生成振動時域波形和特征曲線,通過波形圖判斷機泵振動是否處于正常范圍,對即將產生故障的設備及時進行監測和預警,同時結合振動曲線變化自主形成數據庫,實時將設備故障位置同步維保人員,從而達到故障預警、分析診斷、智能化管理等功能。
安裝現場
安裝現場
振動特征圖及故障監測
故障分析
▌故障一
連接件斷裂失效時的波形圖,如圖1所示,當機泵連接件發生斷裂時(以聯軸器、萬向節為例),X、Y、Z三軸方向的坐標烈度值從3.5mm/s~4.0mm/s下降到0.5mm/s~0.8mm/s。此時設備一級報警顯示“該機泵傳動機構連接件存在失效,請及時處理”。
圖1 連接件失效特征圖
▌故障二
如圖2所示,機泵進口過濾器出現堵塞時,X、Y、Z三軸方向的加速度峰值顯示不連續振動,說明過濾器濾網堵塞,泵的出口流量不均勻。此時設備一級報警顯示“該機泵過濾器出現堵塞,請及時清理”。
圖2 機泵進口過濾器堵塞振動異常波形圖
▌故障三
如圖3所示,機泵的定子和轉子間隙變大時,Y軸的加速度峰值明顯增大,Z軸的振動烈度出現明顯尖峰,此時該監測分析系統顯示“機泵的定子和轉子間隙變大,注意流量變化”。
圖3 機泵定子與轉子間隙異常波形圖
應用創新
研究成果
應用情況
機泵故障預警診斷系統應用于客戶作業區多個站點,實現螺桿泵過盈量自動監測與故障診斷功能。該系統安裝簡單,使用方便,通過微信小程序即可監測機泵運行工況,真正實現設備智能化診斷,降低人工巡檢頻次,節約設備運維成本。
帶來價值
▌經濟效益
機泵故障預警診斷系統應用于作業現場,單臺螺桿泵年節約費用9.66萬元,單臺螺桿泵年減少經濟損失14.76萬元。
▌社會效益
推廣價值
機泵故障預警診斷系統安全可靠,應用效果顯著,具備油田設備應用推廣價值。經實地驗證,預計在20臺螺桿泵上安裝該診斷系統,可節約費用193.11萬元,減少經濟損失295.13萬元。
必創科技傳感器產品已完成第三方檢測,性能穩定,安全可靠,用戶可放心選擇。
校準證書
必創科技無線溫振傳感器VA330搭載小程序BeeMonitor已廣泛部署于油田機泵設備,并經實地驗證取得顯著效果及具備推廣價值。未來,我司將持續提升產品品質,優化技術方案,持續賦能行業機械設備智能運維。