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摘要:输油泵是保障原油、成品油大动脉正常输送的核心,输油主泵的正常运行是输油气生产安全的前提。随着经济全球化发展趋势不断加剧,能源需求量不断增多,原油集输过程的安全受到了国家的高度重视,以有效降低安全事故发生率,对于减少火灾爆炸等恶性事件产生具有重要影响。文章就原油集输系统中输油泵故障诊断的意义进行论述,对输油泵故障诊断技术的具体应用进行分析,提出输油泵故障诊断时需要注意的要点,以不断提高输油泵的运行稳定性,促进原油运送经济效益不断提升。
关键词:原油集输系统;输油泵;故障诊断;技术应用
【分类号】:TE988.2
在原油集输系统中,输油泵是重要组成部分,对于保证原油运送顺利完成发挥着重要作用。现代化建设中,不断加强输油泵故障问题诊断,提高诊断技术应用有效性,才能做到有效监测原油集输系统的状态,对于提高原油运送过程的安全性具有重要现实意义。
输油泵的“心脏零件”是定子、配流盘、转子及叶片。他们均安装在泵体内,由传动轴通过花键带动,配流盘通过螺钉固定在定子的两侧面,并用销子将3大件定位。由于定子、配流盘、转子和叶片同在一个密封的工作室内,因相互之间的间隙很小,经常处在一种满载荷的工作状态。油泵本身存在密封的困油现象。如冷却不及時使油温升高,各零件热胀,将润滑油膜顶破,造成输油泵的损坏。同时,润滑油的质量也会造成输油泵的损坏。
1.原油集输系统中输油泵故障诊断的意义
在原油的实际运送过程中,不断加强原油集输系统中输油泵的故障诊断,才能及时采取有效维修措施,对安全事故起到有效预防作用,从而促进社会经济效益不断提升。目前,对原油集输系统中输油泵进行故障诊断的意义有如下几个方面。
1)降低成本,延长使用寿命。在输油泵进行故障诊断,可以对输油泵的实际运行情况进行及时掌控,减少密封件和轴承的磨损,使各种机械设备的有效利用率不断提高,达到降低原油运送成本、延长原油泵使用寿命的目的。
2)加强预防,减少工作量。采用先进的故障诊断技术,可以在故障发生前做好维修准备,不断加强事故预防,避免突发性安全事故发生,以有效减少维修时间,保证原油运输过程的安全,从而减少维修工作人员的工作量,给原油运送顺利完成提供了可靠保障。
3)减少误差,提高安全性。对原油泵进行故障诊断,可以有效减少突发性安全事件发生,避免人为误差产生,以对原油泵在运输过程中的运行情况进行全面监控,并且,采用不同的故障诊断技术,可以使原油运送过程的安全性得到有效提高,促进企业经济效益不断增长。
2.输油泵故障诊断技术的应用
一般情况下,原油运输系统中,输油泵的转子组件和电动机之间是采用联轴器进行直接连接,具有结构简单、紧凑的特点,并且多级离心泵之间的间隙精度要求非常高,以避免异常震动和轴承发热等情况下,给系统安全造成极大影响。因此,根据原油泵的实际运行情况,采用的故障诊断技术主要有以下几种。
1)频率分析诊断法。当原油泵发生故障时,频谱会出现异常情况,因此,可以采用对频率进行分析的方法对故障进行有效诊断,在实际应用中,频率分析诊断法是重要的诊断技术,得到了众多维修工作人员的推崇。在机械进行旋转时,各个部位或同一个零件会产生不同情况的故障,因此,根据各种振动信号的频率特征,可以快速找出机械存在的故障问题。一般情况下,输油泵的转子组件出现的震动故障问题有不对中、不平衡和松动等,并且频率大部分在中频段,而滚动轴承会因为受到冲击产生故障,频率在可以超过数千赫兹,同时,输油泵的汽蚀频率在六千赫兹和两万赫兹之间。
2)冲击脉冲诊断法。在输油泵的故障诊断中,冲击脉冲诊断法的确诊率可以超过90%,因此,按照实际应用要求进行滚动轴承的故障诊断,可以有效保证原油泵的运行安全。由于任何物体的表面都存在瑕疵,当不平滑的两个物体相撞时,会产生一定冲击波,因此,通过检测输油泵中个部件和滚动轴转动时产生的脉冲,确定高频信号的大小,就可以有效进行故障诊断,从而确定轴承是否存在故障问题。
3)故障隔离法。由于输油泵各部件运行时发生的振动各不相同,对诊断结果具有一定干扰性,导致简单的数据和图谱等信息不能很好的判定故障位置,因此,需要运用逻辑推理方法进行故障部位的确定。在实际故障诊断中,隔离法是信号干扰情况下的常用方法,可以快速、有效的确定输油泵的故障位置。例如:输油泵存在轴向超差问题,采用隔离法将连轴器的螺栓卸掉,并对电动机机进行测试,从而判断是联轴器还是电动机轴承不同轴引起的故障。
4)时域指标方向对比法。当输油泵发生故障时,会产生激振力,导致机械产生受迫振动,给输油泵的正常运行造成极大影响。根据输油泵的机构特点和激振力的不同性质,在各个方位上产生的激振效果会存在很大差异,因此,对时域指标的振动方向进行对比,可以有效确定输油泵的故障位置和情况。例如:在有效范围内,轴向的值较大,则是电动机轴承不同轴问题。
5)时域波形法。一般情况下,输油泵的故障原因有电和气两方面,因此,当故障发生时,迅速断电,通过观察振动时域的波形变化,可以有效判断故障原因。如果曲线迅速下降则为电气故障;反之,则为机械故障。
6)时域指标波动法。输油泵在运行时,转子与定子的摩擦、零件磨损等都能使振动波形发生变化,从而导致故障产生。因此,当振动时域在有效范围内产生频繁不规则波动时,需要采取拆机的措施来判断是转子的故障部位,以有效防御安全事故发生。
3.输油泵故障诊断时需要注意的要点
在进行输油泵的故障诊断时,要根据实际情况和故障部位,选择合适的诊断技术,因此,输油泵故障诊断时需要注意的要点有如下几个。
1)输油泵检测的主要参数。一般情况下,需要诊断的工作参数包括叶片数、转速、轴承、级数和齿轮等;性能参数有轴功率、流量、油温、允许吸上真空高度、效率、扬程、汽蚀余量和进出口压力等。
2)输油泵测点选择。在进行测点位置选择时,根据相关规定和标准,要考虑结构件的刚度、传感器安装情况、机械导纳大小等,尽可能靠近待测部位,以减少信号干扰,提高诊断信号的可靠性。在实际故障诊断中,根据具体需要和故障问题来选择测点位置,常用的测点有:泵壳、电动机轴承、地脚和输油泵轴承等。
4.结束语
现代发展中,输油泵的故障诊断有多种振动诊断标准,根据输油泵的工作情况、输油泵的型号等,选择合适的诊断技术,提高诊断结果的准确性,才能有效提高原油运送过程的安全性,促进我国输油泵故障诊断技术水平不断提升。
参考文献
[1]王秋彦;鞠建波;宋振宇;故障诊断技术研究现状及发展趋势[J];电子测量技术;2009年04期
[2]魏选平,卞树檀;故障树分析法及其应用[J];电子产品可靠性与环境试验;2004年03期
[3]洪国钧;常瑞承;李福秋;舰船建造故障模式影响分析技术研究[J];舰船科学技术;2006年03期
[4]楼应候,蒋亚南;机械设备故障诊断与监测技术的发展趋势[J];机床与液压;2002年04期
[5]丁文飞;黄子俊;崔晓梦;基于Monte Carlo仿真的复杂装备维修决策[J];空军雷达学院学报;2010年02期
[6]宋华,张洪钺,王行仁;T-S模糊故障树分析方法[J];控制与决策;2005年08期
[7]卢军民;刘照;荀杰;离心泵常见故障的诊断[J];煤矿机械;2007年06期
[8]左健民,王书城;基于模糊故障树理论的液压系统故障诊断方法研究[J];南京航空航天大学学报;1999年06期
关键词:原油集输系统;输油泵;故障诊断;技术应用
【分类号】:TE988.2
在原油集输系统中,输油泵是重要组成部分,对于保证原油运送顺利完成发挥着重要作用。现代化建设中,不断加强输油泵故障问题诊断,提高诊断技术应用有效性,才能做到有效监测原油集输系统的状态,对于提高原油运送过程的安全性具有重要现实意义。
输油泵的“心脏零件”是定子、配流盘、转子及叶片。他们均安装在泵体内,由传动轴通过花键带动,配流盘通过螺钉固定在定子的两侧面,并用销子将3大件定位。由于定子、配流盘、转子和叶片同在一个密封的工作室内,因相互之间的间隙很小,经常处在一种满载荷的工作状态。油泵本身存在密封的困油现象。如冷却不及時使油温升高,各零件热胀,将润滑油膜顶破,造成输油泵的损坏。同时,润滑油的质量也会造成输油泵的损坏。
1.原油集输系统中输油泵故障诊断的意义
在原油的实际运送过程中,不断加强原油集输系统中输油泵的故障诊断,才能及时采取有效维修措施,对安全事故起到有效预防作用,从而促进社会经济效益不断提升。目前,对原油集输系统中输油泵进行故障诊断的意义有如下几个方面。
1)降低成本,延长使用寿命。在输油泵进行故障诊断,可以对输油泵的实际运行情况进行及时掌控,减少密封件和轴承的磨损,使各种机械设备的有效利用率不断提高,达到降低原油运送成本、延长原油泵使用寿命的目的。
2)加强预防,减少工作量。采用先进的故障诊断技术,可以在故障发生前做好维修准备,不断加强事故预防,避免突发性安全事故发生,以有效减少维修时间,保证原油运输过程的安全,从而减少维修工作人员的工作量,给原油运送顺利完成提供了可靠保障。
3)减少误差,提高安全性。对原油泵进行故障诊断,可以有效减少突发性安全事件发生,避免人为误差产生,以对原油泵在运输过程中的运行情况进行全面监控,并且,采用不同的故障诊断技术,可以使原油运送过程的安全性得到有效提高,促进企业经济效益不断增长。
2.输油泵故障诊断技术的应用
一般情况下,原油运输系统中,输油泵的转子组件和电动机之间是采用联轴器进行直接连接,具有结构简单、紧凑的特点,并且多级离心泵之间的间隙精度要求非常高,以避免异常震动和轴承发热等情况下,给系统安全造成极大影响。因此,根据原油泵的实际运行情况,采用的故障诊断技术主要有以下几种。
1)频率分析诊断法。当原油泵发生故障时,频谱会出现异常情况,因此,可以采用对频率进行分析的方法对故障进行有效诊断,在实际应用中,频率分析诊断法是重要的诊断技术,得到了众多维修工作人员的推崇。在机械进行旋转时,各个部位或同一个零件会产生不同情况的故障,因此,根据各种振动信号的频率特征,可以快速找出机械存在的故障问题。一般情况下,输油泵的转子组件出现的震动故障问题有不对中、不平衡和松动等,并且频率大部分在中频段,而滚动轴承会因为受到冲击产生故障,频率在可以超过数千赫兹,同时,输油泵的汽蚀频率在六千赫兹和两万赫兹之间。
2)冲击脉冲诊断法。在输油泵的故障诊断中,冲击脉冲诊断法的确诊率可以超过90%,因此,按照实际应用要求进行滚动轴承的故障诊断,可以有效保证原油泵的运行安全。由于任何物体的表面都存在瑕疵,当不平滑的两个物体相撞时,会产生一定冲击波,因此,通过检测输油泵中个部件和滚动轴转动时产生的脉冲,确定高频信号的大小,就可以有效进行故障诊断,从而确定轴承是否存在故障问题。
3)故障隔离法。由于输油泵各部件运行时发生的振动各不相同,对诊断结果具有一定干扰性,导致简单的数据和图谱等信息不能很好的判定故障位置,因此,需要运用逻辑推理方法进行故障部位的确定。在实际故障诊断中,隔离法是信号干扰情况下的常用方法,可以快速、有效的确定输油泵的故障位置。例如:输油泵存在轴向超差问题,采用隔离法将连轴器的螺栓卸掉,并对电动机机进行测试,从而判断是联轴器还是电动机轴承不同轴引起的故障。
4)时域指标方向对比法。当输油泵发生故障时,会产生激振力,导致机械产生受迫振动,给输油泵的正常运行造成极大影响。根据输油泵的机构特点和激振力的不同性质,在各个方位上产生的激振效果会存在很大差异,因此,对时域指标的振动方向进行对比,可以有效确定输油泵的故障位置和情况。例如:在有效范围内,轴向的值较大,则是电动机轴承不同轴问题。
5)时域波形法。一般情况下,输油泵的故障原因有电和气两方面,因此,当故障发生时,迅速断电,通过观察振动时域的波形变化,可以有效判断故障原因。如果曲线迅速下降则为电气故障;反之,则为机械故障。
6)时域指标波动法。输油泵在运行时,转子与定子的摩擦、零件磨损等都能使振动波形发生变化,从而导致故障产生。因此,当振动时域在有效范围内产生频繁不规则波动时,需要采取拆机的措施来判断是转子的故障部位,以有效防御安全事故发生。
3.输油泵故障诊断时需要注意的要点
在进行输油泵的故障诊断时,要根据实际情况和故障部位,选择合适的诊断技术,因此,输油泵故障诊断时需要注意的要点有如下几个。
1)输油泵检测的主要参数。一般情况下,需要诊断的工作参数包括叶片数、转速、轴承、级数和齿轮等;性能参数有轴功率、流量、油温、允许吸上真空高度、效率、扬程、汽蚀余量和进出口压力等。
2)输油泵测点选择。在进行测点位置选择时,根据相关规定和标准,要考虑结构件的刚度、传感器安装情况、机械导纳大小等,尽可能靠近待测部位,以减少信号干扰,提高诊断信号的可靠性。在实际故障诊断中,根据具体需要和故障问题来选择测点位置,常用的测点有:泵壳、电动机轴承、地脚和输油泵轴承等。
4.结束语
现代发展中,输油泵的故障诊断有多种振动诊断标准,根据输油泵的工作情况、输油泵的型号等,选择合适的诊断技术,提高诊断结果的准确性,才能有效提高原油运送过程的安全性,促进我国输油泵故障诊断技术水平不断提升。
参考文献
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[2]魏选平,卞树檀;故障树分析法及其应用[J];电子产品可靠性与环境试验;2004年03期
[3]洪国钧;常瑞承;李福秋;舰船建造故障模式影响分析技术研究[J];舰船科学技术;2006年03期
[4]楼应候,蒋亚南;机械设备故障诊断与监测技术的发展趋势[J];机床与液压;2002年04期
[5]丁文飞;黄子俊;崔晓梦;基于Monte Carlo仿真的复杂装备维修决策[J];空军雷达学院学报;2010年02期
[6]宋华,张洪钺,王行仁;T-S模糊故障树分析方法[J];控制与决策;2005年08期
[7]卢军民;刘照;荀杰;离心泵常见故障的诊断[J];煤矿机械;2007年06期
[8]左健民,王书城;基于模糊故障树理论的液压系统故障诊断方法研究[J];南京航空航天大学学报;1999年06期