森瑟传感器在油田柱塞泵上的应用

柱塞泵监测必要性 

柱塞泵作为油田开采中的重要设备,对油田的正常生产起到了重要的作用; 柱塞泵安全、稳定、长周期的稳定运行是保障油田正常生产的前提。目前众多油 田柱塞泵由于缺少较为有效的监测手段,使得柱塞泵早期故障难以被及时发现,导致设备非计划停机时间长,影响油田的正常生产,给企业造成一系列的经济损 失。

为了保证油田柱塞泵的安全、稳定及长周期运行,更加科学地进行设备检 修及维护,以达到提高设备可利用率、降低检修成本、提高运营效率的目标,对 柱塞泵加装实时远程智能监测系统,实现连续 24 小时高密度在线监测设备运行 状态、智能报警筛选异常设备、远程专家即时分析诊断,实现柱塞泵的远程在线 看护的智能服务,最终实现机组的状态检修,具有现实必要性: 

1) 基于设备运行大数据,诊断专家提前预知设备故障,监控故障劣化 趋势,滚动预测设备运行寿命,将临时、非计划检修转变成计划性维修,为现场 争取检修时间,减少非计划停机时间;在故障发生后,诊断专家可基于完备的数 据进行专业分析,精准定位故障、分析故障根因,为客户检修决策提供参考;

 2) 减少现场人员的工作量,减轻专业人员工作压力,设备实时看护压 力由设备管理人员向本公司后台诊断专家转移,专业人员将有更丰富的时间对企 业内设备状态进行深入研究;

 油田柱塞泵远程智能监测的现实目标

柱塞泵设备远程智能监测系统的实施,不仅可以实时了解柱塞泵的健康状态,实现设备全生命周期中的各个环节的安全监测,还实现了现代化企业由流程 驱动型管理向数据化、信息化驱动管理的模式变革,是企业进行设备管理模式升级的要求。

方案简述:

柱塞泵远程智能监测系统通过在柱塞泵振动明显部位安装有线振动监测器,并根据机组的运行特性配置针对性的数据采集策略,抓取对分析定位机组故 障有效的振动、频率、幅值等数据,并借助智能报警策略,及时发现机组的运行 异常状态,并实现异常状态的自动推送短信和移动 APP 报警推送。 远程诊断工程师对数据进行精密分析,出具设备诊断结论以及检维修建议, 并提交诊断报告,从而为现场提供针对性的检修指导建议。 柱塞泵智能监测系统共由三级组成,采用分布式架构设计,保证系统良好的扩展性: 

 第一级为数据采集层:其中,有线振动监测器进行原始数据采集,并通 过让振动动波形变的简单易懂的 IN-SDG 智能振动边缘计算器,经过初步 运算或者原始数据传递至终端监测点,一般有线通讯站通过有线以太网、 光纤、等传输至现场状态监测服务器。

 第二级为现场监控系统:与监测系统配套一台服务器,用于存放从在线 监测站发回的设备状态数据,现场设备维护与管理人员可通过电脑终端 访问在线监测系统,了解监测机组的实时运行状态。  第三级为远程诊断系统:通过该系统,远程诊断专家可对所有纳入监测的 设备进行远程数据分析与故障诊断。

测点配置 结合柱塞泵设备结构和运行特点,采用如下测点配置:

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系统特点 

便捷的安装施工与维护 智能振动监测系统采用工业频段设计,抗干扰能力强,数据无线传输距离远, 系统实施仅需电源线敷设,监测器与数据采集单元间信息传输及与服务器间数据 传输全部“零”线缆敷设。 智能振动监测器采用磁座+强力粘接的无损安装方式,同时配合高品质的信 号输出电缆,比较适合恶劣的工业环境监测场合,充分考虑到设备的长期使用稳 定性与寿命,大大降低了现场实施与维护成本,简化了现场检维修工作。现场实 际安装效果见下图。

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振动、温度同步采集 振动监测器可以实现对振动、温度的同步采集,通过对振动、频谱数据的双重监测,在传统机械故障实现监测的基础上,有效实现了机组突发性故障的预警, 提高机组运行可靠性。

智能数据采集、智能报警 利用智能振动监测器,实现机组振振动、频谱信号的自动采集、处理与传输, 异常设备的数据采集策略自动调节,轻松实现设备无人值守监测。系统通过多种 信号、多种报警机制相结合的智能报警体系,确保异常设备报警信息的准确性与 及时性,实现所有监测设备的安全看护。  现场状态监测系统 状态监测系统,可满足现场设备管理与运行维护人员的设备监测与故障分析 需求,通过该模块提供的分析工具,可判断机组的工作状态,定位故障部位、故 障原因以及故障劣化的模式。为现场设备故障诊断工程师提供了各类分析方法包 括:设备运行趋势、时域波形、频谱、多时域、多频谱、多趋势、长波形、瀑布图、转速波形、倒频谱、包络解调谱等。

远程诊断系统 远程诊断系统是针对设备进行集中远程智能监测的平台。通过该系统平台, 可以通过智能报警策略,及时发现设备异常,并通过远程专家会诊功能,实现机 组状态的精准分析,找出问题的根源以及存在的潜在故障,避免由于潜在故障以 及批量问题停机造成的巨大经济损失,同时通过对潜在故障根源的分析以及损伤部件的寿命预测,实现机械部件最大限度利用。专家通过出具体检报告和诊断报 告,进而指导现场检维修动作。

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