输油泵机组在线性能监测与故障诊断

要：介绍输油泵机组在线监测系统的软硬件组成及功能 ，并列举实例说 明监测与故 障诊断效果 。
关键 词 ：输油 Biblioteka Baidu ；振动 ；故 障诊 断
中图分 类 号 ：Ｔ ２ Ｐ 文 献 标 识 码 ：Ｂ
输油泵机组是长输管道系统 的主要设备 ，在 生产设备 中占有极其重要 的地位 ，其稳 定性 和可靠性会影 响到系统
安 全 平 稳 运 行 。鲁 宁 线 共 有 各 类 大 型输 油 泵 机 组 ５ 台 ，其 ９
泵 动
中美国某公 司生产 的型号为Ｈ Ｂ Ｓ 输油泵机组 １ 台 ，德 国某 ９ 公司生产 的型号为Ｚ 输油泵机组２ 台，湖南某公 司生产 的 Ｍ ９ 型号为Ｋ Ｙ Ｄ 输油泵机组７ 台，沈阳某公 司生产的型号为Ｓ ＨＳ 输油泵机组４ 台。在线测点布置 图如图ｌ 所示 。
数据进行处理和分析 ，并能取 出相应的故障特征 。 （）故障诊断 库管理系统 ：故 障库包括 了输 油泵机组 ３ 常见 的气 蚀 、转子不平衡 、不对 中 、轴弯 曲、松 动 、轴 承
工 作 异 常 等 故 障及 主要 特征 ，并 可进 行 添加 、删 除 、修 改 、 查 询 等各 项 操 作 。 （） 自动 分 析 与 处 理 系 统 ：该 系 统 可对 数 据 进 行 自动 ４ 处 理 和 分 析 ，并 自动 与 输 油 泵 机 组 故 障 库 进 行 比较 ，诊 断
［］杨 国安 ． ４ 机械设备故 障诊断实用技术 ［ ． Ｍ］北京 ：中国石化 出版
社 ，２ ０ ． ０ ７
收 稿 日期 ：２ １— ５ ０ ０ ０ ０— ４
【 辑 ：东朝 莉】 编
图２
５ ６
中 设备工程 ｌ ０Ｏ ｌ月 国 ２ １ｒ １ ａ
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＊糟
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通道 、采集频率 、采样长度对数据进 行采集 ，该方法要求
操 作 者 具 有 很 高 的 专 业 知 识 。智 能 自动采 集 法 是 指 事 先 将
输 油泵 机组 需采集的参数建一个数据库 ，操作者按数据库 的引导进行采集 即可 ，该方法简单 、实用 、智 能性 高 ，是
本 系统 推 荐 使用 的数 据采 集 方 法 。
¨ ㈣ 一
看 出 ，一 倍 频 轴 心
轨 迹 明显 大 于 其他
轨迹 ，判 断存在泵非驱动端不平衡现象。 在泵 非驱 动端径 向垂直方 向频谱 图 （ ） 中，可看 出 图４
主 要 峰 值 为 五 倍 频 叶 片 通 过 频 率 ，判 断 是 由于 泵 出 口压 力 过 大 而 引起 键 磨 损 ，导致 输 油 泵 叶 片 出 现严 重松 动 故 障 。 解 体 大 修 后 ，经 检 查 发 现 主要 问 题 有 ：叶 轮 松 动 、锁 紧 套 与 键 槽 错 位 、泵 总 窜 量 超 差 。修 复 后 复 检 结 果 显 示 输
－ ＝
图 ５
地 基 之 间存 在松 动 现 象 。 解 体 大 修 后 ，经 检 查 发 现 存 在 泵 地 脚 螺 栓 松 动 现 象 。
出可能出现 的故障 。
二 、诊 断 分 析 实例
修复后 复检结果显示输 油泵机组 总振 值明显减小 ，故 障特
征 消 失 ，运行 状 态 良好 ，并且 底 座 松 动 故 障 特征 消 失 。 ３ 贾 汪 站８ 俞油 泵 机组 电机 轴 承 故 障验 证 ． 增
应 用 ｆＩ中 国设备 工 程 ，２ １ （） Ｊ． ０ ０ ８． 【】 沈 庆 根 ，郑 水 英 ． 备 故 障诊 断 ［ ． 京 ：化 学 工 业 出版 社 ， ３ 设 Ｍ］北
２ ０ ． ｏ ７
采集 ，并存储在计算机 数据 库系统中。数据采集 系统含人
工 采 集 法 和 智 能 自动采 集 法 。 人 工 采 集 法 是 指 可 选 择 任 意
一
一
＝
。
…
＝
（）信 号分析 与处理 系统 ：该 系统包 含 时域 、频域 、 ２
倒 频 域 、 包 络 分 析 、小 波 分 析 、相 关 分 析 等 数 １ 种 信 号 分 ０ 析 与 处 理 方 法 ，可 以对 输 油 泵 机 组 的振 动 、温 度 、转 速 等
等工艺参 数 ，现场及远程专家可及时识别机组 的状态 、发 现故障的早期 征兆 ，提 前采 取有效的预 防及检修 措施 ，避 免重 大事故发 生。但 由于往复压缩机振动原 因复杂 ，希望
能 引 入专 家 诊 断系 统 ，进 一 步 提高 故 障 诊断 的准 确性 。
参 考 文献 ：
［］张琳 ，尤一匡 ，王正洪． １ 往复压缩机 在线 状态监测系统和故 障 诊断系统的研究 阴． 石油和化工设备 ，２ ０ （） ８ ３ ． ０ ６ ６ ：２ — ０ ２ 张进杰 ，张爱斌 等． 线状态监测诊断系统在往 复压缩 机上的 在
轴 承 滚 珠磨 损 严 重 。
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图３
数据 采 集 ，发 现泵 非 驱动 端 径 向垂 直 振 值 为 ８ ０ ｍｓ ． ｍ ／， ７
超 过 一 级 报 警 。 通 过 一倍 频 、二 倍 频 、 三 倍 频 的 轴 心 轨 迹
叠 加 图 （ ） 可 以 图３
一
、
系统 软硬 件 组 成
图 Ｉ
１硬 件 系 统 ． 硬 件 系统 由在 线 检 测 传 感 器 、诊 断仪 主 机 、计 算 机 组
成。
２ 软 件系 统 （ ） ． 图２
（）数据采集 系统 ：该系统的 主要 功能是驱动诊断仪 Ｉ 主机 。对输油 泵机组的振动 、温度 、转速等数据 进行 在线
陵 专 ｊ
……
。
状监 与 凼 态 测 诊
文章编号 ：１７ — ７ （０ ０ １－ ０ ６ ０ ６ １０ １ ２ １ ） ０ ５ — ２ １ １
输油 泵机 组在 线性 能监 测 与故 障诊 断
游天 明，刘 鹏
邹城 ２ ３０ ） ７ ５０
（ 中石化管道储 运公司鲁 宁输油处 ，山东 摘
１齐 河 站 １嘈 油 泵 机组 泵 叶轮 松 动 故 障 ． Ｏ俞
通 过 现 场 振 动
通过现场振动数据采集 ，发现 电机非驱 动端轴承Ｄ Ｆ Ｅ 值 为５８ｍｍ ｓ ． ３ ／，判断滚动轴承存在故障。通过分析电机非驱动 端水平方 向频谱 图——对数 坐标 图 （ ） 图６ ，可 以看出 电机 轴承存在 内圈故障特征 频率 ，及其谐 波和边频 ，由此判断