石油化工行業機泵羣設備故障監測探討論文

摘要：隨着我國科學技術進步、研究的不斷深入，我國石油化工行業也發生了突飛猛進的發展，近年來，為了及時的監控石油化工行業內機泵羣設備的運行狀況問題，檢測其運行的狀態，及時的針對泵體內部温度過高、硬件損壞等問題對後續石油化工生產所帶來的負面影響做出應對，成為了我國石油化工設備管理人員研究的重點。本文通過對現階段石油化工行業機泵羣設備的故障監測和定位技術進行研究，根據各運行機組的特徵，設計了一系列能夠進行機泵羣組設備進行檢測和定位的系統，實現了對石油化工機泵羣設備發生問題時的及時預警，以期為我國未來的石油化工發展做出理論貢獻。

關鍵詞：機泵羣設備；故障監測；定位技術；研究及優化

隨着我國石油化工行業發展的不斷深入，越來越多問題也逐漸顯露了出來，就目前來説，我國大部分石油化工其生產內部存在較多的機泵羣組，而這一部分機泵羣組一方面為我國化工行業的發展提供着助力，另一方面也由於其分佈範圍廣、週期長、管理監督手段滯後等原因，致使其的故障率遠遠高於其他類型的設備機組，與此同時，一旦機泵羣發生的任何故障都會在很大程度上影響後續裝置的運行，嚴重者更會造成設備停運，從而在影響設備運行效率的同時導致安全隱患的頻發。由此，針對機泵羣設備故障的檢測和定位的技術成為了實際運行、管理環節不容小視的重點，針對這一問題，研究人員擬通過無線傳感技術在實際機泵設備故障進行檢測和定位，從而及時的針對機泵羣組設備在運行過程中存在的問題及時的給予反饋，從而將其對整個設備的安全運行影響降到最低。

1、機泵羣設備故障監測及定位技術的設計理念

隨着我國石油化工機泵羣設備研究人員對於無線傳感技術研究的不斷深入，研究者們已經逐漸可以將無線傳感技術切實的應用在實際的機泵羣故障監測環節中，並將定位算法有機的結合在實際IDE監測系統中。在傳統的監測環節中，可以通過實際測算的節點與實際距離之間的關係進行故障位置的測速。例如，在實際的監測過程中由於該測量方法對於信號傳輸的需求量和準確性要求較高，所以新型的定位算法應允而出，現階段例如基於移動錨節點的定位算法、智能算法等都能夠針對故障點的監控和定位做出較好的反饋。在這一大背景環境基礎上，本文結合了各種不同類型傳感設備對軸承轉速、振動、温度等不同事項的反饋做出診斷，進而針對整個機泵羣組的運行狀態做出實時的監控。

2、機泵羣設備故障監測的系統結構

根據實際的研究經驗，本文認為在實際的石油化工行業中有關機泵羣設備檢測的傳感網絡大都表現為點到點測量的控制系統，並結合DCS的測控輔助運行的同時基於網絡現場總傳感器和無線傳感器的應用四個階段。通常情況下，這一設計環節的系統結構由三個層次共同組成，首先，是來源於信息收集層次的節點構成，在這一結構層次中，通過在系統中加設這對温度情況、壓力變化以及運行速率進行測量的傳感設備，為後續系統運行監測的同時蒐集信息；與此同時，還可以在這一系統層次上加設一組超聲波收發裝置，並通過對超聲波反饋的信息和時間差異來進行有關故障位置的測算工作。其次，就第二層來説，其作用是將第一層中所蒐集的各個數據、參數進行彙集上傳，並根據後續運行、檢測的需要製成統計圖，從而監視在實際運行環節的各部分的運行狀態，並在某一傳感設備發生故障時能夠及時的與節點上的信息相匹配，進而想該系統的使用者們提供明晰的故障位置，便於後續維修工作的順利進行。最後，便是針對數據進行共享額第三階段，在這一環節中該系統可以將上述兩層系統蒐集的數據進行儲存和上傳，從而實現石油化工管理、監控的智能性、及時性能力。例如，在實際的應用中，一旦機泵羣設備自發現實際的運行環節出現問題時，便可以針對該問題發生的位置座標推送到遠程管理、監督人員的電腦中，使得其管理人員能夠及時的針對該位置區域進行二次的篩檢，及時的進行維護。在這一系統結構中，可通過無線監測器工作特性，一般可以選擇最靈敏且離振源最近的地方，例如，在實際的應用過程中，可以選擇將其安置在機泵羣設備的軸承位置，並將傳感器的底座固定在監測位置，而後通過螺絲將傳感器連接在底座上進行檢測。

3、機泵羣設備故障定位技術的原理

針對機泵羣設備的故障監測及定位系統來説，當系統內某一節點出現故障時，傳感設備的反饋則與日常狀態下的反饋存在差異，並在超出預定數值是予以警報。本人認為針對機泵羣設備故障的定位基礎新生的Boundingbox和TODA方法相協同，並將針對機泵羣設備故障的定位分為三個階段：首先，用TODA技術測量出定位系統內各路由節點與終端節點之間的關聯距離；而後，針對未知的項目節點進行Boundingbox的算法定位，最後，再將最一開始的位置以泰勒數級的模式進行估算，從而確定可能存在故障節點的位置情況。

（1）在應用TODA技術進行距離檢測的階段。在實際的.研究環節，本文將在傳感設備上安裝一套用以發射超聲波的儀器，進而在機泵羣設備上傳送出傳感信號後出現故障的超聲波和電磁波發出定位信號，而後該信號傳輸到路由器設備，並在接受到信號後通過既定迴路開啟定時裝置，並在收到超聲波信號的同時關閉定時設備，通過開啟和關閉兩個裝備之間的時間差，來估算髮出異常信號區域的位置。例如，針對該距離監測的計算公式為L=C*（T1-T2），其中T1通常情況下表示為實際迴路中超聲波的接受時間，T2則為超聲波的接受時間，C為速度，則可求出L為實際的故障距離。

（2）在boundingbox在實際定位技術中的應用階段根據實際的研究經驗，在進行對系統迴路中未知故障節點收到三個或三個以上錨節點距離情況的測算後，可以用過原有的三遍測量法則進行鍼對機泵羣設備故障位置的確定。但是這一測量模式大多數情況下會存在一定的誤差，使得其三點無法切實的進行教會，所以，在進行實際座標的計算時通常不應用這一模式進行有關確定，而是採用極大或及極小的模式進行測算。例如，在進行極大似然估算的過程中為了避免因原有浮點運算的計算量較大等問題，轉而選用運算相對較為便捷的Boundingbox計算方法，利用各浮點之間的鼓勵等因素從根的估計個標點之間的關係情況，構建限定的盒子的同時計算節點L的位置。

（3）泰勒級數展開就泰勒級數來説，這種方法一種可以進行迭代的遞進類歸算法則，這種方法的應用首先要知道初始節點位置的座標，並在進行初始位置的選擇上選擇經由恰當方式所計算出的具備時效性、準確性能級較高的初始位置。與此同時，為了減少在這一環節系統計算中的速率和複雜性情況，在實際的應用中選擇了使用Boundingbox計算出的初始定位，而後針對性的應用泰勒技術進行了有關故障區域定位的二次計算，從而確定故障點的精準座標。根據對上述三個基本項目原理的規劃，針對石油化工行業中的機泵組可以通過在廠區內加設8-10個信標節點的模式進行測試，並在廠區內均勻的設置五組傳感設施，根據測試，這一系統模式能夠在很大程度上優化原有狀態下針對機泵羣組內的設備故障進行監測，且能及時的給予相應定位，從而幫助該技術在實際應用中的落實。

4、結語

綜上所述，隨着我國石油化工行業發展的進步，我國石油化工設備管理人員針對機泵羣狀態的研究也逐漸的細化起來，如何針對其機泵羣在實際應用過程中存在的問題、發生的故障進行及時的監測和定位，進而及時的予以適當的處理，在初始階段便將問題對整個石油化工行業設備運行中存在的影響降到最低，成為了我國石油化工設備管理者研究的重點。上文針對現階段我國石油化工行業中機泵羣設備狀態監測不及時等問題作了研究，使其能夠通過對機泵羣設備設計故障監測工作，提高了石油化工行業中設備故障的檢測能力同時又提升了系統的可行性。

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