應(yīng)用故障診斷技術(shù)實(shí)現(xiàn)機(jī)泵預(yù)知檢修

李 犇，李 成

（1.中國(guó)石油遼陽(yáng)石化機(jī)動(dòng)設(shè)備處，遼寧遼陽(yáng) 111003；2.遼陽(yáng)石化分公司烯烴廠，遼寧遼陽(yáng) 111003）

1 目前國(guó)內(nèi)煉化企業(yè)機(jī)泵狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

石油煉化企業(yè)生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)較大，一旦發(fā)生災(zāi)害，不僅危及人身和設(shè)備，直接經(jīng)濟(jì)損失也較大，由此引起的停產(chǎn)造成的間接損失更是驚人。因此企業(yè)對(duì)設(shè)備安全保障技術(shù)的需求十分強(qiáng)烈，在此方面的投入也能取得較好的經(jīng)濟(jì)回報(bào)。機(jī)泵設(shè)備是石油化工領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的旋轉(zhuǎn)設(shè)備，由于其流程工藝的特點(diǎn)，機(jī)泵多處于高溫高壓環(huán)境，它的運(yùn)行狀態(tài)直接關(guān)系到企業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定性與安全性。近年來，機(jī)泵惡性著火爆炸事故頻發(fā)，同時(shí)隨機(jī)泵在容量上不斷擴(kuò)大，為此應(yīng)具備更高的維護(hù)與運(yùn)行條件。對(duì)機(jī)泵群的運(yùn)行狀態(tài)實(shí)施監(jiān)測(cè)，并及時(shí)預(yù)測(cè)和上報(bào)相關(guān)故障，以便根據(jù)運(yùn)行信息去判斷、分析故障產(chǎn)生的根本原因，這對(duì)于機(jī)泵運(yùn)行狀態(tài)的安全性及穩(wěn)定性有著重要的研究意義。

目前國(guó)內(nèi)外以“預(yù)知維修”為代表的故障診斷技術(shù)已開始應(yīng)用于石化裝置機(jī)泵群優(yōu)化維修管理過程中，對(duì)機(jī)泵群的運(yùn)行實(shí)施狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障診斷，并結(jié)合運(yùn)行狀態(tài)檢修，從整體上提升泵機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定、安全性能。該技術(shù)的應(yīng)用既保證裝置長(zhǎng)周期安全運(yùn)行，又降低了維修費(fèi)用。隨著設(shè)備的自動(dòng)化、智能化程度提高，設(shè)備管理日趨精細(xì)，傳統(tǒng)的管理模式已經(jīng)不適合現(xiàn)代管理要求。通過遠(yuǎn)程診斷技術(shù)可以加強(qiáng)維修決策的科學(xué)性，提高設(shè)備管理信息化的水平，已經(jīng)成為保障設(shè)備安全運(yùn)行，提高設(shè)備利用率，降低設(shè)備故障率，降低企業(yè)運(yùn)營(yíng)成本，提高企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力，以及管理受控的必要手段。

2 狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷技術(shù)應(yīng)用情況

監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的引進(jìn)系統(tǒng)地研究了企業(yè)機(jī)泵的故障機(jī)理，首次構(gòu)建的技術(shù)裝備遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)診斷系統(tǒng)及動(dòng)態(tài)信息平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)泵的在線監(jiān)測(cè)、現(xiàn)場(chǎng)診斷實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的有機(jī)結(jié)合，同時(shí)推理機(jī)制、診斷的實(shí)際方法或思維以及診斷信息間的切實(shí)結(jié)合，進(jìn)而構(gòu)建人工化的診斷推理機(jī)制或系統(tǒng)。狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的引進(jìn)創(chuàng)新了機(jī)泵維修檢測(cè)手段，提高了機(jī)泵保障能力，經(jīng)濟(jì)效益顯著。目前已為公司開展了多項(xiàng)遠(yuǎn)程診斷及現(xiàn)場(chǎng)診斷，取得重大經(jīng)濟(jì)效益，減少設(shè)備故障及停機(jī)造成的維修及生產(chǎn)損失。

近年，企業(yè)對(duì)公司各個(gè)裝置的3000 余臺(tái)機(jī)泵安裝了在線、無線、離線監(jiān)測(cè)，做到企業(yè)所有機(jī)泵全覆蓋監(jiān)測(cè)，取代了機(jī)泵巡檢采用的聽、看、敲等較為落后的監(jiān)測(cè)手段，提高了機(jī)泵預(yù)知檢修能力，真正解決了設(shè)備故障時(shí)無法準(zhǔn)確得知設(shè)備前后狀態(tài)的問題，排除機(jī)泵故障更加高效，提供強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支撐。

3 狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷技術(shù)應(yīng)用案例

煉油廠加氫裂化裝置加氫進(jìn)料泵P1101B 機(jī)組概貌如圖1所示，P1101B 由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過齒輪箱增速，電機(jī)額定工作轉(zhuǎn)速3000 r/min，機(jī)泵額定工作轉(zhuǎn)速4600 r/min。2019 年12 月進(jìn)行窗口計(jì)劃?rùn)z修，檢修試運(yùn)轉(zhuǎn)后發(fā)現(xiàn)電機(jī)負(fù)荷端兩測(cè)點(diǎn)振值升高，超過檢修前的振值，并已經(jīng)超過報(bào)警值（4.5 mm/s），最大振值監(jiān)測(cè)為8 mm/s。

圖1 加氫進(jìn)料泵P1101B 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

通過在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以看到，機(jī)組啟機(jī)后振值超標(biāo)，存在一定的波動(dòng)現(xiàn)象，并有上漲趨勢(shì)，最高振值達(dá)到8 mm/s。從監(jiān)測(cè)系統(tǒng)上查看電機(jī)負(fù)荷端圖譜，1H、1V 測(cè)點(diǎn)頻率成分以工頻為主，并伴有一定的二倍頻及倍頻成分。通過機(jī)組歷史運(yùn)行狀態(tài)及相關(guān)圖譜，以及現(xiàn)場(chǎng)了解的情況，分析診斷認(rèn)為電機(jī)負(fù)荷端軸瓦損傷或間隙不良。該機(jī)組由于生產(chǎn)原因一直監(jiān)護(hù)運(yùn)行，2020 年2 月29 日該機(jī)組停機(jī)檢修，解體后發(fā)現(xiàn)電機(jī)負(fù)荷端軸瓦存在損傷，如圖2 所示。現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備人員對(duì)該處軸瓦進(jìn)行更換，3 月1 日啟機(jī)運(yùn)行，電機(jī)負(fù)荷端振值降為3.9 mm/s，機(jī)組恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)正常。

圖2 電機(jī)負(fù)荷端軸瓦損傷照片

4 結(jié)論

通過案例分析，介紹機(jī)泵故障診斷的過程及方法，精確判斷機(jī)組存在的故障，提高機(jī)泵預(yù)知檢修能力，為企業(yè)創(chuàng)造隱形經(jīng)濟(jì)效益，確保裝置安穩(wěn)運(yùn)行。經(jīng)過幾年應(yīng)用，感到狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能提高設(shè)備安全性和設(shè)備管理的工作效率，提高了設(shè)備管理水平，為企業(yè)實(shí)現(xiàn)設(shè)備管理工作的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、自動(dòng)化，提高企業(yè)管理水平打下了良好基礎(chǔ)。