油田機械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)

李 巍

（中國石油大慶油田第四采油廠，黑龍江大慶 163000）

0 引言

社會經(jīng)濟規(guī)模的擴大，提高了對各類石油資源的需求量，在這個過程中，油田機械設(shè)備技術(shù)不斷升級，各類設(shè)備在不同領(lǐng)域中得到應(yīng)用，為了促進油田經(jīng)濟的有效性發(fā)展，必須做好油田機械設(shè)備的監(jiān)測及故障診斷工作，以實現(xiàn)設(shè)備的正常運作。

1 機械設(shè)備故障診斷相關(guān)概念

機械設(shè)備故障診斷，即為了滿足各類工程項目的發(fā)展要求，積極利用各類信息數(shù)據(jù)，就機械設(shè)備的運作狀態(tài)展開研究及分析，以解決故障問題，提高項目運作效益。首先要對設(shè)備的狀態(tài)特征信息展開分析，包括各類狀態(tài)特征類的信息，根據(jù)設(shè)備的信號狀況，分析故障預(yù)警信息，然后進一步分析機械故障的原因及解決方式。在設(shè)備檢測過程中，需要應(yīng)用多種設(shè)備故障預(yù)測方法，多角度、多層面地采集設(shè)備運作信息，就設(shè)備的運作狀態(tài)展開預(yù)測及評判，針對不同種設(shè)備展開有效的故障處理。

2 故障診斷技術(shù)的應(yīng)用意義

為了實現(xiàn)油田項目工程的高效發(fā)展，必須優(yōu)化故障診斷技術(shù)，解決油田項目安全隱患，減少可能出現(xiàn)的環(huán)境污染及企業(yè)財產(chǎn)損失問題。通過優(yōu)化故障診斷技術(shù)，可以改造項目生產(chǎn)工藝及應(yīng)用設(shè)備，通過故障診斷技術(shù)及制度體系的優(yōu)化，結(jié)合設(shè)備定期檢測及隨機檢測，實現(xiàn)設(shè)備故障的診斷、分析，以有效解決故障問題。故障診斷技術(shù)的應(yīng)用，可以實現(xiàn)對設(shè)備故障狀況信息的有效性預(yù)警，有利于控制設(shè)備的生產(chǎn)進程，倘若出現(xiàn)故障狀況，可以及時展開預(yù)警及停機。依靠成熟的故障診斷技術(shù)，可以判斷設(shè)備故障的具體位置，減少維修程序和設(shè)備運作成本。

3 油田機械設(shè)備監(jiān)測技術(shù)

3.1 聲發(fā)射監(jiān)測技術(shù)

在石油平臺項目操作過程中，聲發(fā)射監(jiān)測技術(shù)得到應(yīng)用，實現(xiàn)了管道項目、壓力容器、石油平臺等運作狀況的有效監(jiān)測，可就監(jiān)測結(jié)果展開科學(xué)性的評價。目前，很多油田項目開展了壓力容器狀況的有效性檢測工作，一系列的發(fā)射監(jiān)測儀器得到應(yīng)用，聲發(fā)射監(jiān)控水平提高，通過對該監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用，可以實現(xiàn)現(xiàn)有故障運行壓力容器運作的有效性控制，減少壓力容器監(jiān)測時間，有效提高油田企業(yè)的機械應(yīng)用效益。

3.2 噪聲監(jiān)控技術(shù)

在噪聲監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用過程中，通過對噪聲監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用，可以就注水泵站高壓電機狀況、通井機狀況等的運行狀態(tài)展開分析，由于油田項目不同的工作環(huán)境，需要針對實際條件應(yīng)用噪聲監(jiān)測技術(shù)。不同的工作環(huán)境中，其應(yīng)用的機械設(shè)備也是不同的。在實驗室環(huán)境中，可以選擇高精度技術(shù)水平的儀器設(shè)備，在油田工作實踐過程中，應(yīng)使用便攜式的儀器設(shè)備。在穩(wěn)定的工作環(huán)境中，可以使用普通類別的聲級器，在不穩(wěn)定的工作環(huán)境下，應(yīng)用積分聲級器，就噪聲的參量狀況展開測量，從而提高監(jiān)測工作水平。非穩(wěn)態(tài)工作現(xiàn)場的監(jiān)測面積非常廣泛，需要就聲級器及相關(guān)通道數(shù)據(jù)工作設(shè)備展開有效性的配比。

3.3 振動監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用

振動監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用，需要借助相應(yīng)的運作設(shè)備，分析設(shè)備的檢測參數(shù)，就設(shè)備的運作狀態(tài)和特征展開深入性的分析。通過振動監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用，可以實現(xiàn)油田機械設(shè)備運作狀況的全面性監(jiān)測，實現(xiàn)低頻段位移動狀況的分析，通過振動位移及振動加速度實現(xiàn)機械設(shè)備運作狀態(tài)的監(jiān)控。

油田設(shè)備的運作狀態(tài)是不同的，因此也容易產(chǎn)生不同的設(shè)備故障，其故障的監(jiān)測參數(shù)是不同的：若振動頻率＜600 Hz，則該設(shè)備處于剛性破壞的狀態(tài)，需要就其位移狀況展開監(jiān)測；若振動頻率在600～1200 Hz，就可以判斷設(shè)備處于疲勞性的破壞狀況，需要就速度展開重點性的監(jiān)測；若振動頻率＞1200 Hz，需要就設(shè)備加速度展開監(jiān)測。

4 油田機械設(shè)備故障診斷技術(shù)

4.1 油液分析技術(shù)

在油田設(shè)備故障診斷過程中，油液分析技術(shù)扮演著重要的工作地位，其涉及到鐵譜分析技術(shù)、顆粒計數(shù)技術(shù)、元素分析技術(shù)、顆粒成像技術(shù)等。在線油液分析技術(shù)的應(yīng)用，需要實現(xiàn)監(jiān)測設(shè)備運作狀況的實時性分析，就設(shè)備的整體狀態(tài)運作趨勢展開監(jiān)測。在磨粒自動識別技術(shù)的應(yīng)用過程中，根據(jù)磨粒識別特征就磨粒形態(tài)展開有效的記錄及分析，構(gòu)建特征參數(shù)體系數(shù)據(jù)庫，在原有鐵譜分析技術(shù)的應(yīng)用基礎(chǔ)上展開優(yōu)化及整合，實現(xiàn)磨粒特征量的提取，以實現(xiàn)有效診斷。油液監(jiān)測智能診斷技術(shù)，實現(xiàn)了傳統(tǒng)油液分析技術(shù)的升級，為了提高其監(jiān)測質(zhì)量及水平，應(yīng)進行現(xiàn)代化智能信息處理技術(shù)的應(yīng)用，以提高機械設(shè)備的監(jiān)測速度，提高設(shè)備監(jiān)測效率。

4.2 無損探傷技術(shù)

在油田機械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測中的無損探傷技術(shù)，主要應(yīng)用于長輸管道項目，包括儲罐設(shè)備、化工裝置等，是一種非常必要的油田設(shè)備監(jiān)測技術(shù)。無損檢測技術(shù)體系的構(gòu)成比較復(fù)雜，比較常見的是射線檢測故障診斷技術(shù)，可以實現(xiàn)對機械設(shè)備內(nèi)裂紋、熔合缺陷狀況、針氣孔狀況等展開檢測，滿足金屬構(gòu)件的故障監(jiān)測工作要求。該技術(shù)在非金屬構(gòu)件故障檢測應(yīng)用中也取得了良好效果，適合各類起重機、壓力鍋爐等設(shè)備。

超聲檢測故障診斷技術(shù)應(yīng)用設(shè)備整體故障判斷模式，實現(xiàn)了聲波在設(shè)備中透射狀況、反射狀況、散射波狀況等的分析，實現(xiàn)了超聲波與設(shè)備構(gòu)件的相互作用，滿足設(shè)備檢測的要求。這種檢測方法仍存在一定的局限性，無法對設(shè)備某些特定性能展開檢測及分析。磁粉探傷故障診斷技術(shù)可分析鋼鐵表面的磁導(dǎo)率，以判斷是否存在表面缺陷。

在故障檢測技術(shù)的應(yīng)用分析中，油田企業(yè)的工作環(huán)境日益復(fù)雜，需要應(yīng)用更加先進的計算機技術(shù)進行精細、復(fù)雜設(shè)備的應(yīng)用，實現(xiàn)油田設(shè)備運作狀況的深入性、有效性檢測。為了實現(xiàn)油田設(shè)備的全面性檢測需求，必須提高檢測準確率，創(chuàng)新原有設(shè)備檢測技術(shù)，將大數(shù)據(jù)技術(shù)融入到設(shè)備檢測技術(shù)，優(yōu)化原有故障檢測方案，提高故障檢測的整體應(yīng)用效率。隨著時代的發(fā)展，數(shù)字化工作系統(tǒng)在油田企業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，有效提高了油田機械設(shè)備的運作效率。在不同工作環(huán)境中，需要針對油田機械設(shè)備的運作狀況，應(yīng)用不同的工作程序，使用各類設(shè)備傳感器，就油田機械設(shè)備的運作狀態(tài)展開全面、精確、有效的監(jiān)控，分析設(shè)備的運行動態(tài)，實現(xiàn)設(shè)備運作故障的準確性、有效性處理。

在油田機械設(shè)備故障的監(jiān)測過程中，需要實現(xiàn)大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與人類神經(jīng)元模式的結(jié)合，就各類計算機記憶信息展開精確性、有效性的處理，完善人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，有效收集油田機械設(shè)備故障信息，分析各類故障，提高油田機械設(shè)備狀態(tài)檢測效率。

5 結(jié)語

為了促進油田企業(yè)的長遠、有效發(fā)展，應(yīng)該創(chuàng)新油田機械設(shè)備狀態(tài)檢測技術(shù)，深入、系統(tǒng)地分析設(shè)備故障診斷技術(shù)，減少機械設(shè)備的故障發(fā)生率，應(yīng)用設(shè)備實時性監(jiān)測技術(shù)，提高油田項目的整體產(chǎn)量，保障設(shè)備處于良好的運作狀態(tài)，提高設(shè)備維護效率。