状态监测技术在海洋平台原油外输泵高故障率机理分析及解决中的应用
石化行业电气设备状态监测与故障诊断
石化行业电气设备状态监测与故障诊断摘要：目前，我国石化行业对设备的状态监测与故障诊断还处于起步阶段，由于缺乏成熟的监测、诊断和控制技术，一些石化企业的设备故障一直得不到有效控制。
从我国目前石化行业的发展趋势来看，对设备状态监测与故障诊断技术进行研究，利用计算机等现代科技手段提高设备故障诊断能力，在当前显得十分迫切。
关键词：石化行业；电气设备；故障诊断；状态监测在石化企业的运行过程中，利用电气设备的状态监测，能够针对工业的运行特征，对电气设备进行检修和维修，从而不断提高设备的利用率。
石化行业电气设备是保证其正常运行的重要组成部分，但在实际运行过程中，由于电气设备所处的环境比较恶劣，并且大多数电气设备在运行过程中都是不间断的，因此很容易受到各种因素的影响，从而造成电气设备发生故障。
因此，需要对电气设备进行状态监测和故障诊断，这样才能提高电气设备运行的稳定性。
1 石化行业电气设备状态监测的必要性石化行业生产过程中，设备种类繁多，从电气设备到机械、液压、仪表等，每一台设备都有自己的功能。
由于石化行业的生产过程中，产品种类繁多，生产工艺复杂，涉及到多种介质和多种设备，因此电气设备的结构、组成比较复杂。
随着现代科学技术的飞速发展和计算机技术在各个领域中的广泛应用，石化行业对电气设备的状态监测与故障诊断技术也提出了新的要求。
现代石化行业的电气设备类型复杂多样，许多生产过程中的电气设备工作环境恶劣，工作条件艰苦、危险性大、技术要求高。
如果一旦出现故障而没有及时发现处理，会造成很大程度上的财产损失[1]。
而以往传统的故障诊断方法主要是靠定期检修来维护设备、分析设备故障原因和制定解决方案。
这种方法需要花费大量时间和资金去进行日常检查维修工作，不利于生产效率的提高和经济效益的提高。
另外，随着现代石化行业规模和生产工艺上对电气设备要求越来越高、越来越复杂，一旦电气设备出现故障就会造成停产停工、物料损失及环境污染等严重后果。
海上溢油监测技术研究进展
海上溢油监测技术研究进展作者：崔矿庆来源：《城市建设理论研究》2014年第07期摘要：当前，海上溢油已经成了主要的海洋污染形式之一，本文简单介绍了几种海上溢油监测技术，对其应用现状作了分析，并对其未来的发展进行了展望。
关键词：海上溢油；监测技术；现状中图分类号：X924 文献标识码： A引言海洋运输是主要的世界原油贸易运输形式，在原油运输、装卸过程中，时有原油泄漏事件发生，并且因为石油开采技术正向深海方向发展，海上作业造成的油品泄漏事故成了海洋污染的重要源头。
海洋运输技术和海洋开发技术的进步使得海上溢油事故发生率也相应的增加了。
高频发生的溢油事故不但导致了严重的能源浪费，而且还严重的破坏了海洋生态和环境。
海上溢油对环境的影响原油中含有大量的苯和甲苯等有毒化合物，原油一旦泄漏到海洋后，这些有毒化合物会迅速进入食物链，从低等的藻类、到高等哺乳动物，无一能幸免。
成批的海鸟被困在油污中，它们的羽毛，一旦沾上油污，就因无法飞翔离开大海，而沉入海底溺毙，或者因中毒而死亡。
同时被油污污染的海豹、海豚一次又一次跃出水面，试图把皮毛上的油污甩掉，但最后终于精疲力竭，挣扎着沉入海底。
此外潜在的损害会更进一步扩展到事件发生地的生态系统中，存活下来的生物在受到冲击后的数年中，受毒物的影响也将遗传至数种生物的后代，这种影响是深远的，因为人类也同样在食用海产品。
还有更多靠海为生的人，将会在一时间丧失所有。
（图一原油泄漏危害）溢油是一个十分敏感的话题，溢油发生后，一般情况下需要清理港区水域，这必然会对船舶的进出港造成影响。
同时要对被污染的游艇和船舶采取清洁措施，该操作成本比较高。
如果岸线设有工厂取水口，溢油就会进入工厂设备系统，毁坏设备，甚至使得一个工厂关闭。
盐业和海水淡化业等都会直接被溢油污染，造成严重的经济损失。
溢油事故发生时，应及时采取应急措施保护这些资源。
因为溢油对不同岸线的影响不同，所以它们对溢油的敏感性也不同。
溢油发生的时候，要依据各类岸线对溢油的敏感程度排列优先保护次序，为决策者确定应急对策提供便利。
潜油电泵运行故障分析及处理实践
2021年12期科技创新与应用Technology Innovation and Application方法创新潜油电泵运行故障分析及处理实践杜圣道（中海石油（中国）有限公司深圳分公司，广东深圳518000）潜油电泵是在井口下工作的多级离心泵，同油管下入井内，地面电源通过潜油电泵专用电缆输入井下电机，使电机驱动多级离心泵旋转，将井下液体输送至地面。
潜油电泵由三大部分组成，其中井下部分为：多级离心泵、电机、保护器、分离器，中间部分为电缆，地面部分包括控制屏、变压器、接线盒，详见图1。
因此，熟悉潜油电泵井故障的一般分析方法，掌握常见故障分析及重点处理内容，理解故障原因验证方法的关键点，是现场管理人员必备的技能。
1常见故障现象分析及处理潜油电泵故障分析，首先从故障现象剖析可能产生的原因，再进行检查试验验证分析，确定了故障原因后可采取针对性措施，有效解决故障。
1.1机组无法启动机组不能启动故障通常为电气类故障，一般发生在钻完井后开井，或运行中突然停机，启动电泵时机组不能启动的情况下。
如果是电源、变压器、控制线路故障或参数设置不正确，可通过检查电气故障及参数设置来验证故障原因，检修或更换故障元件即可解决故障。
如果因电缆或电机绝缘破坏或短路，则可通过测量三相直阻和对地绝缘电阻来验证，更换电缆、电机即可解决故障。
1.2运行电流偏高或过载运行电流偏高一般是电机负载增大，严重时可能过载停机。
在生产实践中，造成电机负载的原因较多。
（1）可能机组在弯曲井段，需要查阅钻完井档案资料，重点关注狗腿度，可通过修井，调整泵挂深度来降低电机负荷。
（2）可能井液粘度或密度过大，或井液中含有泥沙等杂质，可通过取样化验井液组分参数及含砂情况，或可尝试压井或反转，或可改用其它方式生产。
（3）如果死油过多，压井液未替喷干净或长时间停井、钻完井后开井时，也可能发生；可通过热洗或柴油替喷。
（4）井下单流阀漏失，油管中产生真空；可通过往油管灌液试压验证；修井维修单流阀，测试单流阀密封面的密封性满足要求即可。
注水泵机组的状态监测与故障诊断分析
注水泵机组的状态监测与故障诊断分析摘要：注水泵是石油开采中不可或缺的重要机械设备，注水泵机组的运行状态直接关系到了石油开采的品质与效率。
在注水泵机组的工作状态中，由于部分石油开采企业尚不能实现对注水泵机组工作状态的实时监测，导致一些故障没有被及时发现和解决，在注水泵机组故障诊断排查中存在着一定的滞后性，给石油开采工作带来了一定的阻碍。
本文通过分析注水泵机组的状态监测与故障诊断策略，为相关工作的开展提供参考。
关键词：注水泵机组；状态监测；故障诊断引言：注水泵机组在石油开采中主要承担着对油层进行注水以及压力控制的作用，注水泵机组的工作状态对于石油开采工作而言至关重要。
目前石油开采中常用的注水泵机组主要可以分为高压离心式注水泵和高压柱塞泵机组两类。
借助注水泵机组可以显著提高石油开采的效率和开采量，促进石油企业生产效益的提升。
但是在注水泵机组运行过程中，由于状态监测力度不足，导致故障问题频发，针对注水泵机组的故障诊断及处理水平制约了石油开采工作的有效开展。
因此，需要不断强化注水泵机组状态监测与故障诊断水平。
1注水泵机组的状态监测1.1注水泵机组状态监测的原理针对注水泵机组的状态监测主要通过对注水泵机组运行的各项信号和数据，了解注水泵机组的运行状态，并通过合理控制信号确保注水泵机组和各零部件的稳定运行。
具体而言，注水泵机组运行中需要借助传感器将机组振动、温度、压力等的指标转换为电信号、声信号等量化的物理信号，通过对这些信号进行控制和处理对注水泵机组的运行状态进行有效监测。
目前，大部分石油开采企业针对注水泵机组状态监测的指标都包括了机组运行的振幅、频率、相位、转速、轴心位置等参数，监测的具体数据则包括了振动位移数据、振动速度及加速度数据等。
1.2注水泵机组状态监测点的选择及布点注水泵机组的连接主要是利用滑动轴承对弹性联轴器和电机进行连接，并且需要将底座进行分离。
在对注水泵机组进行状态监测时，监测点应当选择在注水泵高压端、低压端，或者注水本机组的驱动端、非驱动端。
Peakvue技术在轴承故障诊断中的应用
１ 号 ，监测三联合强制循环热水 泵Ｐ ２ ０／时 ，发现该泵电 ０ 一 １３１ ［ 编辑 ：李晶晶］
机 轴承杂音 大 ，测试 中有明显 的冲击 ，电机远 端轴 承 （ 测
２１年０月 ｌ中国设备 ０２ １ 工程
１ ７
昏 专题报道
点１ 位置） 的Ｐａ ｖｅ ｅｋ ｕ值从之前 的０２ ． 突然 长Ｎ２５ ．，存在 明显
并进行Ｆ 处理 ，得￣Ｐ ａｖ ｅ 丌Ｉ Ｕｅｋｕ 波形 和频谱 。
峰值及 出现的频率 ，并转换为频谱进行分析。在监测滚动轴
承时 ，关 注的重点是早期 发现故 障 ，并监控 故障 的发 展情 况 ，Ｐａ ｖｅ ｅｋ ｕ技术可 以检测 出轴承的早期故障及轴承或齿轮的 表３ 励磁机转子试配重前后５瓦振动值
磁 机环氧板 进行局部加 装而没有 整体更 换 ，从 而引起励 磁 机 转子重量 失衡 ，致使 机组轴 系在高 速离心力作 用下 出现
动不平衡 ，５瓦振动大幅增加 。 参考文献 ：
［】 １王东炎． 电机组异常振动分析【 ． 发 Ｍ】机械工业，０ ７ １． ２ ０ ， ２
的检测 ，更加利 于检 修和更换 的计划性 ，降低成本 ，避免
启动次数 配雷雷量 水平振动 垂直振动 轴向振动 校正角度
／ ｍｍ ／ ｍｍ ／ ｍｍ
相 比其 他轴承 检测方 法 ，Ｐ ａｖ ｅ 术具有 以下优 点 ： ｅｋｕ 技
（）直接拾取金属 冲击造成 的冲击脉 冲 （ １ 峰值 ） ，真实 反映
冲击大小 ； （）数字高频采样 ，不受采样定律 限制 ； （） ２ ３
滚 动轴承是机 器的易损 件之一 ，据 不完全 统计 ，旋 转 机 械的故 障约有３ ％是 因滚 动轴承 引起 的。而滚动轴 承的 ０ 故障原 因十分复杂 ，需重视其诊断工作 。 Ｐ ａｖｅ 术是近年来 国外发展起来的一项新 的信号采集 ｅｋｕ－ ￣ 与处理技术， 它可以有效诊断滚动轴承和齿轮 的早期故 障。 大量监测实践表 明：与传统 的共振解调技术相比， 它具有显 著的优点 ，能发现更 多的设备问题。Ｐ ａｖ ｅ ｅｋｕ 是一种捕捉给定 时间间隔里时域波形峰值的振动信 号分析方法 。当出现金属
海洋平台原油外输泵的选型分析
１ 效率 ． ４
螺杆泵 的总效 率 ｎ可表 示为 ：
作者简 介 ：丁海燕 （９０ １８ 一），女，内蒙古呼和浩特人，工学硕
士，主要从事海洋石油工程设计与研究工作。
第５ 期 ｒ＝ ｌ＝ ＝ｎＶ× ｒｍ ｌ 【） ４
丁海 燕等
海 洋平 台双螺杆泵的选型分析
一 ３一 ４
式 中 ： ｒ． 杆 泵 的 总 效 率 ，％ ； ｎ、螺 杆 １螺 ， 一 泵 的 容 积 效 率 （ ，矩 形 、 梯 型 双 螺 杆 泵 ｒｖ ％） ｌ 一 ０７－） ２】 ｒ 一 ．５ ． ［； ｌ 螺杆 泵 的机械 效 率 ，％。 ４９ 双 螺 杆 泵 的机 械 效率 Ｔ 虑 克服 螺 杆 与衬 套 ｌ 考 的摩 擦 、轴 承 与 轴 的摩 擦 、轴 封 与 轴 的摩 擦 、轴 承 摩 擦 、轴 和 联 轴 器 同液 体 摩 擦 等 造 成 的 能量 损 失 ，一 般 ｒ ＝ ．５ ０９ ［，压 力 低 、 转速 高 、液 １ ０６～ ．０ 体粘 度 大等 取 小值 。
积。
因此 ，轴功 率Ｐ ｔ ＋（ ＝Ｑｈ ＡＰ ｆＡ只 Ｖ Ⅲ ） 在 泵 进 出 口压 差一 定 的 条件 下 ，粘 度 越 大 ， 轴 功 率 越 大 ， 图２ 天 津 泵 业 机 械 集 团 有 限 公 司 是 Ｗ３ Ｚｒ ８ 帆 １ ８双 螺杆泵 的轴功率 性能 曲线 。 ． ｌ５ｚ ２ ＿ ｗ ７ 对 于 确 定 的 压 力 和 流 量 ， 其 有 效 功 率 是 一 定 的。机械损 失功率显然是随着工作压差 的增加而 增 加 的 ，且 介 质 粘 度 的增 加 也 会 引起 机 械 损 失功 率 的增 加 。
１ ． 功 率Ｎｓ ３轴
艺参数等 因素决定了泵 的选 型。当介质粘度较大 时 ，一 般 宜 选 用 螺 杆 泵 ， 它 的特 点是 流 量 平 稳 、 压 力 脉动 小 、 有 自吸 能 力 、 噪 声低 、效 率 高 、寿 命 长 、 体积 小 、 工 作 可靠 。 突 出 的优 点 是还 可 进 行 气 液 混输 、 固 液 混输 。 泵 的选 型包 括 性 能参 数 的选 择和 材料 的选 择 。
凝析油外输泵的变频调节应用分析
２１ 年 ３ ０ １ ９卷第 １ 期 ６
广州化工
・２ ・ １ ９
凝 析 油 外 输 泵 的 变 频 调 节 应 用 分 析
孙 旭 ，安维峥
（ １中海石 油有限公 司深圳分公司，广东 深圳 ５８６ ； １０７ ２中海石油研 究中心，北京 １０ １ ） ００ ７
摘 要 ： 针对海洋平台凝析油外输泵的变频节能问题进行研究， 分析了凝析油外输泵在实际工况下的运行状态， 采用系统思考
Ｃ ｉａＮ ｔ ｎ ａｉ ａ Ｏｆ ｏｅＯ ｌ ｏｐ ， ｅ ｉ １０ １ ，Ｃ ｉａ ｏ ｓ ｊｇ
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｈ ｐ ｌ ａｉ ｎ ｏ ａ ａ ｌ ｒ ｑ ｅ ｃ ｔｒ ｉ ｏ ｄ ｎ ａ ｅ ｅ ｐ ｒ ｐ ｍｐ ｗａ ｔ ｄ ｅ ｓｎ ｈ ｙ ｔ ｍｉ — ｓｒ ｃ ：Ｔ ｅ ａ ｐ ｉ ｔ ｆｖ ｒ ｂ ｅ ｆ ｕ ｎ ｙ ｍｏ ｏ ｎ ｃ ｎ ｅ ｓ ｔ ｘ ｏ ｔ ｕ ｓｓｕ ｉ ｄ ｕ ｉ ｇ ｔ ｅ ｓ ｓｅ ｃ ａ ｃ ｏ ｉ ｅ ｎ ｌ ｓ ｔ ｏ ．Ｕｎ ｅ ｅ ａ ｔ ａ ｕ ｎ ｎ ｏ ｄ ｔ ｎ ｔ ｅ ｏ ｅ ａｉ ｎ ｏ ｏ ｄ ｎ ａｅ ｅ ｐ ｒ ｐ ｍｐ ｗ ｓ ａ ａｙ ｅ ｎ ｏ ｈ ｔｉ ａｙ ｉ ｍｅｈ ｄ ｓ ｄ ｒ ｔ ｃｕ ｌ ｎ ｉ ｇ ｃ ｎ ｉ ｏ ｈ ｐ ｒ ｔ ｆｃ ｎ ｅ ｓ ｔ ｘ ｏ ｕ ａ ｎ ｌｚ ｄ ａ ｄ ｇ ｔｔ ａ ｔ ｈ ｒ ｉ ｏ ｔ ｗａ ｏ ｅ ｓｂ ｅ ｆｒ ｓ ｖｎ ｎ ｒ ｙ ｉ ｈ ｏ ｓａ ｔ ｉｃ ａ ｇ ｒ ｓｕ ｅ ａ ｄ ｖ ｒ ｂ ｅ ｆ ｗ ｃ ｎ ｒ ｕ ａ ｕ ｈ ｎ ｕ ｉ ｇ ｖ ｒ － ｓｎ ｔｆａ ｉ ｌ ｏ ａ ｉｇ ｅ ｅ ｇ ｎ ｔ ｅ ｃ ｎ ｔ ｎ ｓ ｈ ｒ ｅ ｐ ｅ ｓ ｒ ｎ ａ ａ ｌ ｏ ｅ ｔ ｆ ｇ ｌｐ ｍｐ ｗ ｅ ｓｎ ａ ｉ ｄ ｉ ｌ ｉ ａ
海上油气田大功率注水泵设计及示范应用策略
行有效控制，再使用强制润滑来提升轴承的使用年限；(5)高压端通过设置平衡室与低压端用平衡管进行有效连接，可以使高压端密封腔压力实现有效的降低；(6)机械密封所使用的管式为用集装波纹，通过选择PLAN 11自冲洗的润滑冷却方案来实现首级叶轮涡室取水[2]。
1.2 计算流体动力学流场分析结合双精度计算方法及有限体积法离散控制方程，并选择使用分离式的求解器对流动定常进行假定处理，然后选择PNG K -ε的湍流模型。
同时，需要分析弯曲壁面对流动所产生的具体影响，然后通过选择标准壁面函数对近壁区域发展非充分的湍流流动情况进行有效处理，使用SIMPLEC 算法对压力和速度的耦合进行相应的计算。
二阶中心差分格式可以对扩散项离散进行计算。
二阶迎风格式可用于流顶、湍动能、耗散率运输方程的计算。
控制方程通过使用二阶离散格式能够有效地降低数值计算截断误差对实际数额所产生的影响，让计算流体动力学的结果更加精确。
1.3 有限元强度分析为了加强注水泵应变分析的有效性，可以通过使用静态有限元分析方式进行强度分析，并以此为基础对泵体和泵盖进行建模处理。
通过使用ANSYS 软件对模型网格进行自动划分，并对泵体螺栓孔等部分进行有效的简化处理，但前提是不能对计算结果产生影响。
在进行网格划分过程中，单元类型作属于中节点的四面体，其中整个模型中所包含的单元四面体有50.5万个，节点有78.6万个。
通过使用ANSYS 软件对注水泵的泵体应力形变情况进行具体的校核分析，然后通过对工况加载压力载荷和管口载荷进行计算，对三种工况进行了考虑：正常工作时，泵体最大应力应当处于134.2 MPa ，泵体最大总变形应当保0 引言注水泵是帮助实现海上油田注水、采油的关键性设备。
海上油气田与现有油田开发方式在不断的调整，中心平台注水量的增加使大功率注水泵便成为其中的关键设备，需求量在极速增加。
目前海上油田开发项目的油气产量有91%为注水开发，该种开发形式让石油开采量稳定且持续。