способ диагностики насосных агрегатов магистрального нефтепровода

Формула изобретения

Способ диагностики насосных агрегатов магистрального нефтепровода, включающий посылку сигнала, использование отраженной информации и ее интерпретацию, отличающийся тем, что необходимый сигнал, соответствующий колебаниям жидкости нефтепровода, зафиксированный вибродатчиком, снимают непосредственно с нефтепровода, который является каналом распространения колебаний.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области диагностики и контроля напряженно-деформированного состояния насосных агрегатов и может быть использовано на магистральных нефтепроводах и водоводах, продуктопроводах, в системах гидротранспорта, водоснабжения и теплоснабжения для оперативного контроля на ранней стадии неисправности.

Известен способ контроля технического состояния насоса (а.с. № 1622628, МКИ F04B 51/00, Бюл. № 3 от 23.01.91), при котором измеряют скорость нарастания давления в гидравлической системе. Полученное значение сопоставляют с минимально допустимым. Недостатком данного способа является невозможность конкретизации вида неисправности.

Наиболее близким техническим решением является способ виброакустической диагностики машин периодического действия и устройство для его осуществления (а.с. РФ № 1280961, МКИ 6 F04B 51/00, Бюл. № 23 от 20.08.96), при котором с целью повышения достоверности диагностики путем увеличения степени разделения дефектов, перед построением вектора последовательным подавлением периодических компонент, обусловленных работой машины, выделяют случайные компоненты вибрации машины, измеряют координаты центра тяжести амплитудно-частотного спектра случайной компоненты и учитывают его наряду с амплитудами периодических компонент при построении виброакустического вектора.

Указанный способ, обладая высокой информационной ценностью, не позволяет получать точную информацию о состоянии насосного агрегата.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение точности и достоверности при диагностике состояний насосных агрегатов магистрального нефтепровода.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в способе диагностики насосных агрегатов магистрального нефтепровода, включающем посылку сигнала, использование отраженной информации и ее интерпретацию, при этом необходимый сигнал, соответствующий колебаниям жидкости нефтепровода, зафиксированный вибродатчиком, снимают непосредственно с нефтепровода, который является каналом распространения колебаний.

Сущность изобретения заключается в следующем. Используются другая форма передачи сигналов, в отличии от известных форм передачи, и достигаемый технический результат по своей сути превышает функциональные возможности известных решений. Сравнение с прототипом показывает, что предложенный способ отличается от известного тем, что необходимый сигнал, соответствующий колебаниям жидкости нефтепровода зафиксированным вибродатчиком, получается не с корпуса машин периодического действия, а непосредственно с нефтепровода, который является каналом распространения колебаний.

В заявленном способе введены дополнительные операции по определению возникающих в насосном агрегате дефектов. Таким образом, заявленный способ соответствует критерию «новизны».

Для реализации способа может быть использовано устройство, принципиальная схема которого показана на чертеже.

Устройство включает насосные агрегаты 1, установленные в нефтепроводе 2, вибродатчики 3 (кварцевые или керамические), преобразующие колебания жидкой среды (нефти) в электрические колебания, приемника компенсатора 4 - для приема и преобразования полученных электрических колебаний, анализатора спектра 5, аналого-цифрового преобразователя 6, реализующего один из типовых интерфейсов, и персонального компьютера 7. Аналого-цифровой преобразователь и компьютер необходимы для реализации полученного спектра колебаний с помощью специального программного обеспечения, которое позволяет выявление большей части полезной информации.

Предлагаемый способ обеспечивает диагностику и контроль состояния эксплуатируемого в трассовых условиях центробежного насосного агрегата, установленного в магистральном нефтепроводе диаметром от 530 до 1400 мм с высокой степенью полноты и достоверности на ранней стадии поломки, также позволяет отслеживать динамику изменения картины полученных сигналов в момент пуска и остановки насосного агрегата, постепенно наполняя банк данных различных спектральных составляющих полученного сигнала, облегчая интерпретацию и повышая ее точность за счет сравнения полученного сигнала и динамики его изменения в режиме пуска и остановки в установившемся режиме.

Предложенный способ осуществляется следующим образом.

На поверхности нефтепровода с двух противоположных от агрегата сторон на произвольном расстоянии, не превышающим 100 м, устанавливают вибродатчики. В процессе эксплуатации насосного агрегата происходят колебания жидкости с определенным частотным спектральным составом, отражающим картину движущихся частей насосного агрегата. Возникновение неисправностей определяют по изменению частот полученного сигнала. Изменение частотного спектра колебаний можно интерпретировать как возникновение дефекта во вращающихся частях насосного агрегата (колеса и лопастей). В процессе работы осуществляют постоянный мониторинг, снимая показания вибродатчиков.