[發明專利]一種基于識別規則的注水站離心泵故障診斷方法

在審

• 申請號: 202211466543.3
• 申請日: 2022-11-22
• 公開（公告）號: CN115681173A
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發明（設計）人: 宋文廣;李浩源;姚澤俊;裴陽;曹娟;李恒;李家駿;張寶;宋秋強;蘇宏發
• 申請（專利權）人: 長江大學
• 主分類號: F04D15/00
• 分類號: F04D15/00
• 代理公司: 北京知藝互聯知識產權代理有限公司 16137
• 代理人: 余青

本發明公開了一種基于識別規則的注水站離心泵故障診斷方法，首先分別收集離心泵在正常運行和發生故障時的各項運行參數，通過對比找出變化趨勢不同的參數，接著利用變化率和閾值的方式計算出離心泵機組故障異常的邊界條件，研制出一種離心泵故障識別的規則，后續采集離心泵實時的運行參數，當這些參數的變化趨勢與前面設計的識別規則相匹配時，系統就會將離心泵的故障信息傳遞給值守人員，不同的故障找到與之對應的識別規則就可以進行實時故障診斷。本發明采用上述的一種基于識別規則的注水站離心泵故障診斷方法，可以實時地檢測出離心泵的運行狀態，避免離心泵出現高負荷運行、停泵情況。

技術領域

本發明涉及故障診斷技術領域，尤其是涉及一種基于識別規則的注水站離心泵故障診斷方法。

背景技術

離心式注水泵的結構復雜，并且長期工作于高溫高壓狀態，容易出現各類故障。而離心式注水泵一旦出現故障，對油田的開采也會帶來阻礙。因此，離心式注水泵作為油田注水站的核心設備，需時刻保證其正常運行。可以對其進行實時的故障診斷，時刻監視離心泵的工況，當出現問題時第一時間反饋給工作人員，進而降低損失和風險。

現階段離心泵注水站運行存在可靠性問題，首先，現在的油田信息化系統已經采集了大量數據，但未與人工巡檢發現的設備流體滲漏、設備異響、振動超標等問題，建立關聯關系和量化關系，仍需人工通過觀察現場機組、聞異味、聽取運行狀態的聲音、用手去感觸機組運行時的振動規律等多種方式，綜合分析判斷設備隱患問題。其次，注水站信息化后，理應具備了多維度分析問題的條件。當設備故障時，會在多項生產運行參數中體現，這些數據間存在邏輯關系，但是目前系統缺少數字化支持下的故障診斷模型，不能實現在線實時診斷。

目前，大部分離心泵的故障診斷方法都依賴于振動信號和位移信號。但部分油田注水站未安裝振動傳感器和位移傳感器，導致無法收集振動信號和位移信號，因此上述方法應用于該類注水站存在一定的局限性。綜合這種情況，這里發明了一種基于識別規則的注水站離心泵故障診斷方法，該方法無需收集抽象的振動、位移信號，亦可實現對離心泵機組的故障診斷。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于識別規則的注水站離心泵故障診斷方法，可以實時地檢測出離心泵的運行狀態，避免離心泵出現高負荷運行、停泵情況。

為實現上述目的，本發明提供了一種基于識別規則的注水站離心泵故障診斷方法，包括以下步驟(以離心泵串軸故障為例)：

步驟S1：分別收集離心泵在正常運行和發生串軸故障時的各項運行參數；

步驟S2：根據步驟S1找出離心泵正常運行和故障運行兩種狀態下，變化趨勢不同的參數，分別為：泵前軸溫度、泵后軸溫度、A相電流、B相電流及C相電流；

步驟S3：記錄離心泵發生串軸故障時從開始運行到停泵內的泵前軸溫度、泵后軸溫度、A相電流、B相電流及C相電流的數據；

步驟S4：根據步驟S3獲取的數據，通過下述公式計算出泵前軸溫度、泵后軸溫度、A相電流、B相電流及C相電流的變化率閾值：

其中n為系統獲取到的參數總條數，T_i表示第i條數據，T_i-1表示第i條前一時刻的數據；

步驟S5：依據步驟S2得到的參數變化趨勢及步驟S4得到的參數閾值定制識別規則；

步驟S6：將泵前軸溫度、泵后軸溫度、A相電流、B相電流及C相電流的變化趨勢與步驟S5中定制的識別規則進行匹配；

步驟S7：判斷離心泵運行時泵前軸溫度、泵后軸溫度、A相電流、B相電流及C相電流的數據是否匹配上與之對應的識別規則，如果對應則診斷出對應的故障；反之則說明設備正常運行；

步驟S8：每一個故障所對應的識別規則不同，根據各故障所對應的不同的識別規則，診斷出相對應的故障。