往復泵泵閥示功圖法故障診斷系統(tǒng)

鐘功祥，廖光平，張 洋

（西南石油大學石油天然氣裝備教育部重點實驗室，四川 成都 610500）

1 引言

作為油田中廣泛應用的一種機械設備，往復泵的性能直接影響油田作業(yè)效率[1]。由于其工作環(huán)境惡劣，往復泵一旦異常順損壞，就會導致作業(yè)停滯，降低開采效率，造成巨大經(jīng)濟損失[2]。泵閥作為往復泵液力端的關鍵零部件，又是泵的最薄弱環(huán)節(jié)，在工作過程中經(jīng)常發(fā)生故障，影響正常施工因此，有必要對往復泵閥進行故障診斷研究。往復泵故障診斷方法有很多，其關鍵在于如何有效提取故障特征以及根據(jù)故障特征準確判斷故障類型[3-4]。目前最常用的方法是利用振動信號進行故障診斷，對振動信號進行時域、頻域分析得到幅值域參數(shù)以及頻域參數(shù)，當泵閥發(fā)生故障時，這些參數(shù)會有明顯變化，以此作為特征向量進行診斷[5-7]。由于往復泵結構復雜，激振源太多，包含泵閥沖擊以及慣性載荷沖擊等各類振動，導致故障診斷困難。因此，提出一種新的往復泵泵閥故障診斷系統(tǒng)，運用油田上常用的有桿泵故障診斷示功圖法，以液體壓力為源信號，從源頭上減少各類干擾因素以降低故障診斷難度。

2 往復泵泵閥故障診斷系統(tǒng)

往復泵泵閥故障診斷系統(tǒng)工作原理為：在三缸往復泵的每一個泵端蓋上和柱塞上的卡箍上，分別安裝有一個壓力傳感器和位置傳感器，壓力傳感器檢測泵內(nèi)柱塞所受液體壓力值，位置傳感器檢測往復泵柱塞位置，由此得到泵柱塞所受液體載荷和柱塞位移，動態(tài)數(shù)據(jù)采集儀將采集到的傳感器信號經(jīng)濾波處理以后傳遞給微型計算機，由計算機上繪制出往復泵實際示功圖，通過研究不同特征顯示的往復泵示功圖，就可以對往復故障進行診斷。……