應用故障診斷技術實現機泵預知檢修

李 犇，李 成

（1.中國石油遼陽石化機動設備處，遼寧遼陽 111003；2.遼陽石化分公司烯烴廠，遼寧遼陽 111003）

1 目前國內煉化企業機泵狀態監測技術發展現狀

石油煉化企業生產風險較大，一旦發生災害，不僅危及人身和設備，直接經濟損失也較大，由此引起的停產造成的間接損失更是驚人。因此企業對設備安全保障技術的需求十分強烈，在此方面的投入也能取得較好的經濟回報。機泵設備是石油化工領域應用最為廣泛的旋轉設備，由于其流程工藝的特點，機泵多處于高溫高壓環境，它的運行狀態直接關系到企業生產的穩定性與安全性。近年來，機泵惡性著火爆炸事故頻發，同時隨機泵在容量上不斷擴大，為此應具備更高的維護與運行條件。對機泵群的運行狀態實施監測，并及時預測和上報相關故障，以便根據運行信息去判斷、分析故障產生的根本原因，這對于機泵運行狀態的安全性及穩定性有著重要的研究意義。

目前國內外以“預知維修”為代表的故障診斷技術已開始應用于石化裝置機泵群優化維修管理過程中，對機泵群的運行實施狀態監測、故障診斷，并結合運行狀態檢修，從整體上提升泵機組運行的穩定、安全性能。該技術的應用既保證裝置長周期安全運行，又降低了維修費用。隨著設備的自動化、智能化程度提高，設備管理日趨精細，傳統的管理模式已經不適合現代管理要求。通過遠程診斷技術可以加強維修決策的科學性，提高設備管理信息化的水平，已經成為保障設備安全運行，提高設備利用率，降低設備故障率，降低企業運營成本，提高企業核心競爭力，以及管理受控的必要手段。

2 狀態監測及故障診斷技術應用情況

監測系統的引進系統地研究了企業機泵的故障機理，首次構建的技術裝備遠程實時診斷系統及動態信息平臺，實現了機泵的在線監測、現場診斷實際經驗的有機結合，同時推理機制、診斷的實際方法或思維以及診斷信息間的切實結合，進而構建人工化的診斷推理機制或系統。狀態監測系統的引進創新了機泵維修檢測手段，提高了機泵保障能力，經濟效益顯著。目前已為公司開展了多項遠程診斷及現場診斷，取得重大經濟效益，減少設備故障及停機造成的維修及生產損失。

近年，企業對公司各個裝置的3000 余臺機泵安裝了在線、無線、離線監測，做到企業所有機泵全覆蓋監測，取代了機泵巡檢采用的聽、看、敲等較為落后的監測手段，提高了機泵預知檢修能力，真正解決了設備故障時無法準確得知設備前后狀態的問題，排除機泵故障更加高效，提供強有力的數據支撐。

3 狀態監測及故障診斷技術應用案例

煉油廠加氫裂化裝置加氫進料泵P1101B 機組概貌如圖1所示，P1101B 由電機驅動，通過齒輪箱增速，電機額定工作轉速3000 r/min，機泵額定工作轉速4600 r/min。2019 年12 月進行窗口計劃檢修，檢修試運轉后發現電機負荷端兩測點振值升高，超過檢修前的振值，并已經超過報警值（4.5 mm/s），最大振值監測為8 mm/s。

圖1 加氫進料泵P1101B 結構簡圖

通過在線監測系統可以看到，機組啟機后振值超標，存在一定的波動現象，并有上漲趨勢，最高振值達到8 mm/s。從監測系統上查看電機負荷端圖譜，1H、1V 測點頻率成分以工頻為主，并伴有一定的二倍頻及倍頻成分。通過機組歷史運行狀態及相關圖譜，以及現場了解的情況，分析診斷認為電機負荷端軸瓦損傷或間隙不良。該機組由于生產原因一直監護運行，2020 年2 月29 日該機組停機檢修，解體后發現電機負荷端軸瓦存在損傷，如圖2 所示。現場設備人員對該處軸瓦進行更換，3 月1 日啟機運行，電機負荷端振值降為3.9 mm/s，機組恢復運轉正常。

圖2 電機負荷端軸瓦損傷照片

4 結論

通過案例分析，介紹機泵故障診斷的過程及方法，精確判斷機組存在的故障，提高機泵預知檢修能力，為企業創造隱形經濟效益，確保裝置安穩運行。經過幾年應用，感到狀態監測系統能提高設備安全性和設備管理的工作效率，提高了設備管理水平，為企業實現設備管理工作的規范化、標準化、自動化，提高企業管理水平打下了良好基礎。