馬希國/寧夏水利廳固海揚水管理處
優(yōu)化泵站機組監(jiān)測,確保泵站運行安全
馬希國/寧夏水利廳固海揚水管理處
泵站機組監(jiān)測是對機組進行維護的前提,監(jiān)測的質量和效率直接影響著機組的效率與運行的安全性。為了減少故障的發(fā)生,提前處理存在的機組問題,西藥對泵站機組的監(jiān)測進行優(yōu)化,以提高泵站運行的安全性。
泵站機組;檢測優(yōu)化;泵站安全
泵站機組檢測是衡量機組質量與效率的主要方式,機組檢測的結果是對泵站進行維修和改造的重要依據。寧夏固海揚水工程是一項規(guī)模較大的工程,建成于70年代末并成功投入使用,30多年來泵站機組設備不斷老化,泵站的效率與安全性急需提高。為了確保泵站運行的安全,需要對泵站的機組進行檢測,并對檢測的犯法進行優(yōu)化,以提高監(jiān)測的準確性,確保泵站運行安全。下文筆者結合固海揚水工程泵站機組檢修的現狀,對其優(yōu)化提出幾點建議措施。
寧夏固海揚水工程有揚水泵站21座,150臺套機組,總裝機容量達到100575千瓦。1臺機組大修需要花費1至2個月的時間。測量大軸擺度、刮削絕緣墊、找折線等關鍵工序需要花費近一個月的時間。泵站機組檢修所需要的工作量極大,耗費的時間很長,檢修的效率也比較低。機組檢修的方法需要進行改善,檢修效率有待提高。
在檢修過程中,讀表記錄工作需要工作人員等待機組的部件停穩(wěn)以后進行,所需的時間較長。人力盤車的啟動與停止都會對電機軸和水泵軸造成較大的振動,且數據的準確性比較差,且難以進行重復的操作。另外,人工毒鏢需要占用大量的人力,工作人員的工作條件也比較大。綜合分析后發(fā)現,檢修耗費的時間長、占用的工作人員多、容易出現誤差、效率低等,是目前人工檢修存在的主要問題。
為了提高對泵站機組的檢修效率,提高檢修的準確性和安全性,可以考慮采用在線監(jiān)測的方式,建立自動化的檢修系統(tǒng)。在線監(jiān)測系統(tǒng)對于規(guī)模較大的泵站機組的檢修是比較實用的。該系統(tǒng)集和了計算機、傳感器及人工智能等各項技術,將泵站機組檢測的各項內容都納入了監(jiān)測的范圍,并能夠對數據進行及時的分析處理。同時,服務器應可以根據其他單位或者廠家采集系統(tǒng)進行數據調整,擴展性和兼容性相對較好。能夠由用戶自定義,完成數據的離線采集與處理。當系統(tǒng)的工程師輸入數據之后,便可將數據傳輸到服務器,并在此處進行統(tǒng)一的分析與管理,最中意系統(tǒng)狀態(tài)曲線的形式展示。必要時,方便系統(tǒng)數據的調用。同時可與泵站的局域網進行連接,一旦出現異?;蛘吖收锨闆r,可及時發(fā)出警報,工作人員可根據情報的提示進行處理。檢測數據還能夠根據數據人員的分析和操作,及早發(fā)現潛在的故障,達到預防故障的目的。
3.1 實時監(jiān)測功能
機組當前的運行狀態(tài)可以在用戶的終端通過數值、曲線、圖表的形式展現出來,工作人員根據這些數值狀態(tài),可以實現對機組的實時監(jiān)測,根據多方面的數據資料對機組的情況進行全面的把握。該系統(tǒng)通過波形顯示把握上導軸承的擺度,根據上、下機架水平振動圖,可以對監(jiān)測點的位移曲線進行監(jiān)測。同時,通過頻譜還能對機組的聲壓、振幅、頻率進行展示,同時對三者之間的相互關系進行表達。機組軸心的軌跡也能進行實時監(jiān)測,當只有一個力作用于轉軸上的時候,其軸心軌跡是圓形的。
電機的定、轉子間氣隙也是泵站機組檢測的重點內容,也是判斷電機運行是否安全的重要參考內容。當二者在運行時發(fā)生了嚴重的擺動,甚至是存在結構的變化時,二者間的氣隙就會出現不均勻的現象,所產生的磁拉力也就不對稱。電機的定、轉子間氣隙變化對機組運行的安全性造成了嚴重的威脅,嚴可能會引發(fā)情況較嚴重的“掃膛”事故。通過對氣隙進行嚴密監(jiān)測,有助于對定、轉子當中的缺陷進行修補和調整,并對定轉子的結構變化進行反應,以提高問題的處理效率。
3.2 數據分析功能
數據采集完成后需要進行分析以后,了解機組運行狀態(tài)的特征參量,并通過特征參量的變化反映機組運行的狀態(tài)。反應時域信號的波形圖,其幅值在時間上具有一定的變化規(guī)律,有助于利用這一規(guī)律把握信號的頻率分布情況。而通過功率譜可以對信號頻率進行分析,并獲得全面、準確的頻率信息。各頻率成分與鍵相信號之間的相對位置、角度等,能反映出具體的時間趨勢圖,這對于軸裂紋等事故的發(fā)生具有積極的監(jiān)測意義。通過軸心軌跡的形狀變化,判斷軸上預載荷的變化、軸間隙是否正常等。除此之外,還能夠對泵站機組存在的其他問題進行反應。
該監(jiān)測系統(tǒng)能夠有效減少檢修所需要的時間,大大提高泵站機組檢修的效率,有助于延長機組設備的使用壽命、降低停機頻率與人工檢修的成本等,是目前優(yōu)化泵站機組監(jiān)測,提高機組運行效率的有效方式。決策部門可以通過參數的變化情況,對重要設備的維護計劃進行調整,強化對設備的監(jiān)督和管理,及時發(fā)現其中的問題,預防并避免故障或事故的發(fā)生。
4.1 加強的信號采集與共享
通過系統(tǒng),加強了對泵站機組的擺度、振動、壓力脈動、氣隙等數據的采集,有助于對監(jiān)測所需要的溫度、功率、轉速、揚程等狀態(tài)信息進行采集。通過系統(tǒng),能夠對機組的低頻、隨機特性等進行綜合考慮,信號的準確和可靠也有較有利的保證。
4.2 動態(tài)分析符合泵站機組的運行特點
機械、電氣和水力特性等因素都會影響到泵站機組的運行狀態(tài),而機組的振動特性是隨著其功率、轉速、揚程、導葉開度、水頭等參數的變化而變化的,這一變化具有實時性。在進行泵站機組檢測的時候,也應該對其數據進行實施的監(jiān)測,并對常規(guī)的趨勢、頻譜等進行分析,具有清晰、直觀的特點。
4.3 數據存儲比較完善
只有多年全面的在線系統(tǒng)監(jiān)測數據才能夠作為系統(tǒng)檢測的參數,并根據全方位數據的分析和比較,非泵站機組存在的故障進行反應。并以此作為對機組進行小修或大修的依據。該體統(tǒng)中具有比較完善的數據庫存儲方案,具有實施、全面的特點,數據庫的訪問速度也得到保證,滿足了機組壓縮存儲的要求。
4.4 通過網絡實現信息的實時監(jiān)測與發(fā)布
該系統(tǒng)在對信息進行實時監(jiān)測的同時,也為管理和技術人員提供了交流的平臺,方便他們對機組的運行狀況進行把握和溝通,及時解決問題,并為系統(tǒng)的改進提供有效的建議。
綜上所述,泵站機組故障的發(fā)展是一個漸變的過程,在檢測中采用實時狀態(tài)監(jiān)測的方式,在早期對故障做出預測和評估,有助于捕捉事故征兆,提前做好故障防范。加強對事故的采集和分析,為泵站機組監(jiān)測提供有力的幫助。同時,優(yōu)化對泵站機組監(jiān)測能夠節(jié)省人力成本,提高監(jiān)測的效率,促進泵站的正常、安全運行。
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