Тема: РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ДИАГНОСТИКИ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ НАСОСОВ

В настоящее время использование насоса и насосного оборудования, установленного на блочных кустовых насосных станциях (БКНС) нефтяных промыслах затруднительно без применения новых методов, средств контроля, прогнозирования их технического состояния и технологических параметров [1].
Разработка современных методов диагностики позволяет решать ряд проблем, связанных с повышением качества оборудования, сокращением затрат на эксплуатацию и сроков его освоения.
Внедрение методов и средств диагностирования, включающие техническое обслуживание и ремонт по результатам диагностирования, позволяет:
- сократить время поиска неисправностей и причин отказов;
- перейти от традиционной системы планово-предупредительных ремонтов, к ремонту с учетом фактического технического состояния оборудования, что способствует увеличению ресурса работы оборудования, позволяет сократить затраты на ремонт, уменьшить потребность в запасных частях и ремонтном персонале, повысить качество выполнения ремонта, сократить время его проведения;
- перейти к оптимальному управлению технологическим процессом на объектах нефтедобычи с учетом фактического состояния оборудования с целью повышения эффективности и экономичности работы энергомеханического оборудования;
- повысить коэффициент использования оборудования;
- уменьшить вероятность внезапных отказов и тем самым повысить безопасность труда и исключить значительный ущерб.
Таким образом, проблема повышения надежности раннего обнаружения дефектов насосного оборудования нефтяных промыслов путем диагностирования их технического состояния является актуальной.
Немаловажным элементом системы автоматизированной диагностики насосов является надежная и скоростная связь, позволяющая передавать и принимать данные на высокой скорости до 10 Мбит/с.
Требования к связи между контрольным блоком и блоками диагностики насосов достаточно высокие, особенно это касается при работах на нефтяных скважинах.
Целью выпускной квалификационной работы (ВКР) является разработка автоматизированной системы диагностики центробежных насосов, обеспечивающая диагностику центробежных насосов в рабочем режиме.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
- провести анализ объекта исследования, рассмотреть технический процесс
диагностики насосов;
- провести обзор по системам диагностики, выбрать наиболее подходящий способ диагностики;
- разработать структурную схему автоматизированной системы диагностики насоса; разработать принципиальную электрическую схему системы диагностики
насоса;
- разработать технологию диагностики центробежных насосов по параметрам давления, вибрации, КПД, потребляемого тока и напряжения;
- рассмотреть вопросы безопасности жизнедеятельности.
Объектом исследования является центробежный насос.
Предметом исследования являются алгоритмы диагностики центробежных насосов.
Купить

В результате анализа и сравнительного анализа автоматизированных систем управления насосными станциями установлено, что основные параметры для диагностики насосов являются давление, расход, КПД и вибрация. По данным параметрам определены способы диагностики, а также проведен патентный обзор. Приведены сравнительные данные по существующим устройствам диагностики ЦН. Установлено в процессе анализа, что большинство известных разработок предполагают транспортировку ЦН к установке диагностики и проведения работ. Отличительной особенностью нашей разработки является то, что для диагностики ЦН нет необходимости его демонтажа и диагностика осуществляется путем подключения к блокам контроля ЦН, и выявление параметров работоспособности в штатном режиме.
Были разработаны критерии диагностики технического состояния насосов. Составлена структурная схема системы. На основе структурной схемы разработана принципиальная схема, рассчитаны элементы схемы.
Также были разработаны алгоритмы диагностики по КПД, вибрации и комплексному КПД (давление, расход, напор), а также разработан программный код для ввода данных с ПЛК по интерфейсу USART и операции по вычислению КПД, скорости изменения вибрации, и вывода данных по Ethernet.
В разделе безопасность жизнедеятельности были разработаны мероприятия по безопасной жизнедеятельности при обслуживании, установке и работе автоматизированной системы диагностики ЦН.
Купить