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

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(zhì)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(zhì)量與效率的主要方式，機組檢測的結(jié)果是對泵站進行維修和改造的重要依據(jù)。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(shè)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(zhǔn)確性，確保泵站運行安全。下文筆者結(jié)合固海揚水工程泵站機組檢修的現(xiàn)狀，對其優(yōu)化提出幾點建議措施。

1.泵站機組檢修的現(xiàn)狀

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(dá)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(guān)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。

2.人工檢修存在的問題

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(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性比較差，且難以進行重復(fù)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(xiàn)，檢修耗費的時間長、占用的工作人員多、容易出現(xiàn)誤差、效率低等，是目前人工檢修存在的主要問題。

3.在線監(jiān)測系統(tǒng)的功能

為了提高對泵站機組的檢修效率，提高檢修的準(zhǔn)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(shù)，將泵站機組檢測的各項內(nèi)容都納入了監(jiān)測的范圍，并能夠?qū)?shù)據(jù)進行及時的分析處理。同時，服務(wù)器應(yīng)可以根據(jù)其他單位或者廠家采集系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)調(diào)整，擴展性和兼容性相對較好。能夠由用戶自定義，完成數(shù)據(jù)的離線采集與處理。當(dāng)系統(tǒng)的工程師輸入數(shù)據(jù)之后，便可將數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)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(shù)據(jù)的調(diào)用。同時可與泵站的局域網(wǎng)進行連接，一旦出現(xiàn)異常或者故障情況，可及時發(fā)出警報，工作人員可根據(jù)情報的提示進行處理。檢測數(shù)據(jù)還能夠根據(jù)數(shù)據(jù)人員的分析和操作，及早發(fā)現(xiàn)潛在的故障，達(dá)到預(yù)防故障的目的。

3.1 實時監(jiān)測功能

機組當(dāng)前的運行狀態(tài)可以在用戶的終端通過數(shù)值、曲線、圖表的形式展現(xiàn)出來，工作人員根據(jù)這些數(shù)值狀態(tài)，可以實現(xiàn)對機組的實時監(jiān)測，根據(jù)多方面的數(shù)據(jù)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(dǎo)軸承的擺度，根據(jù)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(guān)系進行表達(dá)。機組軸心的軌跡也能進行實時監(jiān)測，當(dāng)只有一個力作用于轉(zhuǎn)軸上的時候，其軸心軌跡是圓形的。

電機的定、轉(zhuǎn)子間氣隙也是泵站機組檢測的重點內(nèi)容，也是判斷電機運行是否安全的重要參考內(nèi)容。當(dāng)二者在運行時發(fā)生了嚴(yán)重的擺動，甚至是存在結(jié)構(gòu)的變化時，二者間的氣隙就會出現(xiàn)不均勻的現(xiàn)象，所產(chǎn)生的磁拉力也就不對稱。電機的定、轉(zhuǎn)子間氣隙變化對機組運行的安全性造成了嚴(yán)重的威脅，嚴(yán)可能會引發(fā)情況較嚴(yán)重的“掃膛”事故。通過對氣隙進行嚴(yán)密監(jiān)測，有助于對定、轉(zhuǎn)子當(dāng)中的缺陷進行修補和調(diào)整，并對定轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)變化進行反應(yīng)，以提高問題的處理效率。

3.2 數(shù)據(jù)分析功能

數(shù)據(jù)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(yīng)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(zhǔn)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(yù)載荷的變化、軸間隙是否正常等。除此之外，還能夠?qū)Ρ谜緳C組存在的其他問題進行反應(yīng)。

4.在線監(jiān)測系統(tǒng)的優(yōu)勢特點

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(shè)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(shù)的變化情況，對重要設(shè)備的維護計劃進行調(diào)整，強化對設(shè)備的監(jiān)督和管理，及時發(fā)現(xiàn)其中的問題，預(yù)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(shù)據(jù)的采集，有助于對監(jiān)測所需要的溫度、功率、轉(zhuǎn)速、揚程等狀態(tài)信息進行采集。通過系統(tǒng)，能夠?qū)C組的低頻、隨機特性等進行綜合考慮，信號的準(zhǔn)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(zhuǎn)速、揚程、導(dǎo)葉開度、水頭等參數(shù)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(yīng)該對其數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)存儲比較完善

只有多年全面的在線系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)才能夠作為系統(tǒng)檢測的參數(shù)，并根據(jù)全方位數(shù)據(jù)的分析和比較，非泵站機組存在的故障進行反應(yīng)。并以此作為對機組進行小修或大修的依據(jù)。該體統(tǒng)中具有比較完善的數(shù)據(jù)庫存儲方案，具有實施、全面的特點，數(shù)據(jù)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(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)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(shù)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。

5.小結(jié)

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(yù)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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