智能监测分析诊断系统在石化装置中的应用

赵彩虹 李 亚 代 力

（河南油田南阳石蜡精细化工厂 河南南阳）

1.概述

随着现代工业的发展，设备资产密集型企业对设备的依赖程度不断提高，且企业中生产设备自动化水平高、生产连续性强，石化行业兼有高温、高压、易燃、易爆、易中毒、有腐蚀等特点，一旦设备发生故障，就有泄漏、污染环境的风险，甚至会导致火灾、爆炸、人身伤亡等重大安全事故。往往一台设备、一条管线、一块仪表、甚至一个电子元件发生故障，都会导致停产，造成重大的经济损失，直接影响企业的经济效益。通过应用智能监测系统对企业重要机泵设备进行全面的状态监控，可有效提高企业设备管理水平。

（1）消除装置机泵群、氨压机运行安全隐患，提高现场设备管理水平。

（2）在线状态监测分析诊断系统能够对设备运行全天候的振动和轴承温度实时监测，避免传统点检方式受人为因素影响较大的弊端。

（3）通过对企业关键、重要设备进行自动监测、信号采集和存储，以及利用软件辅助诊断功能，可使设备管理人员实时、准确地掌握设备状态，在第一时间发现隐患，做到事前预防、预知检修，保障生产的安全和设备可靠和稳定运行 。

2.监测系统构成

智能监测分析诊断系统包括智能监测分析软件系统、HD500无线通信站和HD300无线监测器，总体构成如图1所示。

（1）HD300无线监测器，针对现场设备较为分散、布线复杂专门开发的无线监测产品，可实现振动信号和温度信号的采集，并通过无线方式传输现场采集数据，避免了现场布线的工作，大大降低了企业对分散设备进行监测的难度。

（2）HD500无线通信站，负责无线监测器HD300与数据库服务器之间的数据传输与通信；接收无线监测器传来的设备监测数据，并将数据传输给数据库服务器；从数据库服务器接受指令并下达给无线监测器。

（3）智能监测分析诊断系统，B/S架构的网络化设备状态监测系统，实现对设备故障状态的自动报警，对设备故障进行早期诊断与趋势预测，为实现状态预知维修提供关于设备状态的标准量化的数据基础。

图1 智能监测分析诊断系统总体结构

该监测系统具有软件系统内报警，提醒操作人员加强巡查；短信报警，短信会立即发送到事先设定好的设备管理技术主管手机上，保障相关人员能够在第一时间进行响应、处理；声光报警，中控室的24 h值班人员可以立即响应，采取相应措施。

3.现场应用

建立糠醛装置8台机泵群、酮苯3台氨压机组共11台设备的无线监测网络；对糠醛装置8台机泵群、酮苯装置的3台主要氨压机组的全天候振动监测；通过系统内置的分析诊断工具，针对故障设备做出正确的判断和检修决策建议。

实例，P2105A机组（图2，二效塔底泵为悬臂泵，变频机组，介质为60%废油和40%糠醛，功率22kW）报警，机组测点布置2H、3H，测点3H为6210深沟球轴承位置。

2012年11月23日监测表明，电机加速度振动总值12.645 m/s2，振动不大并且稳定；泵上加速度信号振动能量在快速劣化，振动总值上升到200 m/s2左右。

11月23日机组停机之前，加速度信号幅值在64 m/s2左右，时域波形显示清晰的类似保持架周期性13 Hz左右的冲击信号，在一个保持架周期内，存在多个滚动体特征频率周期的冲击，因此可能存在多个滚动体剥落；11 月 25、26 停机之后，设备振动特征发生变化，频率结构以7309轴承的外圈特征频率为主，在频谱图中存在153.516 Hz的高次谐波分量。

专家远程诊断：电机正常，6210轴承滚动体剥落，泵的7309轴承外圈严重剥落，保持架受力过大，建议更换该轴承。

图2 P2105A机组及测点布置

检修时发现，6210轴承每个滚动体均存在大小不同的剥落缺陷，6210内外圈存在不同程度的单侧（叶轮侧）磨损与剥落，7209轴承非承载侧外圈整周存在剥落，检修结果与诊断结论相符。

4.结语

自2012年11月该监测系统投用以来，及时发现了二效塔底泵P2105A、氨压机组C3410设备隐患4台次，避免了4次设备事故。2013年4月9日，系统短信报警C3410压缩机轴承突发性故障，因停机及时，避免了一起设备抱轴的严重事故。2013年8月25日，C3410压缩机4H测点振动从3.5 mm/s短时间突增至9.2 mm/s，监测系统发出突发性故障报警，紧急停机，避免了一起设备抱轴事故发生。

实践证明，智能监测分析诊断系统在糠醛、酮苯装置设备上的成功投用，保证了厂关键设备正常运行。