海上浮式生产储油液压潜液泵系统智能化故障监测及预警
2021-05-13赵雷刚牛志刚
天津科技 2021年4期
张 冲,赵雷刚,韩 宇,牛志刚
(1. 中海油能源发展股份有限公司 天津300456;2. 武汉船用机械有限责任公司 湖北武汉430085)
0 引 言
液压潜液泵系统作为海上浮式生产储油卸油装置(FPSO)用于将液货舱内的原油向外部输送,要求其具有非常高的可靠性。FPSO在卸载过程中,潜液泵系统出现故障不但将影响原油外输的效率,产生较大的运营经济损失,同时也将对海洋环境造成破坏,产生负面社会影响。目前,FPSO液压潜液泵系统不能有效地进行运行状态监测,发生故障时只是被动处理,不能提前预警,经常发生生产过程中故障停机事故。因此,有必要对其运行状态进行监测,发生故障之前进行智能化预警,降低故障影响。
1 系统组成
液压潜液泵系统主要由4部分组成:潜液泵、液压系统、电控系统、系统附件。潜液泵承担液货卸载,液压系统为潜液泵提供驱动动力及液压控制,电气系统实现潜液泵、液压系统监测与控制,系统附件为潜液泵系统安装、维护工具。
2 失效原因及监测方法
液压潜液泵是一个较为复杂的系统,包括机械、电气和液压等子系统,每个子系统的故障都会影响其正常工作。基于潜液泵FMECA分析结果,本文选取RPN值前20%的故障模式,分析每个故障模式可能的故障原因及故障检测方法[1-2]。
2.1 失效原因
2.1.1 潜液泵单元
潜液泵单元为潜液泵系统(图1)主要的执行部件,其运行可靠性及工作状态的优良决定着原油外输的效率及安全性能,其中关键部套为泵头,泵头内设置有驱动轴系,驱动轴系上分布有液压马达、轴承、轴封、水力元件等,这些部件的损坏将对潜液泵单元的使用效率、密封性能产生非常大的影响,甚至导致系统停机,造成较大的经济损失。……
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