本文關(guān)鍵詞：油田柱塞泵狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障預(yù)警系統(tǒng)的研究

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【摘要】：目前,我國(guó)多數(shù)陸上油田油藏物性差、地層能量低,開(kāi)發(fā)規(guī)模不斷上升,柱塞泵在油田生產(chǎn)設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷中有著重要地位,但多數(shù)石化企業(yè)依然采用計(jì)劃維修、人工巡檢、突發(fā)故障維修的模式,無(wú)法準(zhǔn)確把握柱塞泵的運(yùn)行狀況,更無(wú)法積極預(yù)判故障,這不僅降低了柱塞泵的利用率、縮減了其使用期限,也為企業(yè)的正常生產(chǎn)埋下了隱患。本文對(duì)柱塞泵的運(yùn)行機(jī)理、劣化趨勢(shì)、故障狀態(tài)及其相關(guān)方法進(jìn)行了研究,這既是石化企業(yè)迫切的安全生產(chǎn)需求,也是發(fā)展成熟有效的監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)的需求。首先,深入研究了柱塞泵缸體的工作過(guò)程,詳細(xì)描述了柱塞泵的常見(jiàn)故障類型,并對(duì)故障多發(fā)的關(guān)鍵部件的故障機(jī)理進(jìn)行建模,分析其動(dòng)力學(xué)特性。結(jié)合柱塞泵振動(dòng)激勵(lì)源,分析了振動(dòng)信號(hào)的測(cè)試量選取和測(cè)點(diǎn)布置。其次,提出了基于EEMD與循環(huán)平穩(wěn)分析的變頻柱塞泵故障特征提取方法,比較了經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解EMD和集總平均經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解EEMD的優(yōu)缺點(diǎn),研究了三種基于循環(huán)譜相關(guān)密度函數(shù)的分析方法,并比較它們各自的優(yōu)劣性質(zhì),設(shè)計(jì)出了針對(duì)柱塞泵的信號(hào)處理與特征提取方法的具體實(shí)施步驟,并通過(guò)仿真數(shù)據(jù)對(duì)該方法加以驗(yàn)證。最后,描述了柱塞泵狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)與軟硬件實(shí)現(xiàn)過(guò)程。完成了系統(tǒng)的整體功能、頂層設(shè)計(jì)與實(shí)際安裝,選定了監(jiān)測(cè)參數(shù)與測(cè)點(diǎn)方案；重點(diǎn)介紹了系統(tǒng)各組成部分的功能與硬件設(shè)計(jì),最后通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)對(duì)系統(tǒng)的功能進(jìn)行檢驗(yàn),并利用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)本文提出的方法作進(jìn)一步驗(yàn)證。
【關(guān)鍵詞】：柱塞泵 EEMD 循環(huán)平穩(wěn)分析 狀態(tài)監(jiān)測(cè) 故障預(yù)警
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TE937;TP277
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-14
• 1.1 本文的選題背景及意義8-9
• 1.2 柱塞泵狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷方法概述9-11
• 1.3 循環(huán)平穩(wěn)理論及其工程應(yīng)用的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.4 論文的主要內(nèi)容與結(jié)構(gòu)安排12-14
• 2 油田注水系統(tǒng)介紹與柱塞泵故障機(jī)理分析14-25
• 2.1 油田注水系統(tǒng)簡(jiǎn)介14-15
• 2.2 柱塞泵工作原理與關(guān)鍵部件分析15-23
• 2.2.1 柱塞泵工作原理15-18
• 2.2.2 柱塞泵常見(jiàn)故障18-19
• 2.2.3 關(guān)鍵部件動(dòng)力學(xué)分析19-22
• 2.2.4 柱塞泵振動(dòng)激勵(lì)源分析22-23
• 2.3 柱塞泵振動(dòng)信號(hào)的采集23-24
• 2.4 本章小結(jié)24-25
• 3 基于EEMD與循環(huán)平穩(wěn)分析的柱塞泵故障特征提取相關(guān)方法研究25-34
• 3.1 集總平均經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解EEMD26-28
• 3.2 循環(huán)平穩(wěn)分析28-32
• 3.2.1 循環(huán)平穩(wěn)信號(hào)基礎(chǔ)28-29
• 3.2.2 循環(huán)譜相關(guān)密度函數(shù)的分析方法29-32
• 3.3 柱塞泵故障特征提取與故障診斷方法提出32-33
• 3.4 本章小結(jié)33-34
• 4 柱塞泵狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)34-51
• 4.1 在線柱塞泵狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)34-39
• 4.1.1 柱塞泵基本參數(shù)與振動(dòng)特征頻率34-35
• 4.1.2 系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的參數(shù)與振動(dòng)測(cè)點(diǎn)布置35-38
• 4.1.3 系統(tǒng)監(jiān)測(cè)方案設(shè)計(jì)38-39
• 4.2 系統(tǒng)軟硬件實(shí)現(xiàn)39-50
• 4.2.1 振動(dòng)加速度傳感器39-43
• 4.2.2 翻斗流量計(jì)43-46
• 4.2.3 集中采集器46-47
• 4.2.4 采集中繼器47-48
• 4.2.5 SCADA系統(tǒng)在線故障診斷上位機(jī)軟件48-50
• 4.3 本章小結(jié)50-51
• 5 柱塞泵振動(dòng)信號(hào)處理與故障預(yù)警51-58
• 5.1 循環(huán)平穩(wěn)分析方法的故障仿真驗(yàn)證51-52
• 5.2 實(shí)測(cè)振動(dòng)數(shù)據(jù)故障特征提取與故障預(yù)判52-57
• 5.3 本章小結(jié)57-58
• 結(jié)論58-59
• 參考文獻(xiàn)59-62
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況62-63
• 致謝63-64

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1057661