СМ-4 система мониторинга технического состояния насосных агрегатов

- канал  регистрации сигнала  от отметчика фазы – 1;

- канал регистрации температуры  – 4;

- канал регистрации  напряжения  – 1(опция);

- канал регистрации  давления  – 2(опция);

Выходные каналы прибора, используемые для обмена информацией:

 

- RS-485 , гальванически изолированный;

- RS-485 , для подключения расходомера(опция);

- три выходных реле – уровень тревоги, уровень аварии, статус прибора;

 

На лицевой панели прибора располагаются 13 светодиодов:

 

1 – наличие напряжения питания;

2 – признак рабочего состояния  прибора;

3 – аварийное (горит) / тревожное  (мигает)  превышение  температуры  подшипника;

4 – аварийное (горит) / тревожное  (мигает)  превышение температуры  подшипника;

5 – аварийное (горит) / тревожное  (мигает)  превышение температуры  подшипника;

6 – аварийное (горит) / тревожное  (мигает)  превышение  температуры  подшипника;

7 – аварийное (горит) / тревожное (мигает)  превышение вибрации подшипника;

8 – аварийное (горит) / тревожное  (мигает)  превышение вибрации  подшипника;

9 – аварийное (горит) / тревожное  (мигает)  превышение вибрации  подшипника;

10 – аварийное (горит) / тревожное  (мигает)   превышение вибрации подшипника;

11 – диагностика;

12 – признак срабатывания реле  «авария »;

13 – признак срабатывания реле  «тревога»;

 

Технические решения прибора:

Прибор работает на основе центрального процессора ARM7.

Центральный процессор выполняет следующие функции:

-   собирает информацию с  входных каналов;

- обеспечивает отображение информации  при помощи светодиодов;

- обеспечивает запись информации  в память прибора; 

 Отрабатывает защиты по уровню входных сигналов, включает реле тревоги;

- работает в режиме связи с компьютером через порт RS-485

В приборе реализован  алгоритм самотестирования каналов вибрации от обрыва и короткого замыкания, при обнаружении которых происходит мгновенное оповещение обслуживающего   персонала. Также существует возможность использовать прибор «СМ-4» в качестве WEB- сервера, т.е. просматривать текущее состояние оборудования как через локальную, так и через глобальную сеть.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.5  Ресурс, срок службы, гарантии изготовителя.

       Средний срок  службы прибора-10 лет.

       Средняя наработка  на отказ- 10000ч.

        Изготовитель  гарантирует соответствие изделия   техническим требованиям при  соблюдении условий эксплуатации, транспортирования и хранения. При хранении изделия более 6 месяцев их следует освободить от транспортной упаковки и содержать в условиях хранения гр.1 по ГОСТ 15150-69. 
                             2 Программное обеспечение прибора «СМ-4»

 

   В поставке с прибором  «СМ-4» прилагается программное  обеспечение системы «GEDA». Так как на самом приборе нет никаких органов управления, а располагаются лишь 13 светодиодов отражающих текущее состояние оборудования, все управления проводится с помощью данного программного обеспечения. При помощи этой программы производится визуализация параметров текущего технического состояния агрегата, проводится архивирование информации. Возможности этой программы позволяют проводить дополнительный анализ состояния агрегата, выявляются временные и технологические тренды в изменении состояния агрегата.

   Программа  прибора «СМ-4» выполняет следующие функции:

• Связывается с прибором через порт RS-485, либо через локальную вычислительную сеть;
• Позволяет настраивать конфигурацию по всем каналам;
• Отображает регистры, а также позволяет менять их значение;
• Отображает текущее состояние диагностируемого оборудования(СКЗ вибрации, тока);
• Позволяет просмотреть спектры;
• Диагностирует оборудование на наличие небаланса, при наличии отметчика фазы;
• Сохраняет текущее состояние оборудования  в долговременной памяти прибора (сохранение происходит через определенный интервал, по времени либо по превышению порогов состояния оборудования);
• Позволяет производить одно- и двухполостную балансировку;
• Позволяет работать с долговременной памятью прибора, выгружая как один  замер, так и архив;
• Позволяет сохранять конфигурацию каналов в долговременной памяти прибора и выгружать ее по необходимости;

 

2.1 Состав программно-технических средств системы

Для нормального функционирования системы необходимо наличие на предприятии:

• Сети приборов сбора информации (например, СМ-4, TMonitor) соединенных между собой RS-485 интерфейсом;
• Персонального компьютера с операционной  системой Windows ( версии не ниже 98). Минимальные требования к компьютеру: процессор- Celeron 366, оперативная память- 128 Мб, SVGA монитор поддерживающий режим 800х600, 256 цветов, рекомендуемый режим- не ниже1024х768, 256 цветов. В память такого компьютера можно внести информацию обо всем оборудовании практически любого предприятия. На жестком диске следует предусматривать примерно по 10 Мб памяти для каждого контролируемого агрегата. Компьютер должен иметь не менее 1 свободного СОМ порта: именно к нему подсоединяется через преобразователь RS-485/RS-232 сеть приборов;
• Установленной программы MS Word( не ниже 97). Именно с помощью этой программы программное обеспечение  прибора «МС-4» создает все отчеты;
• Преобразователь RS-485/RS-232;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2 Требования к персоналу

       Система требует  постоянного наблюдения оператора,  так как регистрация данных  происходит постоянно и превышение  того или иного параметра аварийных установок может произойти в любой момент времени, и привести к необратимым последствиям. Недопустимо останавливать программу или отключать приборы сбора информации во время производственного процесса.

    

2.3 Достоверность диагнозов программы

      Диагностическая  часть системы «GЕDA»-это ядро системы Aurora, которая работает в энергетике, горнодобывающей промышленности, нефтедобыче, нефтехимии и т.д. достаточно длительный срок, на некоторых предприятиях более 10 лет. В процессе эксплуатации диагностировалось состояние более 10000 различных агрегатов и в результате такой представительной проверки определена статистическая  достоверность диагностических алгоритмов программы:

1. Достоверность диагнозов по причинам повышенной вибрации оборудования:

- 70% диагнозов подтвердились полностью;

- 20% диагнозов подтвердились не полностью;

        - 10% диагнозов были не корректными;

        2. Сравнения  диагнозов программы с заключениями  опытных вибродиагностов показали:

         -96% диагнозов программы  об общем состоянии оборудования совпали с мнениями экспертов;

         -90% диагнозов  программы  о причинах повышенной  вибрации совпали с мнением  экспертов;

          -4% случаев  программы оказались более достоверными, чем мнения экспертов;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.4 Интерфейс программы  «GEDA»

Рисунок 3 - Главная форма программы для «СМ-4»

 

Рисунок 4 - Вкладка «Текущее состояние оборудования»

Рисунок 5 - Окно двухплоскостной балансировки

 

 

Рисунок 6 - Окно «Замер»

 

Рисунок 7 – «Тренд»

 

 

 

 

 

 

 

2.5 Подключение приборов к агрегатам

       К каждой точке контроля (подшипнику) агрегата должно быть подсоединено 3 датчика виброскорости (точнее  датчики от виброскоростных каналов приборов), установленных в вертикальном, поперечном и осевом направлениях, в соответствии с тем как они подключены в системе «GEDA»- это является необходимым и достаточным условием точности диагностики. Рекомендуется, все каналы одного прибора подключать к одному агрегату, что уменьшает количество лишней информации подлежащей передаче по сети и соответственно увеличивает частоту опроса. Также можно подключить к системе приборы с одного агрегата через разные линии связи, что также повысит скорость обмена информацией.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 Экономический расчет

 

1. Окупаемость при безаварийной работе насосных станций

Средний период работы электродвигателей  между кап. ремонтами                       2 года

Средняя стоимость капитального ремонта  электродвигателя                                  100 т.руб.

Средняя стоимость капитального ремонта агрегата в целом                                   150 т.руб.

С применением CM-4 срок межремонтной работы                                                   4 года

 

Экономия составит за год                                                                                    37,5 т.руб.

 

Стоимость системы мониторинга  с учетом монтажа                                                125 т.руб.

Срок окупаемости при безаварийной работе                                                              5 лет

 

 

 

Рисунок 7 – Экономический  эффект

 

 

2. Окупаемость при работе без одного агрегата

При нормальной работе ДНС-9 (в работе три агрегата) давление на выходе         29 кгс/см

При остановке одного агрегата                                                                                     24 кгс/см

Не перекачанная жидкость за час                                                                                 300 м

Не перекачанная жидкость за сутки                                                         7200 м

Средняя обводненность                                                                                                 90%

 

Не перекачанная нефть за сутки                                            720 м

 

1 м = 6,2898 барреля    720 м = 4528,7 барреля;

1 баррель = 0,136 т         4528,7 барреля = 615,9 т.

Если цена 1 барреля нефти = 100$, а 1$ = 30 руб, то в деньгах «не перекачано»

= 13 586 100 руб.

Это цена более 100 систем мониторинга  CM-4.

 

4 Вывод

 

Внедрение системы мониторинга СМ-4 приведет к сокращению расходов засчет продления срока эксплуатации между капитальными ремонтами, более правильному планированию объемов и сроков проведения ремонтных и сервисных работ, сокращению количества аварийных остановок и простоя оборудования, повышению безопасности на рабочих местах. Учитывая все вышесказанное, внедрение системы СМ-4 на объектах ОАО «Юганскнефтегаз» целесообразно и необходимо.