В статье автор предлагает методику технического диагностирования насосного агрегата на основе анализа эксплуатационных параметров и автоматизированного выявления причин их отклонений.

Ключевые слова: техническая диагностика, насосные агрегаты, эксплуатационные параметры, паспортные характеристики, прогнозирование технического состояния, магистральные нефтепроводы.

Введение

Техническая диагностика оборудования нефтеперекачивающих станций играет ключевую роль в обеспечении надежности и экономической эффективности магистральных трубопроводов [2]. Актуальность исследования обусловлена высокой степенью износа насосных агрегатов вследствие износа деталей и накопления повреждений [1]. Традиционные методы диагностики, основанные на периодическом контроле, не позволяют оперативно выявлять дефекты, что увеличивает риск аварийных ситуаций и больших затрат на ремонт.

Цель работы — разработка методики технического диагностирования насосного агрегата на основе анализа эксплуатационных параметров и автоматизированного выявления причин их отклонений. Методология включает сравнение текущих характеристик насосов с паспортными данными, учет технологического номера агрегата и условий эксплуатации, а также применение программного обеспечения для прогнозирования состояния оборудования.

Предлагаемый метод

Разработанная методика базируется на следующих этапах:

Сбор и анализ данных: в реальном времени собираются параметры работы НА (подача, напор, КПД, мощность) и сравниваются с паспортными характеристиками, хранящимися в базе данных. Учитывается технологический номер насоса, так как первые по потоку агрегаты демонстрируют снижение КПД на 1–2 % из-за режима частичной кавитации [3], [5].

Обработка результатов: для минимизации погрешностей используется метод наименьших квадратов для аппроксимации данных и определения коэффициентов, характеризующих отклонения параметров. Рассчитываются доверительные границы случайных и систематических погрешностей [4].

Диагностика дефектов: по отклонениям характеристик (рисунок 1) выявляются причины потери работоспособности (например, чрезмерные утечки через уплотнения, износ входных кромок лопаток рабочего колеса) [3].

Рис. 1. Характеристики деформированного НА

Прогнозирование состояния: на основе трендового анализа параметров рассчитывается остаточный ресурс оборудования и планируется своевременное техническое обслуживание [2].

Для автоматизации процесса разработана программа, которая:

— отображает графики отклонений параметров (рисунок 2);

— выдает диагностические сообщения с рекомендациями по устранению дефектов;

— сокращает время диагностики и предотвращает аварии за счет раннего обнаружения неисправностей

Рис. 2. Деформация графиков МНА 8

Преимущества внедрения

Практическая значимость методики подтверждается следующими преимуществами:

— снижение риска аварийных остановок за счет раннего выявления дефектов, таких как искривление вала или износ уплотнений;

— оптимизация затрат на техническое обслуживание и ремонт благодаря прогнозированию межремонтных интервалов;

— повышение точности диагностики за счет учета индивидуальных особенностей каждого агрегата и условий эксплуатации.

Автоматизация процессов, которая сокращает время анализа данных и минимизирует человеческий фактор.

Заключение

Предложенная методика технической диагностики насосных агрегатов магистральных нефтепроводов демонстрирует эффективность в повышении надежности оборудования и снижении эксплуатационных затрат. Реализация программы автоматического анализа характеристик позволяет оперативно выявлять отклонения, прогнозировать ресурс оборудования и принимать обоснованные решения по техническому обслуживанию. Внедрение методики рекомендуется на нефтеперекачивающих станциях, а также в учебных целях для подготовки специалистов в области технической диагностики [1], [2].

Литература:

1. Трубопроводный транспорт нефти: учебник / под ред. С. М. Вайнштока. — М.: Недра-Бизнесцентр, 2002. — 407 с.
2. РД 75.200.00-КТН-0119–21 Магистральный трубопроводный транспорт нефти и нефтепродуктов. Техническое обслуживание и ремонт механо-технологического оборудования и сооружений. — М.: 2021.
3. Гумеров А. Г., Гумеров Р. С., Акбердин А. М. Диагностика оборудования нефтеперекачивающих станций. — М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2003. — 347 с.
4. ГОСТ 8.207–76 Государственная система обеспечения единства измерений. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений. Основные положения. — Введ. 01.01.1977. — М.: Изд-во стандартов, 1976.
5. ГОСТ 12124–87 Насосы центробежные нефтяные для магистральных трубопроводов. Типы и основные параметры. — Введ. 01.01.1988. — М.: Изд-во стандартов, 1987.