4测得温度< 85°C;泵体23内安装的温度传感器III 10测得润滑油温度< 75°C;泵体23上安装的振动传感器8测得数值< 4.5mm/s ;输出管线27上安装的出口流量传感器12测得流量等于注水泵的额定流量；电机轴承21处安装的温度传感器II 7测得温度< 60°C。
[0032]当数据采集装置采集的工程信号出现I项或I项以上不符合上述要求时，注水泵处于非正常工作状态，监测诊断软件包通过对采集的工程信号进行分析，诊断出故障原因通过计算机作出提示，并提供故障处理措施。具体如下:
[0033]当安装在输入管线26上的进口压力变送器I测得的进口压力数值摆动幅度> 3%实测值时，故障原因为安装在泵头体28内的吸入阀片、弹簧损坏，处理措施为更换吸入阀片及弹黃；
[0034]当安装在输出管线27上的出口压力变送器11测得出口压力数值摆动幅度> 2%实测值时，故障原因为安装在泵头体28内的排出阀片、弹簧损坏，处理措施为更换排出阀片及弹黃；
[0035]当安装在泵头体28上阀芯孔处的噪声传感器3测得噪声值> 120dB时，故障原因为泵头体28内的阀体损坏，处理措施为更换阀体；
[0036]当安装在排污管29上的流量传感器2测得漏失量数值> 0.01%注水泵额定流量时，故障原因为安装在泵体23内的盘根密封填料损坏，处理措施为更换盘根密封填料；
[0037]当安装在泵体23内的液位传感器5测得泵体内润滑液高度< 15cm时，故障原因为泵体23内曲轴24的油封老化或损坏，导致润滑液漏失，处理措施为更换曲轴油封；
[0038]当安装在泵体23的十字头滑道25处的温度传感器I 4测得温度> 85°C时，故障原因为十字头发生偏磨，处理措施为更换十字头；
[0039]当安装在泵体23内的温度传感器III 10测得润滑油温度> 75°C时，故障原因为泵体内的润滑油乳化变质，处理措施为更换新的润滑油；
[0040]当泵体23上安装的振动传感器8测得数值> 4.5mm/s时，故障原因为泵体23的曲轴箱内发生机械故障，处理措施为检查曲轴与连杆瓦之间的间隙，并进行调整至符合设计要求；
[0041]当输出管线27上安装的出口流量传感器12测得流量大于或小于注水泵的额定流量时，故障原因为连接电机轴22输出与曲轴24输入的皮带出现问题，采取处理措施之前应查看电机轴22处的转速传感器I 6和曲轴24端部安装的转速传感器II 9测量值，并调整电机轴22与曲轴24之间的皮带张力至符合设计要求；
[0042]当电机轴承21处安装的温度传感器II 7测得数值> 60°C时，故障原因为电机20的润滑脂不符合设计要求，处理措施为添加或更换润滑脂。
[0043]应该注意的是上述实施例是示例而非限制本发明，本领域技术人员将能够设计很多替代实施例而不脱离本专利的权利要求范围。
【主权项】
1.一种往复式注水泵状态监测及故障诊断系统，包括数据采集装置、监测诊断软件包、计算机，所监测的往复式注水泵包括动力端与液力端，动力端将电机的旋转运动通过曲轴连杆机构转变为十字头的往复机械运动；液力端在柱塞与阀芯的共同作用下通过柱塞的往复运动将动能转化为液体的压能；曲轴连杆机构、十字头、柱塞位于泵体内，与柱塞连接的阀芯位于泵头体内，泵头体的一端与输入管线连接，另一端与输出管线连接，泵体的下端安装有排污管，其特征是: 所述电机(20 )的电机轴承(21)处安装有温度传感器II (7 )，电机轴(22 )处安装有转速传感器I (6); 所述泵体(23)内安装有润滑液的液位传感器(5)、温度传感器111(10)，泵体(23)上安装有振动传感器(8);所述曲轴(24)端部安装有转速传感器II (9);泵体(23)的十字头滑道(25)处安装有温度传感器1(4); 所述泵头体(28)上阀芯孔处安装有噪声传感器(3)； 与所述泵头体(28 )连接的输入管线(26 )上安装有进口压力变送器(I)，与所述泵头体(28 )连接的输出管线(27 )上安装有出口压力变送器(11)、出口流量传感器(12 );所述排污管(29)上安装有流量传感器(2)； 通过所述数据采集装置温度传感器I (4)、温度传感器II (7)、温度传感器111(10)、转速传感器I (6)、转速传感器II (9)、流量传感器(2)、噪声传感器(3)、液位传感器(5)、振动传感器(8)、进口压力变送器(I)、出口压力变送器(11)、出口流量传感器(12)采集的工程信号上传至计算机的监测诊断软件包；监测诊断软件包对采集的工程信号进行分析和诊断，并对注水泵进行动态监测。
2.根据权利要求1所述往复式注水泵状态监测及故障诊断系统，其特征是:所述温度传感器I (4)、噪声传感器(3)的数量与注水泵柱塞的数量相同。
3.根据权利要求2所述往复式注水泵状态监测及故障诊断系统，其特征是:所述监测诊断软件包根据往复泵的设计技术参数设定，当所述数据采集装置采集的工程信号符合以下要求时，注水泵处于正常工作状态: 所述安装在输入管线(26)上的进口压力变送器(I)测得进口压力数值摆动幅度< 3%实测值； 所述安装在输出管线(27)上的出口压力变送器(11)测得出口压力数值摆动幅度< 2%实测值； 所述安装在泵头体(28)阀芯孔处的噪声传感器(3)测得噪声值< 120dB ； 所述安装在排污管(29)上的流量传感器(2)测得漏失量数值< 0.01%注水泵额定流量; 所述安装在泵体(23)内的液位传感器(5)测得泵体内润滑液高度> 15cm； 所述安装在泵体(23)的十字头滑道(25)处温度传感器I (4)测得温度< 85°C ； 所述安装在泵体(23)内的温度传感器III(10)测得润滑油温度< 75°C ； 所述安装在泵体(23)上的振动传感器(8)测得数值< 4.5mm/s ； 所述安装在输出管线(27)上的出口流量传感器(12)测得流量等于注水泵的额定流量; 所述安装在电机轴承(21)处的温度传感器II (7)测得温度< 60°C。
4.根据权利要求3所述往复式注水泵状态监测及故障诊断系统，其特征是:当所述数据采集装置采集的工程信号出现I项或I项以上不符合权利要求3的要求时，注水泵处于非正常工作状态，所述监测诊断软件包通过对采集的工程信号进行分析，诊断出故障原因通过计算机作出提示，并提供故障处理措施； 当所述安装在输入管线(26)上的进口压力变送器(I)测得进口压力数值摆动幅度>3%实测值时，故障原因为安装在所述泵头体(28)内的吸入阀片、弹簧损坏，处理措施为更换吸入阀片、弹簧； 当所述安装在输出管线(27)上的出口压力变送器(11)测得出口压力数值摆动幅度>2%实测值时，故障原因为安装在所述泵头体(28)内的排出阀片、弹簧损坏，处理措施为更换排出阀片、弹黃； 当安装在所述泵头体(28)的阀芯孔处的噪声传感器(3)测得噪声值> 120dB时，故障原因为安装在所述泵头体(28)内的阀体损坏，处理措施为更换阀体； 当安装在所述排污管(29)上的流量传感器(2)测得漏失量数值> 0.01%注水泵额定流量时，故障原因为安装在所述泵体(23)内的盘根密封填料损坏，处理措施为更换盘根密封填料； 当安装在所述泵体(23)内的液位传感器(5)测得泵体内润滑液高度< 15cm时，故障原因为所述泵体(23)内曲轴(24)的油封老化或损坏，处理措施为更换曲轴油封； 当安装在所述泵体(23)的十字头滑道(25)处的温度传感器I (4)测得温度> 85°C时，故障原因为十字头发生偏磨，处理措施为更换十字头； 当安装在所述泵体(23)内的温度传感器III(1)测得润滑油温度> 75°C时，故障原因为润滑油乳化变质，处理措施为更换新的润滑油； 当安装在所述泵体(23)上的振动传感器(8)测得数值> 4.5mm/s时，故障原因为所述泵体(23)的曲轴箱内发生机械故障，处理措施为检查曲轴与连杆瓦之间的间隙，并进行调整或更换至符合设计要求； 当安装在所述输出管线(27)上的出口流量传感器(12)测得流量大于或小于注水泵的额定流量时，故障原因为连接电机轴(22)输出与曲轴(24)输入的皮带出现问题，采取处理措施之前应查看电机轴(22)处的转速传感器I (6)和所述曲轴(24)端部安装的转速传感器II (9)测量值，并调整电机轴(22)与曲轴(24)之间的皮带张力至符合设计要求； 当安装在所述电机轴承(21)处的温度传感器II (7)测得数值> 60°C时，故障原因为电机(20)的润滑脂不符合设计要求，处理措施为添加或更换润滑脂。
【专利摘要】一种往复式注水泵状态监测及故障诊断系统。为了克服现有注水泵的监控设备监控数据少，无法满足注水泵故障监测与诊断需要的不足，本发明包括数据采集装置、监测诊断软件包、计算机，通过温度传感器Ⅰ、温度传感器Ⅱ、温度传感器Ⅲ、转速传感器Ⅰ、转速传感器Ⅱ、流量传感器、噪声传感器、液位传感器、振动传感器、进口压力变送器、出口压力变送器、出口流量传感器等数据采集装置采集的工程信号上传至计算机的监测诊断软件包；监测诊断软件包对采集的工程信号进行分析和诊断，并对注水泵进行动态监测。其有益效果是能够实时对注水泵的运行状态进行监控，提供工艺流程相关数据；当注水泵出现故障时，实施显示故障原因，提供处理故障的方法，提高工作效率。
【IPC分类】F04B51-00
【公开号】CN104632602
【申请号】CN201310552056
【发明人】刘鹏, 陶桂红, 朱浩波, 许明, 王侃, 张国栋
【申请人】中国石油天然气集团公司, 中国石油集团渤海石油装备制造有限公司, 渤海石油装备（天津）中成机械制造有限公司
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2013年11月8日