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油田采油机械设备状态监测及故障诊断技术分析发布时间：2022-10-10T03:12:11.084Z 来源：《工程建设标准化》2022年第11期第6月作者：王鹏[导读] 随着油气田产量的增加，对采油机械设备的需求也不断增加王鹏身份证号：37028319850405****摘要：随着油气田产量的增加，对采油机械设备的需求也不断增加。
采油机械设备不仅需要先进的技术，还需要使设备能够承受各种恶劣环境的挑战，如连续高温、高压、易燃易爆等。
一旦发现机械设备存在问题，应立即解决问题，从而预防和处理采油机械设备的外部问题和隐患，并节省大量的维护成本。
关键词：油田采油机械设备；状态监测；故障诊断技术1采油机械设备故障诊断技术的发展情况社会发展计算机软件技术紧跟发展趋势，各种采油机械设备更加精确和复杂。
为了全面准确地检测采油机械设备，油气田检测人员的难度急剧上升。
在我国，应开发、设计和探索各种采油机械故障诊断技术，完成对设备运行中引起的各种常见故障的快速准确诊断。
智能系统及其人工神经网络都是故障检测技术的基本核心内容。
将智能系统应用于采油设备，达到机械设备高效运行的效果。
智能系统的本质是利用计算机语言技术和传感器的相互配合，达到检测机械设备的目的，并分析其检测结论，根据大量的工作经验，明确机器和设备是否异常。
人工神经网络方法由许多离散系统数据分析系统及其数据处理系统组成。
根据模拟人体中神经细胞的组成和工作方式，对传输的信息内容进行融合和求解，属于仿生技术。
它实现了将机械设备宏观经济的常见故障问题转化为外部经济的数据信息，智能系统实现了检测的全过程。
2采油机械设备的故障诊断过程油气田设备的故障诊断应根据机械设备在特殊办公环境下运行的相关信息，判断机械设备的工作状态是否正常。
如果处于异常工作状态，此时必须找到机械设备故障的真正原因和位置，并计算设备的工作状态转换。
其实质是识别机械设备的工作状态。
设备故障诊断可分为3个步骤：（1）检查设备的重要数据信号；（2）在测试的唯一数据信号中发现预兆；（3）执行设备故障识别模式。
《装备维修技术》2021年第11期油田机械设备状态监测与故障诊断技术丁国华 （吐哈油田油气生产服务中心，新疆 鄯善838202）摘 要：为了提高油田的产能，增加了油田机械设备的数量，随着机械设备的增多，对于该类机械设备的保养和维修的专业技术水水平也得到了相应的提高。
为了防止油田的机械设备在工作中出现故障，减少油田企业对机械设备的维修资金投入，应对机械设备的状态进行全面的监测，保证机械设备正常工作。
该文对油田机械设备的状态检测技术进行了描述，并对油田机械故障的诊断技术做出了分析。
关键词：油田机械设备；状态监测；故障诊断引言现在的油田生产会用很多种类的机械设备，这些机械设备不仅拥有先进的生产技术，还要让机械设备耐高温高压，防止机械设备发生燃烧或者爆炸的情况。
油田的生产环境比较特殊，在这样的环境下，机械设备的对工作环境的适应性也应有所提高。
对于机械设备的状态加以全面的检测，安排技术人员负责此项工作，一旦发现设备状态不正常应及时的查找原因，并做出妥善的处理[1]。
一、油田机械设备状态的监测技术应用1.振动监测技术在油田的机械设备监测当中使用最多的一种技术就是振动监测技术，振动检测技术是通过监测分析机械设备的振动数据和一些其它的状态完成对价械设备的监测。
一般情况下，利用振动检测技术可以详细的掌握机械设备当下的工作状态和相关的数据信息，对出现故障的设备可以及时的查找出来，振动监测技术最常被用在油田机械设备中的往复机械设备和旋转类的机械设备以及轴承等设备的状态监测中。
在振动检测技术的应用中，振幅是最主要的数据，表现形式分别是速度、加速度和位移这3种形式，通过这3种形式检测，可以得到该机械设备工作振幅的快慢、快慢的改变和大小这三种不同的数据。
不同类型的机械设备和不同的种类的故障在实际的振动检测中参考的振幅数据也是各不相同，这需要检测人员根据监测的实际情况选择相应的参数。
2.噪声监测技术在油田的机械设备监测当中常用到的技术处理上述振动监测技术以外，还有一种常用到的监测技术是噪声监测技术。
铁谱分析技术铁谱分析技术是20世纪70年代发明的一种新的机械磨损测试方法，借助磁力将油液中的金属颗粒分离出来，按颗粒大小排列在谱片上，观察颗粒的相对浓度，进一步分析颗粒的物理性能。
铁谱仪分析广泛用于各行业的内燃机、齿轮箱、轴承、液压系统等大型设备、零部件有效的磨损监测，统计表明，应用铁谱技术，保证重大设备安全运行，减少故障发生，降低维修费用，已取得显著经济效益。
一、铁谱分析的内容1、磨粒浓度和大小，可以反映磨损的严重程度；2、磨粒形貌，可以反应磨粒产生的原因、机理；3、磨粒成分，可以反应磨损部位；二、铁谱分析的特点：有较宽的尺寸检验范围、同时获得磨粒的多种信息，全面判断磨损故障部位、严重程度、发展趋势、产生原因。
三、铁谱分析的原理铁谱分析仪的基本原理就是用铁谱仪把油品中的磨粒和碎屑分离出来，并按其尺寸大小依次沉淀到一片透明基片上（即制作谱片），在显微镜下观察，进行定性分析，也可用计算机对磨粒进行图像处理，获取磨屑的有关参数。
摩擦学的研究表明，磨粒数量、递增速度与磨损程度有直接的关系，磨粒的形态、颜色、尺寸等则与磨损类型、进程、材质有关，根据分析结果做出状态监测或故障诊断结论，是制定设备维护措施的重要依据。
四、铁谱分析仪生产商：维克森（科技）有限公司根据磨粒分离、检测的不同方法，铁谱仪主要有四种类型：分析铁谱仪、旋转式铁谱仪、直读式铁谱仪和蓟管式铁谱仪。
1、分析式铁谱仪VIC-T是最先研制出来的铁谱仪器，油样流经处于高梯度磁场中的倾斜玻璃基片，磨粒按一定规律排列沉积，借助高倍显微镜观察谱片，可看到磨损颗粒的材料、尺寸、特征和数量。
分析铁谱仪对检测人员的技术经验要求较高。
产品优势：（1）能直接观察粒度尺寸在2um至数百微米范围内的磨粒；（2）以表面特征为依据迅速判断机械的运行和磨损状态；（3）体积较小，操作简便，具有功能强大的分析软件；（4）装箱、搬运要求不高，随行性较好。
2、旋转式铁谱仪VIC-XT将油样滴到旋转磁台中心，高速旋转时受离心力作用，油样向四周流散，在环形的高梯度磁场作用下，磨粒以同心同环的形式，沉积在谱片上。
结合当前我国船用柴油机故障诊断技术的发展变化情况来看，现代科学技术水平的不断提高，使得柴油机从最先的事后维修发展到了定时维修，再到视情维修，有效提高了柴油机故障诊断技术水平，提高了柴油机运行时的安全性与可靠性，防止船用柴油机在正常运行中突发故障，影响对船舶的正常动力供给，确保船舶正常运行。
一、船用柴油机故障诊断分析1、船用柴油机油液成分以及状态分析在船舶运行过程中，柴油机需要长期持续运行，在此状态下，设备内部的各个零件磨损不可避免，长此以往，金属零件磨损程度越高，会逐渐在润滑油当中形成不少微粒，一旦船舶运行过程中，船用柴油机发生动力系统异常现象，那么相关人员可以从柴油机的油液入手，对柴油机的故障进行分析，明确柴油机内各个零件的实际磨损情况。
结合目前我国柴油机油液成分分析情况来看，常见的分析方法有光谱、铁谱两类。
铁谱分析仪在工作过程中首先会由蠕动泵采集油样，随后样品进入玻璃基片，在玻璃基片的周边有左磁极、右磁极等物，在基片中会完成油液分析工作。
油液铁谱分析仪工作原理如图1所示。
图1 油液铁谱分析仪工作原理在应用铁谱对船用柴油机进行分析时，可以获取柴油机内相关金属微粒的大小、成分以及形状，但是对于柴油机当中的有色金属很难开展高灵敏度的判别。
当采用光谱分析法在柴油机油液进行分析时，主要检测内容是对柴油机润滑油中磨损元件的含量进行检测，但是却没有办法有效获取柴油机的微粒形状以及磨损类型。
2、船用柴油机异常噪音以及振动分析根据船用柴油机的运行状态来看，柴油机在正常运行时，其设备内部的各个机械构件会进行有规律的振动与运转，因此在其正常运行状态下，可以利用传感器对其进行监控，检测发动机是否存在异常状态。
当柴油机在正常运行的情况下出现异常噪音，或者出现运转振动异常现象时，可以应用传感器设备对柴油机的运行信息进行采集，随后再通过相关处理器对柴油机信息进行分析与判断，在此过程中，一定要充分结合柴油机的运行动力学、工作原理、机械结构等技术参数，以便能够判断出柴油机的运行状态。
