降低海上平臺(tái)熱介質(zhì)循環(huán)泵的振動(dòng)

降低XX11-1CEP平臺(tái)

熱介質(zhì)循環(huán)泵機(jī)組的振動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)振動(dòng)監(jiān)測(cè)小組中海石油技術(shù)監(jiān)測(cè)有限公司目錄一、小組基本情況三、選題理由五、目標(biāo)可行性分析六、原因分析二、選題背景四、設(shè)定目標(biāo)七、要因確認(rèn)九、實(shí)施對(duì)策十一、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益十二、制定鞏固措施八、制定對(duì)策十、檢查效果十三、總結(jié)和啟示一、小組基本情況小組名稱狀態(tài)監(jiān)測(cè)振動(dòng)監(jiān)測(cè)小組成立日期2011年5月27日活動(dòng)次數(shù)21次登記注冊(cè)號(hào)HYQC-2011-HYFZYJ025課題編號(hào)TIC-201104小組成員年齡職位楊**37組長(zhǎng)，組織成員實(shí)施活動(dòng)，負(fù)責(zé)進(jìn)度的控制。張**27副組長(zhǎng)，所有數(shù)據(jù)、資料的匯總，編制總結(jié)材料。陳**38主要成員，狀態(tài)監(jiān)測(cè)高級(jí)工程師，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)和分析結(jié)論的審核。江**37主要成員，狀態(tài)監(jiān)測(cè)高級(jí)工程師，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)和分析結(jié)論的審核。王**29小組成員，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的收集和整理?；?*29小組成員，負(fù)責(zé)小組活動(dòng)會(huì)議記錄。林**28小組成員，負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集。劉**27小組成員，負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集。二、選題背景狀態(tài)監(jiān)測(cè)分公司主要負(fù)責(zé)海上平臺(tái)和陸地終端處理廠現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)診斷。通過專業(yè)儀器檢測(cè)，為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行情況提供檢測(cè)分析報(bào)告，指導(dǎo)設(shè)備檢維修。2010年8月以來，XX11-1平臺(tái)3臺(tái)熱介質(zhì)循環(huán)泵振動(dòng)情況持續(xù)異常升高，達(dá)到設(shè)備振動(dòng)高值報(bào)警水平。我公司連同平臺(tái)人員采取多項(xiàng)處理方法，均未達(dá)到降低設(shè)備振動(dòng)效果。機(jī)組高振動(dòng)狀態(tài)，勢(shì)必造成突發(fā)故障發(fā)生，進(jìn)而影響平臺(tái)日常生產(chǎn)，甚至發(fā)生較大事故。

術(shù)語解釋設(shè)備振動(dòng)能量的總和，設(shè)備故障判斷的標(biāo)準(zhǔn)之一，有加速度、速度和位移3種類型，通常以速度有效值來表述。振動(dòng)總值高值報(bào)警界限值根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO10816中關(guān)于設(shè)備振動(dòng)值的規(guī)定，設(shè)備振動(dòng)值高于某一界限值，屬于危險(xiǎn)或高值報(bào)警狀態(tài)，設(shè)備在該狀態(tài)下不宜運(yùn)行。本活動(dòng)所研究的設(shè)備，其高值報(bào)警界限值為10.10mm/s。低值報(bào)警界限值根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO10816中關(guān)于設(shè)備振動(dòng)值的規(guī)定，設(shè)備振動(dòng)值高于某一界限值，屬于報(bào)警或低值報(bào)警狀態(tài)，低于該值屬于正常狀態(tài)。本活動(dòng)所研究的設(shè)備，其低值報(bào)警界限值為6.40mm/s。FFT頻譜分析快速傅里葉變化，將振動(dòng)時(shí)域波形（時(shí)間-峰值）變換成頻譜波形（頻譜-總值），根據(jù)頻譜波形，分析旋轉(zhuǎn)設(shè)備故障情況，以及造成故障的機(jī)理、原因。高于高值報(bào)警界限值，設(shè)備處于危險(xiǎn)狀態(tài)不宜在該狀態(tài)下運(yùn)行高于低值報(bào)警界限值，設(shè)備開始報(bào)警低于低值報(bào)警界限值，設(shè)備屬于正常振動(dòng)狀態(tài)三、選題理由公司要求設(shè)備現(xiàn)狀狀態(tài)監(jiān)測(cè)分公司作為專業(yè)公司，有責(zé)任對(duì)所監(jiān)測(cè)的設(shè)備做故障原因分析，確保設(shè)備安全運(yùn)行選定課題降低XX11-1CEP平臺(tái)熱介質(zhì)循環(huán)泵振動(dòng)2010年8月至2011年4月期間，XX11-1CEP平臺(tái)熱介質(zhì)循環(huán)泵平均振動(dòng)總值持續(xù)升高，高于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO10816中關(guān)于設(shè)備振動(dòng)值規(guī)定的高值報(bào)警界限值（10.10mm/s），如此高振動(dòng)，勢(shì)必造成設(shè)備突發(fā)故障，影響生產(chǎn)。2010年2011年四、設(shè)定目標(biāo)降低XX11-1平臺(tái)熱介質(zhì)泵的振動(dòng)根據(jù)ISO10816中關(guān)于設(shè)備振動(dòng)值的規(guī)定，設(shè)備運(yùn)行時(shí)振動(dòng)總值應(yīng)該在低值報(bào)警界限值以下，而2010年8月至2011年4月期間XX11-1CEP平臺(tái)熱介質(zhì)循環(huán)泵的振動(dòng)總值一直處于危險(xiǎn)狀態(tài)，鑒于此，設(shè)定此次活動(dòng)的目標(biāo)值為6.40mm/s，即降低XX11-1CEP平臺(tái)熱介質(zhì)循環(huán)泵振動(dòng)，使其低于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO10816中關(guān)于設(shè)備振動(dòng)值規(guī)定的低值報(bào)警界限值。五、目標(biāo)可行性分析平臺(tái)（頂層）甲板區(qū)域B區(qū)域A泵電機(jī)泵電機(jī)泵電機(jī)熱介質(zhì)泵A熱介質(zhì)泵B熱介質(zhì)泵C機(jī)組撬塊（高8cm）1.8m3.2m

熱介質(zhì)循環(huán)泵機(jī)組結(jié)構(gòu)布局圖3臺(tái)熱介質(zhì)循環(huán)泵位于XX11-1CEP平臺(tái)頂層甲板，3臺(tái)機(jī)組固定在同一撬塊，撬塊尺寸為長(zhǎng)3.2m×寬1.8m×高0.08m。為研究機(jī)組振動(dòng)情況，將機(jī)組周圍的甲板分為A、B、C3個(gè)區(qū)域。區(qū)域C區(qū)域A：距離撬塊邊緣1m以內(nèi)的區(qū)域。區(qū)域B：距離撬塊邊緣1~3m的區(qū)域。區(qū)域C：距離撬塊邊緣3~5m的區(qū)域。五、目標(biāo)可行性分析

可行性分析一：為了查清熱介質(zhì)循環(huán)泵振動(dòng)高的癥結(jié)，小組首先對(duì)2011年5月29日至6月1日機(jī)組撬塊周圍的A、B、C區(qū)域甲板振動(dòng)總值進(jìn)行采集：機(jī)組撬塊周圍甲板振動(dòng)情況（mm/s)序號(hào)A區(qū)B區(qū)C區(qū)13.4022.0010.42224.2851.3430.10332.7741.0050.2445.4321.8280.32152.0331.020.521平均值3.58521.43940.3214數(shù)據(jù)采集：劉**，林**制表：劉鑫

2011-6-2由圖表可以看出，機(jī)組撬塊周圍甲板振動(dòng)總值較低，且離撬塊越遠(yuǎn)值越小，說明機(jī)組振動(dòng)高并不是由于外界振動(dòng)所造成，解決振動(dòng)高問題，只需從機(jī)組自身情況考慮。五、目標(biāo)可行性分析

可行性分析二：接著小組對(duì)2011年5-7月份機(jī)組自身振動(dòng)總值進(jìn)行采集：由圖表可以看出，熱介質(zhì)循環(huán)泵自身一直處于高振動(dòng)狀態(tài)，2011年5-7月份平均振動(dòng)總值比目標(biāo)值高出6.593mm/s，如此大的差距，無疑對(duì)問題的解決造成了很大的困難。5-7月份機(jī)組自身振動(dòng)總值（mm/s）測(cè)量時(shí)間2011-5-152011-6-152011-7-15平均值測(cè)點(diǎn)116.93113.51412.481-測(cè)點(diǎn)219.13810.58713.695測(cè)點(diǎn)313.43817.34514.306測(cè)點(diǎn)418.44514.50711.070測(cè)點(diǎn)514.12810.03614.391測(cè)點(diǎn)617.84912.87515.561測(cè)點(diǎn)79.28514.4549.807測(cè)點(diǎn)815.89311.42311.494測(cè)點(diǎn)916.13114.89810.770測(cè)點(diǎn)1019.28011.93110.682測(cè)點(diǎn)1116.51215.27015.585測(cè)點(diǎn)1215.23711.73716.071各測(cè)點(diǎn)平均振動(dòng)總值16.02213.21512.99314.077數(shù)據(jù)采集：劉**，林**，楊**制表：林毅2011-7-19五、目標(biāo)可行性分析

可行性分析三：根據(jù)2011年5-7月份機(jī)組自身振動(dòng)數(shù)據(jù)，小組成員對(duì)進(jìn)行FFT頻譜分析，以確定振動(dòng)高的癥結(jié)所在：3、葉輪通過頻率小：排除葉輪故障，進(jìn)出口故障；

5-7月份機(jī)組頻率組成情況（mm/s）頻譜類型測(cè)點(diǎn)1測(cè)點(diǎn)2測(cè)點(diǎn)3測(cè)點(diǎn)4測(cè)點(diǎn)5測(cè)點(diǎn)6平均值百分比一倍工頻8.3576.3755.3718.0285.3616.7206.70252.1%二倍工頻4.6513.6263.2564.7933.0204.1443.91530.4%三倍以上工頻0.5050.4280.3410.9140.6910.6580.5894.6%葉輪通過頻率0.7600.6360.4441.1410.7520.7880.7545.9%1500-3KHZ頻率0.6330.5430.3170.9090.6340.6180.6094.7%其他頻率0.3300.3220.0790.2870.3110.5100.3062.4%數(shù)據(jù)采集：劉**，林**，楊**制表：楊**2011-7-21頻譜分析結(jié)論2、高頻總值?。?.5K-3KHZ）：排除軸承損壞故障；1、其他頻率小：排除介質(zhì)壓力/流量不穩(wěn)，潤(rùn)滑不良，潤(rùn)滑過度故障；4、三倍以上工頻?。号懦啬_螺栓松動(dòng)故障；5、二倍工頻大：排除機(jī)組動(dòng)平衡不好故障；6、一倍&二倍工頻同時(shí)大：機(jī)組振動(dòng)大主要由聯(lián)軸器對(duì)中不良造成；五、目標(biāo)可行性分析根據(jù)目標(biāo)可行性分析，熱介質(zhì)循環(huán)泵振動(dòng)高的主要癥結(jié)是聯(lián)軸器對(duì)中不良，小組全體成員通過充分的討論分析，依據(jù)過去解決聯(lián)軸器對(duì)中不良問題成功經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為有把握將XX11-1CEP平臺(tái)熱介質(zhì)循環(huán)泵的振動(dòng)總值降低至目標(biāo)值以下。六、原因分析小組成員采用“頭腦風(fēng)暴法”集思廣益，依據(jù)現(xiàn)狀調(diào)查中所找到的癥結(jié)“熱介質(zhì)循環(huán)泵聯(lián)軸器對(duì)中不良”，針對(duì)導(dǎo)致“熱介質(zhì)循環(huán)泵振動(dòng)值高”的原因進(jìn)行分析：熱介質(zhì)泵振動(dòng)高撬塊不在支撐梁上聯(lián)軸器對(duì)中不良撬塊設(shè)計(jì)不合理對(duì)中維修不到位機(jī)組撬塊鋼度差六、原因分析通過關(guān)聯(lián)圖，小組成員找出三個(gè)末端因素：一、對(duì)中維修不到位；二、撬塊不在支撐梁上；三、撬塊設(shè)計(jì)不合理；末端因素七、要因確認(rèn)

判別標(biāo)準(zhǔn)：2011年5-7月份平臺(tái)進(jìn)行熱介質(zhì)循環(huán)泵對(duì)中維修，對(duì)中維修未按正規(guī)要求進(jìn)行末端因素一：對(duì)中維修不到位2011年5-7月份XX11-1熱介質(zhì)循環(huán)泵維修情況序號(hào)維修描述次數(shù)1對(duì)中22更換軸承1統(tǒng)計(jì)人：劉**2011.7.28通過統(tǒng)計(jì)，熱介質(zhì)循環(huán)泵2011年5-7月份共進(jìn)行3次非計(jì)劃的維修保養(yǎng)，其中，對(duì)中進(jìn)行了2次，一般情況下，多次的重新對(duì)中，基本可以排除對(duì)中維修不到位這一因素。且兩次對(duì)中都是由專業(yè)資質(zhì)維修隊(duì)伍實(shí)施，絕無對(duì)中維修不到位可能。非要因判別結(jié)論2.5m七、要因確認(rèn)

判別標(biāo)準(zhǔn)：機(jī)組撬塊下方?jīng)]有支撐工字梁末端因素二：撬塊不在支撐梁上泵電機(jī)泵電機(jī)泵電機(jī)熱介質(zhì)泵A熱介質(zhì)泵B熱介質(zhì)泵C根據(jù)2011年7月29日現(xiàn)場(chǎng)觀察統(tǒng)計(jì)，熱介質(zhì)循環(huán)泵機(jī)組撬塊下方有2條工字支撐梁，承擔(dān)機(jī)組受力支撐。由此可見，機(jī)組撬塊不在支撐梁上這一因素不是要因。非要因判別結(jié)論七、要因確認(rèn)

判別標(biāo)準(zhǔn)：與其他同類設(shè)備做比較，撬塊厚度，機(jī)組間距是否太小末端因素三：撬塊設(shè)計(jì)不合理泵電機(jī)泵電機(jī)泵電機(jī)熱介質(zhì)泵A熱介質(zhì)泵B熱介質(zhì)泵C撬塊高H寬：W長(zhǎng)：L機(jī)組間距S

XX11-1CEP平臺(tái)與LD10-1平臺(tái)熱介質(zhì)循環(huán)泵撬塊尺寸比較情況撬塊尺寸（單位：米）撬塊長(zhǎng)L撬塊寬W機(jī)組間距S撬塊高HXX11-1CEP平臺(tái)3.21.80.60.08LD10-1平臺(tái)3.62.410.16統(tǒng)計(jì)人：林毅2011.7.292011年7月29日小組成員針對(duì)同類型熱介質(zhì)循環(huán)泵，將LD10-1平臺(tái)熱介質(zhì)循環(huán)泵撬塊主要尺寸與XX11-1CEP平臺(tái)機(jī)組進(jìn)行比較，比較結(jié)果如下所示：通過比較，XX11-1CEP平臺(tái)熱介質(zhì)循環(huán)泵撬塊尺寸確實(shí)比同類別機(jī)組LD10-1平臺(tái)熱介質(zhì)循環(huán)泵撬塊尺寸小，尤其是撬塊厚度和機(jī)組間距，分別僅為L(zhǎng)D10-1平臺(tái)的一半左右，由此可見，撬塊設(shè)計(jì)不合理為XX11-1CEP平臺(tái)熱介質(zhì)循環(huán)泵振動(dòng)大的主要原因。要因判別結(jié)論七、要因確認(rèn)綜合以上分析判斷，小組找出造成XX11-1CEP平臺(tái)熱介質(zhì)循環(huán)泵振動(dòng)過高的主要原因是：機(jī)組撬塊設(shè)計(jì)不合理雖然海上平臺(tái)撬塊結(jié)構(gòu)更改比較困難，但是我公司可以與海上平臺(tái)設(shè)備管理人員設(shè)計(jì)一些較小幅度的更改調(diào)整，從而達(dá)到降低熱介質(zhì)循環(huán)泵振動(dòng)的目的。八、制定對(duì)策序號(hào)對(duì)策1將3臺(tái)熱介質(zhì)循環(huán)泵間距從0.6米加大到1.0米，降低機(jī)組相互影響；2將撬塊厚度從8cm加大到12cm，以提高撬塊剛度；3將3臺(tái)熱介質(zhì)循環(huán)泵撬塊由原有的整體成撬改造成獨(dú)立成撬，降低機(jī)組間的影響，并提高各自的剛度；一、提出對(duì)策，并確定最佳對(duì)策為了解決要因“撬塊設(shè)計(jì)不合理”造成XX11-1CEP平臺(tái)熱介質(zhì)循環(huán)泵振動(dòng)過高問題，小組全體成員運(yùn)用頭腦風(fēng)暴，提出了多種辦法和建議，運(yùn)用親和圖整理為三條對(duì)策：八、制定對(duì)策——確定最佳方案二、驗(yàn)證方案的可實(shí)施性小組成員通過充分的調(diào)查與研究，確定對(duì)策一“將3臺(tái)熱介質(zhì)循環(huán)泵間距從0.6米加大到1.0米”實(shí)施需要將3臺(tái)機(jī)組位置改變，這樣勢(shì)必重新設(shè)計(jì)和鋪設(shè)熱介質(zhì)管線，工作量太大，更重要的是對(duì)平臺(tái)的正常生產(chǎn)造成很大影響，因此該方案不可實(shí)施。泵電機(jī)泵電機(jī)熱介質(zhì)泵A泵電機(jī)熱介質(zhì)泵B熱介質(zhì)泵C機(jī)組間距S對(duì)策不成功判別結(jié)論八、制定對(duì)策——確定最佳方案小組成員通過充分的調(diào)查與研究，確定對(duì)策二“將撬塊厚度從8cm加大到12cm”實(shí)施也需要將3臺(tái)機(jī)組位置改變，從而需要重新設(shè)計(jì)和鋪設(shè)熱介質(zhì)管線，工作量太大，對(duì)平臺(tái)的正常生產(chǎn)造成很大影響，因此該方案也不可實(shí)施。對(duì)策不成功判別結(jié)論泵電機(jī)泵電機(jī)熱介質(zhì)泵A泵電機(jī)熱介質(zhì)泵B熱介質(zhì)泵C機(jī)組間距S機(jī)組撬塊（高8cm）八、制定對(duì)策——確定最佳方案小組成員通過充分的調(diào)查與研究，確定對(duì)策三“將3臺(tái)熱介質(zhì)循環(huán)泵撬塊由原有的整體成撬改造成獨(dú)立成撬”實(shí)施不需要對(duì)機(jī)組進(jìn)行較大設(shè)計(jì)和調(diào)整，既不會(huì)影響機(jī)組管線布置，而且施工難度較小，3臺(tái)熱介質(zhì)循環(huán)泵獨(dú)立成撬，可以加強(qiáng)撬塊的剛性，避免設(shè)備相互間的影響，從而降低引起機(jī)組高振動(dòng)的可能性。熱介質(zhì)泵A熱介質(zhì)泵B熱介質(zhì)泵C改造后撬塊結(jié)構(gòu)圖熱介質(zhì)泵A熱介質(zhì)泵B熱介質(zhì)泵C原來撬塊結(jié)構(gòu)圖機(jī)組撬塊對(duì)策可采用判別結(jié)論

需要修改的管線數(shù)量（單位：組）方案一4方案二6方案三0

統(tǒng)計(jì)：楊**2011.7.30九、實(shí)施對(duì)策要因?qū)Σ吣繕?biāo)措施地點(diǎn)負(fù)責(zé)人完成時(shí)間機(jī)組撬塊設(shè)計(jì)不合理將3臺(tái)熱介質(zhì)循環(huán)泵撬塊由原有的整體成撬改3臺(tái)造成獨(dú)立成撬加強(qiáng)撬塊的剛性，從而降低引起機(jī)組高振動(dòng)的可能性1、與平臺(tái)人員設(shè)計(jì)施工方案；XX11-1CEP平臺(tái)楊**、陳**2011.8.12、監(jiān)督指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工，保證工程質(zhì)量和安全環(huán)保符合要求；江**、林**2011.8.203、協(xié)助平臺(tái)管理者驗(yàn)收工程。楊**、劉**2011.8.22對(duì)策實(shí)施表九、實(shí)施對(duì)策小組相關(guān)負(fù)責(zé)成員，根據(jù)對(duì)策實(shí)施方案，在與現(xiàn)場(chǎng)施工人員的配合下，于2011年8月22日，將XX11-1CEP平臺(tái)熱介質(zhì)循環(huán)泵撬塊改造項(xiàng)目實(shí)施完成，實(shí)施效果圖如下所示：改造后九、實(shí)施對(duì)策撬塊改造期間，小組成員楊**和劉鑫對(duì)熱介質(zhì)循環(huán)泵振動(dòng)情況進(jìn)行了實(shí)地跟蹤測(cè)試，測(cè)量結(jié)果如下所示：

對(duì)策實(shí)施期間熱介質(zhì)循環(huán)泵振動(dòng)值情況測(cè)量時(shí)間實(shí)施前實(shí)施后2011-8-152011-8-22測(cè)點(diǎn)112.4652.231測(cè)點(diǎn)213.0303.396測(cè)點(diǎn)311.4262.571測(cè)點(diǎn)414.3342.786測(cè)點(diǎn)513.9384.573測(cè)點(diǎn)616.2046.747測(cè)點(diǎn)714.6283.008測(cè)點(diǎn)812.1983.925測(cè)點(diǎn)915.5154.500測(cè)點(diǎn)109.5444.864測(cè)點(diǎn)1119.9783.255測(cè)點(diǎn)1211.5761.825平均值13.7363.640數(shù)據(jù)采集：楊**、劉**制表：楊**2011.8.25根據(jù)測(cè)量結(jié)果可見，對(duì)策實(shí)施后，機(jī)組振動(dòng)總值有顯著下降。十、檢查效果XX11-1CEP平臺(tái)熱介質(zhì)循環(huán)泵撬塊改造于2011年8月22日完成，隨后3個(gè)月時(shí)間里，狀態(tài)監(jiān)測(cè)振動(dòng)檢測(cè)小組成員對(duì)機(jī)組振動(dòng)情況進(jìn)行了跟蹤測(cè)量，以下圖表為測(cè)量結(jié)果：

XX11-1CEP平臺(tái)熱介質(zhì)循環(huán)泵2011年9-11月份振動(dòng)情況測(cè)量時(shí)間機(jī)組振動(dòng)總值（mm/s）2011-6-1516.0222011-7-1513.2152011-8-223.6402011-9-153.9152011-10-154.2352011-11-153.219數(shù)據(jù)采集：劉**、林**、江**制表：林毅2011.11.20實(shí)施對(duì)策根據(jù)測(cè)量結(jié)果可以看出，對(duì)熱介質(zhì)泵橇塊進(jìn)行改造后，機(jī)組振動(dòng)幅值有了明顯下降，從根本上解決了振動(dòng)過大問題。對(duì)策實(shí)施后，機(jī)組振動(dòng)總值大大降低，低于目標(biāo)值6.40mm/s。十一、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益

經(jīng)濟(jì)效益本次活動(dòng)實(shí)施之后，有效降低了XX11-1CEP平臺(tái)熱介質(zhì)循環(huán)泵機(jī)組的振動(dòng)，設(shè)備振動(dòng)值的下降，減少了對(duì)該機(jī)組日常的維護(hù)保養(yǎng)以及計(jì)劃性檢修；按活動(dòng)前，每月實(shí)施3次計(jì)劃性維修計(jì)算，平均每次維修所需費(fèi)用為1.2萬元，活動(dòng)實(shí)施后至少1年不需要進(jìn)行該類設(shè)備檢修，由此計(jì)算所節(jié)省的費(fèi)用為1.2萬元×3次