安全工程信息化技术应用-工程实例.pptx

安全工程信息化技术应用-工程实例 实例一 安全监测系统2本章目录 2023/12/33主要内容1、多源数据采集与预处理模型2、泵机组与管道的工况耦变规律研究3、基于耦合分析的管道泄漏检测方法研究4、基于耦合分析的机组故障监测与精确诊断方法5、实时数据驱动的远程安全预警模型 2023/12/341、多源数据采集系统结构在线数据采集系统采样频率慢（16Hz）不间断持续采集数据类型多样离线数据采集系统采样频率高（1KHz）间歇性采集振动数据（受传感器种类限制）适用于：管道泄漏检测、机组故障监测、安全预警过程适用于：机组精确故障诊断过程 2023/12/352、在线数据采集系统构建硬件：SCADA系统数据采集终端（PLC）软件：基于OPC的远程数据采集技术OPC是一个工业通讯标准，它建立了一组符合工业控制要求的数据接口规范，能够解决上位机和不同硬件设备间的远程通讯问题。OPC协议泵站PLC及机柜面板OPC数据通讯技术通讯速率快可靠性高 2023/12/36服务器端 – 客户端（CS模式）OPC服务器 (OFS 3.0 )OPC.Net 自动化接口2、在线数据采集系统构建 2023/12/373、离线数据采集系统中国石油大学（北京）自主开发的EDES-4型数据采集系统振动信号测点布置图采集系统软件采集系统硬件 2023/12/384、机组故障监测SCADA系统故障监测功能是对实时状态量的简单阈值判断，实现不了对机组隐含故障的监测，并且存在误报警的现象。SCADA系统工艺参数截屏现场SCADA系统带有机组故障监测功能SCADA系统报警参数表 2023/12/395、HAZOP分析的安全知识库构建安全知识元创建工艺参数节点根据过程参量的数据类型来划分 2023/12/3106、远程安全预警模型 2023/12/3116、软件介绍设计开发了“泵机组与管道故障诊断与安全预警”系统软件，并应用到了中石化东临复线原油管道安全生产中。软件系统数据采集与处理子系统管道泄漏检测子系统机组故障诊断子系统动态安全预警子系统 2023/12/3127、数据库表结构设计 2023/12/3138、系统软件实现OPC数据采集与预处理子系统 2023/12/3148、系统软件实现主要功能子系统管道泄漏检测页面机组故障监测页面机组故障精确诊断页面远程安全预警页面 2023/12/315历史数据查看器8、系统软件实现辅助功能页面实时数据查看器全线设备运行状态查看器软件配置功能页面 实例二 模拟与仿真16本章目录 1、安全阀在正常工况下偶尔异常开启； 3、液位计振动幅度较大，使部分构件产生严重压痕； 4、注油无缝钢管在高频小振幅振动下曾经引起过断裂； 5、压缩机组在850转/分工况下振动特别剧烈，目测感觉非常危险，该振动可能 导致地脚螺栓崩断。 故障表现形式：2、一级排气与二级进气口连接处振动引起连接螺栓松动，造成严重的安全隐患； 基础知识1—排气阀 2—气缸 3—活塞 4—活塞杆 5—十字头 6—连杆 7—曲柄 8—吸气阀 9—阀门弹簧 组成机体传动机构压缩机构润滑冷却组成故障形式诊断方法结构排气量不足压力异常温度异常热力故障异常响声振动过热机械故障 参数监测 温度监测 介质金属法 振动信号分析法 油液分析 -19-2023/12/3仿真诊断总体方案设计大张坨压缩机照片压缩机模型经过现场测绘及贵公司提供的材料，对压缩机整机建模如下： -20-2023/12/3仿真诊断总体方案设计3号洗涤罐4号洗涤罐1号洗涤罐2号洗涤罐1级进气缓冲罐1级出气缓冲罐2级进气缓冲2级出气缓冲罐3级进气缓冲罐3级出气缓冲罐 -21-2023/12/3基于固有特性分析的压缩机减振研究网格单元：Solid45弹性模量：2.1E11Pa泊 松 比：0.3密 度：7800kg/m3单 元 数：683469节 点 数：204681 -22-2023/12/3基于固有特性分析的压缩机减振研究零位移：44个地脚螺栓 进出气口管道截面阶数一阶二阶三阶四阶五阶六阶七阶八阶九阶十阶频率（Hz）27.6732.0243.0648.9969.0470.6973.0179.8785.8988.35压缩机前10阶固有频率 压缩机整机的各阶固有频率都比较低，一阶频率只有27.67Hz，这与往复式压缩机的激振频率900/60=15Hz接近。因此曲轴的转动很容易激发压缩机整机产生共振。并且由于前十阶频率都与激振频率相差不大，所以压缩机整机的振动表现为各低阶振型的叠加。 一阶模态位移云图七阶模态位移云图十阶模态位移云图 压缩机的振型主要表现为洗涤罐的振动，而液位计位于洗涤罐之上，所以其振动很大。