Анализ на приложимостта на динамографите с директни и индиректни методи за измерване на натоварването върху полирани

динамографите

Цена:

Автори на произведението:

Научно списание:

Година на издаване:

Анализ на приложимостта на динамографите с директни и индиректни методи за измерване на натоварването върху полирания прът и неговото преместване

Анализ на приложимостта на динамографите с директни и индиректни методи за измерване на натоварването върху полирания прът и неговото преместване

ОТ. Гаус, В.В. Лавров (компания SIAM, Control Service LLC)

Анализ на използването на динамографи с директен и обратен метод за измерване на натоварвания върху полиран прът и на неговото движение

и за динамометриране на дълбокопомпени агрегати (SHGNU), в момента се използват електронни динамографи на кладенеца, които реализират измервателни системи от два класа: стационарни (непрекъснато наблюдение); нестационарни (оперативни измервания). В нивите на България използването на стационарни системи е ограничено. Те се използват в условно разпределени "телеметрични" системи за наблюдение и контрол, както и в локални системи (сондажни и клъстерни) автоматизация. Основните обеми на мониторинг на състоянието на SHPU се изпълняват по традиционна технология чрез оперативни изследвания, базирани на нестационарни измервателни системи.

Нестационарните динамометрични системи използват директни и индиректни методи за контрол на натоварването и движението на полираната пръчка. За определени режими на работа на SHPU и двата метода могат да дадат приблизително същия резултат. Това обстоятелство и лекотата на прилагане на индиректни методи за наблюдение на динамометричните диаграми доведоха до тяхното широко разпространение.

В момента почти всички производители на динамографи имат в своята номенклатура динамографи, които прилагат косвени методи за измерване. Сред косвените методи за контрол, най-често срещанитеполучени системи, които използват фиксирани върху полиран прът SHPU данни

P^. Гаус, В.В. Лавров (Компания SIAM, Control Service LLC)

Дадени са примери за динамограми с директни и косвени методи на измерване, с подценена и надценена дължина на движение на пръта, с ниски скорости на люлеене на капака на подвижната греда, с вибрации в окачващия елемент и др. Посочва се, че динамометрите с директни методи на измерване нямат недостатъци на динамографите, които използват индиректни методи на измерване. Разгледани са основните предимства на използването на директни измервания в динамометрията.

сензори, които контролират промяната в натоварването на пръта чрез промяна на диаметъра му (т.нар. "горни" динамографи). В този случай положението на пръта, като правило, се контролира въз основа на показанията на акселерометъра (ускорението се използва за изчисляване първо на скоростта, след това на изместването). Измервателните системи от този клас са насочени основно към относителни измервания (контролира се промяната на параметъра във времето, а не абсолютната му стойност). Основните положителни свойства на "горните" динамографи: простота на технологията и ефективност на измерванията; надеждност, осигурена от липсата на силно натоварени механизми.

Въпреки това, основните ограничения, присъщи на най-индиректния метод на управление, не могат да бъдат напълно компенсирани от подобряването на механичните и електронните компоненти. Отбелязаното не позволява използването на "горни" динамографи като универсален инструмент за динамометриране. Ограниченията на индиректния метод (съответно динамографа "над главата") включват:

• зависимост на резултатите от изпитването от геометричните размери и физичните свойства на полирания прът от изследвания SHPU;

• чувствителност към промянадинамична скоба за измерване на температурата

mograph, тези промени са неизбежни по време на монтажа на сензора поради разликата в температурата на околната среда и полираното стебло;

• Значителни ограничения върху възможността за контрол на движенията при ниски скорости поради ниската резолюция на акселерометрите;

• Параметрите, контролирани от динамографа, са чувствителни не само към измерените натоварвания и премествания, но и към такива неконтролируеми фактори като невертикално движение на пръта и неговото огъване.

• "overhead" динамограф контролира относителните стойности на натоварването на пръта SHPU, т.е. натоварване на полиран прът в относителни единици, изместени спрямо нула с произволна стойност; в същото време динамографът може да измери разликата в натоварванията между две точки от диаграмата на динамометъра в тонове, но не може да измери абсолютната стойност на натоварването в нито една от точките на диаграмата на динамометъра.

Липсата на абсолютни стойности на натоварванията не позволява:

✓ правилно сравнявайте теоретичните и практическите динамометрични диаграми за натоварванията на хода напред и назад;

✓ правилно изчисляване на максималните, минималните и намалените напрежения в колоната на пръта;

Ориз. 1. Първият (a, b) и вторият (c, d) примери за диаграма на динамометър с подценена дължина на хода:

a, c - референтни динамограми, записани от междунасочен динамограф; b, d - динамограми, получени от "горен" динамограф

В сравнение с директните измервания, когато използваме динамограф със скоба, не можем:

„да контролира абсолютните стойности на натоварванията и съответно да оценява реалните натоварвания и напрежения в окачването;

"сравнете абсолютните натоварвания с изчислени или референтни стойности, за да откриете счупвания, изходи на буталото, повишени хидравлични съпротивленияв диагностиката на ШНУ и др.

Точността на индиректно оценените параметри има приемливо ниво само при определени режими на работа на SHPU и определени параметри на полирания прът. Тези характеристики на "горните" динамографи ограничават възможностите за тяхното използване за наблюдение на нарушения и оценка на ефективността на SHPU.

Ще разгледаме примери за решаване на проблемите с използването на „горни“ динамографи за диагностициране на състоянието и ефективността на работата на SHPU въз основа на резултатите от работещи динамографи от различни производители, включително

Ориз. 2. Динамограма с надценена дължина на хода:

a, b - съответно референтната и записана от динамографа "над главата".

✓ елиминира възможността за диагностициране на нарушения в работата на SHPU чрез динамиката на абсолютните стойности на натоварванията върху пръта по време на работа на блока.

Нека разгледаме числените параметри, които могат да бъдат получени с помощта на динамографа "над главата", ако не извършвате сложната технологична операция "контрол на нулевата линия":

^ разликата между натоварванията на предния и обратния ход (граници на промяна на натоварването и условно "запълване" на диаграмата на динамометъра) и други разлики в натоварването между отделните точки на диаграмата на динамометъра; ^ дължина на хода на полирания прът; ^ загуба на ход поради разтягане на окачването, газ в помпата, течове и др.

динамографи тип "Микон" и два вида "горни" динамографи ТНПВО "СИАМ" ("СУДОС-мини плюс" и "СИДДОС-мини"). Основните проблеми с точността на "горните" динамографи възникват при измерване на движения върху динамометрична диаграма (оценка на пълните и ефективни ходове на пръта и буталото).

На фиг. 1, a, b показва едновременно получените динамометрични диаграми чрез междупречни (директни измервания) и "горни" (непреки измервания) динамографи в SHPU с броя на люлеенето на главатабалансьор в минута 5,8 и дължина на хода на полирания прът 1,6 м. От фиг. 1, b може да се види, че формата на диаграмата на динамометъра за непряко измерване с промяна на натоварванията не се изкривява значително и съответства на "референтната". Въпреки това, от сравнение с теоретичната диаграма на динамометъра и големината на хода на пръта, може да се види, че показанията на канала за изместване имат значителна грешка. Непрякото измерване подценява стойността на дължината на хода с 0,4 m (25%). Това доведе до неправилна диагноза за наличието на значителни течове на динамометричната диаграма на динамографа "над главата" и значително подценяване на параметрите на ефективността на работата на SRPU (виж таблицата).

В друг пример (вижте фиг. 1, c, d), диаграмите на динамометъра са представени в един от най-приемливите режими за акселерометър: броят на люлеенето на балансиращата глава в минута е 5,9, дължината на хода на полирания прът е 2 м. Косвеното измерване подценява дължината на хода с 0,3 m (15%). В същото време при преки и непреки измервания дебитът е съответно 18,8 и 16,2 m3/ден, т.е. косвените измервания са подценили очаквания дебит с 14%.

При надценена стойност на дължината на хода на полирания прът за SRPU с брой люлеения на балансиращата глава в минута от 4,3 и действителната дължина на хода на пръта 2,9 m (фиг. 2), динамографът "над главата" надценява дължината на хода с 1,1 m (38%), а дебитът - с 55% (от 18,3 m3 / ден с директно измерване до 38 m3/ден с индиректен ).

По този начин, дори когато окачването се движи с типични скорости на люлеене