10×Стоимость отказа подшипника против своевременного ремонта, пример с КНС
Мониторинг активов / Погружные и скважинные насосы
Знайте, что выходит из строя под водой.
Не погружаясь под воду.
На погружные и скважинные насосы нельзя установить датчики вибрации, а осмотреть их во время работы невозможно. Artesis определяет их состояние по шкафу управления двигателем на поверхности — это единственный практичный способ непрерывного контроля таких активов.
14,000×Рост параметра ротора после внесённой неисправности
0 датчиков в скважинеТок и напряжение измеряются на поверхности
01 / Проблема
Вне поля зрения.
Вне досягаемости.
Скважинные насосы, насосы приёмных резервуаров и КНС работают на глубине десятков и сотен метров. Подъём насоса для осмотра требует крана, бригады и простоя — поэтому большинство из них работают до отказа.
Двигатель находится рядом с насосом, а его питающий кабель выходит на поверхность. Любое изменение состояния рабочего колеса, подшипников или муфты передаётся по этому кабелю как изменение тока. Artesis считывает его в MCC.
Подключитесь на поверхности
e-MCM использует ток и напряжение в шкафу управления двигателем. В скважине ничего не устанавливается.
Изучите нормальную работу
Эталоны отражают реальные напор и расход насоса, поэтому гидравлические и механические изменения заметны.
Поднимайте насос только при необходимости
Результаты показывают, какая проблема — электрическая, механическая или гидравлическая, — и когда действовать.
02 / Главный пример · Водоканал · КНС
Два насоса КНС.
Подшипники под контролем из шкафа.
ДОКУМЕНТИРОВАННЫЙ ПРИМЕРКНС 12 / НАСОС 130 HP · e-MCM, ТРЕНД ПОДШИПНИКА
Индикатор подшипника за десять дней в апреле 2022 года ниже линии предупреждения (красный пунктир).
КНС 52 / НАСОС 45 HP · e-MCM, ТРЕНД ПОДШИПНИКА
Преимущественно ниже линии предупреждения после нескольких коротких пиков в начале периода. Нажмите, чтобы открыть в полном размере.
10×
Цена ожидания
На насосе 130 HP отказ подшипника означает ремонт примерно на $60,000 — половину цены нового насоса. Своевременная замена подшипников и уплотнений обойдётся примерно в $6,000.
Непрерывные тренды подшипников на насосах, которых никто не видит.
130 HPКНС 12
45 HPКНС 52
≈ $6 тыс.Своевременная замена подшипников и уплотнений
СитуацияВ американском водоканале цена погружных насосов КНС за три года удвоилась: аналогичный насос 130 HP теперь оценивали примерно в $120,000.
КонфигурацияБлоки e-MCM в шкафах управления двигателями непрерывно отслеживают состояние подшипников каждого насоса относительно линии предупреждения. В приёмном резервуаре ничего не установлено.
ЦенностьОператор следит за трендом во времени и может заменить подшипники и уплотнения до отказа — примерно за $6,000 вместо ремонта на $60,000 у более крупного насоса и за $5,000 вместо $50,000 у меньшего.
- 1Непрерывный тренд подшипника
- 2Линия предупреждения для каждого насоса
- 3Плановая замена подшипников и уплотнений
Источник: презентация Artesis e-MCM от подрядчика по эксплуатации водоканала, 2022 (данные тренда за апрель 2022). Названия заказчиков не раскрываются.
03 / Ещё примеры с объектов
Прогноз по скважине
и внесённые неисправности.
ОБЪЕКТ + ИСПЫТАТЕЛЬНЫЙ КОНТУР
Текущий вид отчёта ИИ: гидравлическая аномалия, выявленная по широкополосному шуму. Пример с другого насоса.
Отказ скважинного насоса, предсказанный с точностью до нескольких дней
В 18-месячном пилоте на шести насосах Artesis отметил оба скважинных насоса и позже рекомендовал заменить один из них из-за проблемы, связанной с рабочим колесом. Насос оставили работать в качестве теста, и он отказал в течение пары дней от предсказанной даты.
- Пилот
- 6 насосов · 18 месяцев
- Результат
- Отказ в течение нескольких дней от прогноза
Текущий вид отчёта ИИ: расцентровка муфты найдена автоматически. Пример с другого насоса.
Заведомо неисправная муфта
Насос обучили на двух рабочих точках, затем перезапустили с заведомо неисправной муфтой. Параметр трансмиссии вырос примерно в 5,000 раз, и менее чем через час последовала тревога Examine 1 — в то время как виброметр на фланце трубы показывал лишь 4 mm/s.
- Режим работы
- Напор 80–88 m, 175–193 m³/h
- Результат
- Тревога Examine 1
Текущая PSD AMTPro: спектр оценивается по изученным нормальной и высокой огибающим. Пример с другого насоса.
Нет уплотнительного кольца и подшипника
При исправной муфте, но со снятыми с одной ступени уплотнительным кольцом и подшипником напор при том же расходе упал с 88 m до 83 m. Параметр трансмиссии вырос примерно в 5,500 раз, параметр ротора — примерно в 14,000 раз, а параметр задевания — примерно в 150 раз относительно заведомо исправного состояния.
- Параметр ротора
- ≈14,000× эталона
- Параметр задевания
- ≈150× эталона
Неисправности, которые нельзя осмотреть, становятся видимыми
Внесённые неисправности на оснащённом приборами контуре показывают, какие внутренние неисправности насоса дают чёткую электрическую сигнатуру, — прежде чем полагаться на неё в скважине.
Пример с КНС — 2022 год; пример со скважиной — 2008–2009 годы; результаты испытательного контура — июль 2010 года. Изображения на карточках — текущие виды отчётов Artesis по другим насосам. Названия заказчиков не раскрываются.
04 / Что мы выявляем
Виды неисправностей, сигналы
и надёжность признаков.
Надёжность признаков отражает, насколько уверенно то или иное состояние порождает наблюдаемую электрическую картину в типичных установках погружных насосов — это не гарантия обнаружения.
| Состояние | Что меняется в сигнале | Надёжность | Пример |
|---|---|---|---|
| Насос · гидравлика | |||
| Износ или повреждение рабочего колеса | Индикатор приводимого оборудования (лопасти) | Хорошая | Скважинный насос |
| Потеря уплотнительного кольца, внутреннее задевание | Параметры задевания и ротора; падение напора при том же расходе | Хорошая | Испытательный контур |
| Засор, сухой ход | Уровень нагрузки относительно изученного эталона | Хорошая | — |
| Трансмиссия · механика | |||
| Неисправности муфты | Параметр элементов трансмиссии | Хорошая | Испытательный контур |
| Износ подшипника | Тренд индикатора подшипника | Хорошая | КНС → |
| Двигатель · электрика | |||
| Стержни ротора | Картина ротора в спектре тока | Высокая | — |
| Статор и изоляция | Небаланс тока значительно выше небаланса напряжения | Высокая | — |
| Проблемы кабеля и питания | RMS по фазам, небаланс напряжения, гармоники | Высокая | — |
05 / За пределами возможностей
Где электрические признаки слабее.
Мы заранее называем ограничения, чтобы мониторинг применялся там, где он полезнее всего, и дополнялся нужными проверками.
Очень длинные кабели
Длинные погружные кабели подавляют высокочастотные составляющие; эталоны задаются для каждой установки.
Ранний износ уплотнения
Износ уплотнения без изменения нагрузки оставляет мало электрических следов.
Медленная эрозия и коррозия
Постепенная потеря материала может быть не видна, пока не повлияет на характеристики.
Очень низкая скорость VFD
Ниже примерно 20 Hz достоверность снижается.
Наблюдаемые картины интерпретирует квалифицированный персонал; они направляют расследование, а не заменяют его. Разовые тесты AMTPro требуют почти постоянной скорости (±1% по частоте) во время записи.
06 / Как это внедряется
Непрерывно там, где важно.
Переносной — для остального.
Онлайн · стационарно
e-MCM
- Рабочие насосы скважин и КНС
- Обучение, тренды и тревоги 24/7
- Работа с VFD
- Результаты в OmniSight по всем объектам
Переносной · по маршруту
AMTPro
- Резервные насосы и предварительная оценка перед подъёмом
- Разовые тесты из MCC за минуты
- Автоматический отчёт о состоянии по каждому тесту
- Оценка влияния на энергопотребление в каждом отчёте
Artesis Insight объясняет результат.
Artesis Insight превращает спектры и тренды в объяснения простым языком и следующие шаги. Вашей команде не нужно быть специалистом по ESA, чтобы действовать по результату.
Иллюстративная рекомендация по обслуживанию
Проверьте рабочее колесо.
Рост индикатора лопастей / приводимого оборудования вместе с изменением нагрузки указывает на износ или повреждение рабочего колеса. Запланируйте подъём при ближайшем подходящем окне.
После действий
После восстановления убедитесь, что тренд вернулся к изученному уровню в той же рабочей точке.
Только пример формулировки; это не реальная тревога и не воспроизведённый ИИ-отчёт.
07 / Применение
Везде, где насос вне досягаемости.
Скважинные и глубинные насосыНасосы приёмных резервуаров и КНСКанализационные и дождевые насосыДренажные насосыНасосы подъёма морской водыНасосы орошения
Нужно ли поднимать насос, чтобы установить мониторинг?
Нет. Всё устанавливается в шкафу управления двигателем на поверхности.
Влияет ли длинный кабель на измерение?
Длинные кабели подавляют часть высокочастотных составляющих. Для каждой установки строится свой эталон, поэтому изменения оцениваются относительно нормы именно этого насоса.
Можно ли контролировать насосы с частотными преобразователями?
Да. e-MCM поддерживает применение с VFD. Эталон лучше сначала построить на фиксированной скорости; ниже примерно 20 Hz достоверность снижается.
Можно ли отличить гидравлические проблемы от механических?
Результаты классифицируются по областям — например, лопасти / приводимое оборудование, трансмиссия, подшипник, ротор — как показывает испытательный контур.
Какая информация нужна для начала?
Данные шильдика двигателя, тип насоса и глубина установки, длина кабеля, типичный ток, тип пускателя или привода и точки измерения в MCC.
Смежные активы
Другое оборудование под нашим контролем.
Возьмите погружные насосы под наблюдение.
Расскажите о ваших скважинах и КНС. Мы поможем решить, какие насосы контролировать онлайн.
