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资产监测 / 潜水泵与深井泵

洞悉水下的故障。
无需下水。

潜水泵和深井泵无法安装振动传感器,也无法在运行中检查。Artesis 在地面的电机控制柜读取它们的状态——这是持续了解这类资产的唯一可行方式。

10×轴承故障与及时维修的成本对比,提升泵站案例
14,000×植入故障后转子参数的升幅
井下 0 个传感器在地面测量电流和电压
01 / 挑战

看不见。
够不着。

深井泵、集水井泵和提升泵站的泵在几十乃至上百米深处工作。把泵提出来检查,需要吊车、施工人员和停机,因此大多数泵一直运行到损坏。

电机紧挨着泵,其供电电缆通向地面。叶轮、轴承或联轴器状态的每一处变化,都会沿这根电缆以电流变化的形式传到地面。Artesis 在 MCC 读取它。

01

在地面接入

e-MCM 使用电机控制柜内的电流和电压。井下不安装任何设备。

02

学习正常运行状态

基准反映泵的实际扬程和流量,因此液力和机械方面的变化一目了然。

03

仅在必要时提泵

发现结果会说明问题属于电气、机械还是液力,以及何时采取措施。

02 / 重点案例 · 水务公司 · 提升泵站

两台提升泵站水泵。
在控制柜监视轴承。

有据可查的现场案例
提升泵站 12 / 130 HP 泵 · e-MCM 轴承趋势
Artesis e-MCM 网页趋势图:130 HP 潜水式提升泵站水泵十天内的轴承指标,始终低于预警线

2022年4月十天内的轴承指标,低于预警线(红色虚线)。

提升泵站 52 / 45 HP 泵 · e-MCM 轴承趋势
Artesis e-MCM 网页趋势图:45 HP 潜水式提升泵站水泵的轴承指标,前期出现几次短暂峰值后大部分时间低于预警线

前期出现几次短暂峰值后,大部分时间低于预警线。选择可打开大图。

10×

等待的代价
对于 130 HP 的泵,轴承损坏意味着约 $60,000 的维修费——相当于新泵价格的一半。及时更换轴承和密封件约需 $6,000。

对无人能看到的泵,持续跟踪轴承趋势。

130 HP提升泵站 12
45 HP提升泵站 52
≈ $6k及时更换轴承 + 密封件

情况在美国一家水务公司,潜水式提升泵站水泵的价格三年内翻了一番:一台类似的 130 HP 泵当时报价约 $120,000。

部署方式各泵控制柜中的 e-MCM 设备对照预警线,持续跟踪每台泵的轴承状态。集水井内不安装任何设备。

价值运营方跟踪长期趋势,可在故障发生前更换轴承和密封件——较大的泵约 $6,000,而非 $60,000 的维修费;较小的泵 $5,000,而非 $50,000。

  1. 1持续的轴承趋势
  2. 2每台泵的预警线
  3. 3计划性轴承 + 密封件更换

来源:Artesis e-MCM 用户演示文稿,由该公司运营承包商提供,2022 年(趋势数据为 2022年4月)。已隐去客户名称。

03 / 更多现场案例

一次深井预测
与植入故障。

现场 + 测试回路
Artesis AI 分析报告片段,显示对一台被标记为液力异常的泵所做的宽频过程噪声分析
今日的 AI 报告视图:从宽频噪声中标出液力异常。取自另一台泵的示例。
水务公司 · 叶轮

深井泵故障,预测误差仅数日

在一项针对六台泵、历时 18 个月的试点中,Artesis 标出了两台深井泵,之后建议更换其中一台,原因是叶轮相关问题。该泵被留作测试继续运行,在预测日期后仅两三天便发生故障。

试点
6 台泵 · 18 个月
结果
与预测相差数日内失效
Artesis AI 分析报告片段,含联轴器不对中发现
今日的 AI 报告视图:自动发现联轴器不对中。取自另一台泵的示例。
测试回路 · 联轴器

已知的劣质联轴器

该泵在两个工作点完成学习,随后带着已知的劣质联轴器重新启动。传动参数上升约 5,000 倍,一小时内即发出 Examine 1 报警——而管道法兰上的测振仪读数仅为 4 mm/s。

工况
扬程 80–88 m,175–193 m³/h
结果
Examine 1 报警
Artesis AMTPro 当前某台泵的功率谱密度,对照学习到的正常和高值包络线
今日的 AMTPro 功率谱密度:频谱对照学习到的正常和高值包络线进行判断。取自另一台泵的示例。
测试回路 · 耐磨环 + 轴承

缺失耐磨环和轴承

联轴器良好,但拆除了一级的耐磨环和轴承后,相同流量下的扬程从 88 m 降至 83 m。与已知良好状态相比,传动参数上升约 5,500 倍,转子参数约 14,000 倍,摩擦参数约 150 倍。

转子参数
≈14,000× 基准
摩擦参数
≈150× 基准
此测试的意义

让无法检查的故障变得可见

在带仪表的回路上植入故障,可看出泵的哪些内部故障会产生清晰的电气特征,之后再应用于井中。

提升泵站案例为 2022 年;深井案例为 2008–2009 年;测试回路结果为 2010年7月。卡片图像为 Artesis 当前报告中取自其他泵的视图。已隐去客户名称。

04 / 我们检测什么

故障模式、信号
与证据强度。

证据强度反映某种状况在典型潜水泵装置中产生可观测电气特征的可靠程度,并非检出保证。

状况信号中的变化证据现场案例
泵 · 液力
叶轮磨损或损坏被驱动设备(叶片)指标良好深井泵
耐磨环缺失,内部摩擦摩擦和转子参数;相同流量下扬程下降良好测试回路
堵塞,干运转负载水平对照学习到的基准良好—
传动链 · 机械
联轴器故障传动部件参数良好测试回路
轴承磨损轴承指标趋势良好提升泵站 →
电机 · 电气
转子导条电流频谱中的转子相关特征强—
定子与绝缘电流不平衡远高于电压不平衡强—
电缆与供电问题各相 RMS、电压不平衡、谐波强—
05 / 适用范围之外

电气特征较弱之处。

我们事先说明局限,使监测用在最有价值之处,并搭配合适的补充检查。

超长电缆

长下放电缆会衰减高频成分;基准按每处安装分别设定。

早期密封磨损

没有负载变化的密封劣化几乎不留电气痕迹。

缓慢冲蚀与腐蚀

渐进的材料损失,在影响性能之前可能观察不到。

变频器极低转速

低于约 20 Hz 时,置信度会降低。

观察到的特征由合格人员解读;它们用于指导排查,而非取而代之。AMTPro 现场测试要求采集期间转速接近恒定(频率 ±1%)。

06 / 部署方式

关键设备连续监测。
其余设备便携测试。

在线 · 永久安装

e-MCM

  • 深井泵和提升泵站主用泵
  • 24/7 学习、趋势分析和报警
  • 支持变频器应用
  • 结果在 OmniSight 中跨现场查看
便携式 · 巡检路线

AMTPro

  • 备用泵,以及提泵前的筛查
  • 数分钟内在 MCC 完成现场测试
  • 每次测试自动生成状态报告
  • 每份报告含能耗影响估算

Artesis Insight 解读发现。

Artesis Insight 将频谱和趋势转化为通俗语言的解释和后续步骤。您的团队无需成为 ESA 专家,也能据此采取行动。

示例性维护指导

检查叶轮。

叶片/被驱动设备指标上升并伴随负载变化,提示叶轮磨损或损坏。请在下一个合适的时机安排提泵。

措施之后
修复后,确认在同一工作点趋势回到其学习水平。

仅为示例措辞;并非实时报警或真实的 AI 报告。

07 / 应用

凡是泵够不着之处。

深井泵集水井泵和提升泵站泵污水泵和雨水泵排水泵海水提升泵灌溉泵
安装监测需要把泵提出来吗?

不需要。一切都安装在地面的电机控制柜内。

长电缆会影响测量吗?

长电缆会衰减部分高频成分。每处安装都有各自的基准,因此变化是对照该泵自身的正常状态来判断的。

变频器驱动的泵可以监测吗?

可以。e-MCM 支持变频器应用。最好先在固定转速下建立基准;低于约 20 Hz 时置信度会降低。

能区分液力问题和机械问题吗?

发现结果按领域分类——例如叶片/被驱动设备、传动、轴承、转子——测试回路即是如此。

开始需要哪些信息?

电机铭牌数据、泵类型和安装深度、电缆长度、典型电流、启动器或变频器类型以及 MCC 测量点。

让您的潜水泵一目了然。

告诉我们您的水井和提升泵站。我们将帮助您确定哪些泵适合在线监测。

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58 Thomas St, New York, 10013 USA

+1 443 315 2056

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