抽油机安全运行动态分析技术

2003-04年度奇宇广告品牌推广部2003.11抽油机安全运行动态分析技术一、现状

1.抽油机运行现状与存在的安全隐患.2.现有技术的监测水平与不足.二、原理

1.材料的疲劳、断裂与声波之间的关系.2.波形幅值的百分比与判断.三、技术组成

1.声波技术的应用与特制的发射接收器.2.波形分析软件与配套的图库.四、特点

1.现场免拆卸动态分析.2.全面的图库与先进的分析软件支持.五、意义六、动态跟踪对象及方法目录

一、现状抽油机运行现状与存在的安全隐患

抽油机运动机械设备的设计寿命一般在10-15年.抽油机长期转动受到强大作用力而产生变形儒动.从疲劳到组织晶格错位,晶相颗粒逐步形成长大，导致材料产生断裂裂纹,形成重大的安全隐患.2．现有监测技术存在着不足而无法精准判断

a、磁粉和疲劳探伤技术，只能在工件的裂纹表面进行,而抽油机上的轴类部件全都是装配在各总成部件的内部。

b、射线及其它的探伤只能在室内进行。

C、单纯超声波探伤存在波形分析和数量级判断上的局限。二、原理

1．金属材料疲劳与声波之间的关系

声波在不同的介质中传播的速度不同；在不同密度的物质中传播的速度也不同。按照该原理,根据工件的各个变化阶段反应出来的波形来判断工件是否处于安全的工作状态。请看图示1、2ABDE1、在图示1中的O—A段为：正比阶段

(45钢）。σp=300Mpa2、在图示1中的A—B段为：屈服阶段σs=352Mpa

σsT=450Ma3、在图示1中的B—C段为：强化阶段：σb=597Mpa

σbT=700Mpa4、在图示1中的O—A段为：屈服收缩阶段：45ppσpσbσs示图:2示图:1OC受力阶段材料正比例阶段正常屈服阶段强化阶段收缩变形阶段晶格错位晶粒长大收缩变形裂纹晶相组织波形2.波形的幅值百分比与判断

见以下四个曲柄销波形分析报告测件名称抽油机曲柄销（右）工件编号01报告编号：

06-08-01检测日期2006-8-14物特：①材质：40Cr；②热处理状态：T；③粗糙度：0.32。丝扣波区有害波区台阶波区调底

波型区

波新分

析无害波区

害

波

区①水平距离0～66mm处波峰：丝扣波

②水平距离230mm处波峰：台阶开始波

③水平距离290mm处波峰：台阶结束波波

④水平距离290～333mm处波峰：轴承台阶波有

害

波

区①水平距离0～60mm处波峰：20%丝扣部80%重度疲劳损伤。

②水平距离152.8mm处波峰：缺损度为6.8%。

结论：正常！检测人分析师审核单位签章(1)1号曲柄销波形分析报告测件名称抽油机曲柄销（右）工件编号02报告编号：

06-08-02检测日期2006-8-14物特：①材质：40Cr；②热处理状态：T；③粗糙度：0.32。无损探伤超声检测波形图丝扣波区有害波区台阶波区调底

波型区

波新分

析无害波区

害

波

区①水平距离0～66mm处波峰：丝扣波

②水平距离230mm处波峰：台阶开始波

③水平距离290mm处波峰：台阶结束波波

④水平距离290～333mm处波峰：轴承台阶波有

害

波

区①水平距离66～120mm处波峰：丝扣根部R处25%中度疲劳损伤。

②水平距离160.7mm处波峰：缺损度为55.4%。

结论：建议报废！检测人分析师审核单位签章(2)2号曲柄销波形分析报告测件名称抽油机曲柄销（右）工件编号03报告编号：

06-08-03检测日期2006-8-14物特：①材质：40Cr；②热处理状态：T；③粗糙度：0.32。无损探伤超声检测波形图丝扣波区有害波区台阶波区调底

波型区

波新分

析无害波区

害

波

区

①水平距离0～66mm处波峰：丝扣波

②水平距离230mm处波峰：台阶开始波

③水平距离290mm处波峰：台阶结束波波

④水平距离290～333mm处波峰：轴承台阶波有

害

波

区①水平距离0～60mm处波峰：50%丝扣部80%重度疲劳损伤。

②水平距离152.8mm处波峰：缺损度为35.1%。

结论：加密（六个月）检测使用：检测人分析师审核单位签章(3)3号曲柄销波形分析报告测件名称抽油机曲柄销（右）工件编号05报告编号：

06-08-04检测日期2006-8-14物特：①材质：40Cr；②热处理状态：T；③粗糙度：0.32。无损探伤超声检测波形图丝扣波区有害波区台阶波区调底

波型区

波新分

析无害波区

害

波

区①水平距离0～66mm处波峰：丝扣波

②水平距离230mm处波峰：台阶开始波

③水平距离290mm处波峰：台阶结束波波

④水平距离290～333mm处波峰：轴承台阶波有

害

波

区①水平距离66～120mm处波峰：丝扣根部R处5.9%轻度疲劳损伤。

②水平距离100～230mm处波峰：正常

结论：正常！检测人分析师审核单位签章(4)4号曲柄销波形分析报告三、技术组成1．超声波技术的运用与特制的发射接收器(见图).

特制的接触式多角度发射器

不同发射功率与工件配套的小直径接收器

特制芯片与软件配套的显示波形分析仪

2.波形分析软件及配套的图库

读出各类波形:有害波、无害波、结构波等.

分析波形的有害程度:按幅值的百分比来区分.

归整出分区波形:初步的识别结论.

工件图库:建立并收集各类工件的图形库.

四、特点1.现场免拆卸曲柄销螺帽拆开的曲柄销轴承正面快捷方便2.全面的图库结合,先进的分析软件支持图1：未拆曲柄销测试图2：测试动态分析报告图3：磁粉探伤结果对比

动态监测结果与磁粉探伤结果完全稳合判断精准2006年6月在采油五厂抽检到一台四机厂生产的48型3米抽油机曲柄销（见图示1）抽检的动态结果：在该曲柄销螺帽端至轴承端190mm处有害波幅值达94.5%，判废！（图2）。后将该曲柄销

拆下，送到室内用磁粉探伤仪进行检测，同样，在该曲柄销螺帽端至轴承端190mm处发现断裂裂纹（图3）

动态监测结果与磁粉探伤结果完全稳合

！五.意义1、确保抽油机安全运行，使安全生产落到实处。2、降低安全生产成本，避免重大安全事故。（见右图：为确保抽油机安全运行而花巨资更换下来的超期服役抽油机曲柄销）为确保抽油机安全运行而花巨资更换下来的超期服役抽油机曲柄销3、为安全生产决策提供有利的科学依据4、量化抽油机及各类动态监测设备的安全运行等级。5、转变安全管理观念,建立预知可控的安全管理机制使安全生产工作----看的见、抓的准、放下心、睡的稳。六、跟踪对象及方法1、对象

①现场使用5-10年以上的抽油