過(guò)程裝備故障診斷系統(tǒng)與鉆井泵閥無(wú)沖擊理論研究.pdf

1、本論文研究的內(nèi)容分兩部分，第一部分是過(guò)程裝備故障診斷系統(tǒng)。石化企業(yè)過(guò)程裝備多系大型精密，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，類(lèi)型繁多，且生產(chǎn)連續(xù)性強(qiáng)，自動(dòng)化水平高，過(guò)程裝備在應(yīng)用過(guò)程中由于各種因素的影響難免出現(xiàn)故障，而且發(fā)生的故障具有多樣性和不可預(yù)測(cè)性的特點(diǎn)。為了保證過(guò)程裝備性能良好，維持正常的運(yùn)轉(zhuǎn)，降低維修成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力等，對(duì)過(guò)程裝備進(jìn)行故障診斷和預(yù)防是重要的和必需的。由于目前對(duì)于這些復(fù)雜系統(tǒng)和過(guò)程裝備，建立系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型和故障過(guò)程模型是非

2、常困難的，本文提出了基于案例診斷推理（CBR）技術(shù)的故障診斷專(zhuān)家系統(tǒng)。 這一部分對(duì)基于案例推理技術(shù)的各個(gè)階段進(jìn)行了研究，包括故障診斷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的建立、基于語(yǔ)義記憶單元的案例表示、案例的組織、案例的檢索以及案例的重用。將CBR技術(shù)應(yīng)用于過(guò)程裝備故障診斷系統(tǒng)中，并用VC++6．0和SQL Server2000實(shí)現(xiàn)了對(duì)專(zhuān)家系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。實(shí)踐證明，基于案例推理技術(shù)進(jìn)行故障診斷的優(yōu)點(diǎn)是根據(jù)過(guò)去的實(shí)例來(lái)解決新問(wèn)題，不需要依靠人從實(shí)例中提取規(guī)則，

3、降低了知識(shí)獲取的負(fù)擔(dān)，接替速度快。在故障診斷方面，實(shí)際的經(jīng)驗(yàn)實(shí)例非常重要，這種給予案例的方法提供了一個(gè)快速有效的診斷途徑。 論文的另一部分是鉆井泵閥無(wú)沖擊理論研究，源于國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（50575017）。隨著超深油氣井的出現(xiàn)和日益增多，以及水力噴射式鉆井工藝的應(yīng)用和固井壓裂工藝的日益強(qiáng)化，對(duì)鉆井泥漿泵和固井壓裂泵的要求也愈來(lái)愈高，即要求泵具有更大的功率、壓力和排量，同時(shí)要求泵體積小，重量輕。為此需要提高泵的沖次。確定臨界沖

4、次的現(xiàn)有理論是在保證泵閥正常工作條件下，提出鉆井泵無(wú)沖擊工作條件，并以此來(lái)確定臨界沖次。 這一部分引用了德國(guó)的阿道爾夫提出的無(wú)沖擊理論，即最高允許沖擊次數(shù)應(yīng)由閥關(guān)閉瞬間閥盤(pán)和閥座密封面上的接觸應(yīng)力來(lái)確定。運(yùn)用有限元法的基本思路分析泵閥的結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)分析了用六結(jié)點(diǎn)三角形單元進(jìn)行泵閥模型的離散化，建立了該單元的剛度矩陣，進(jìn)而建立了有限元分析的整體平衡方程。應(yīng)用ANSYS軟件對(duì)泵閥的沖擊過(guò)程進(jìn)行仿真模擬，計(jì)算出了變形結(jié)果，等效應(yīng)力結(jié)果，