過程裝備故障診斷系統(tǒng)與鉆井泵閥無沖擊理論研究.pdf

1、本論文研究的內容分兩部分，第一部分是過程裝備故障診斷系統(tǒng)。石化企業(yè)過程裝備多系大型精密，結構復雜，類型繁多，且生產連續(xù)性強，自動化水平高，過程裝備在應用過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測性的特點。為了保證過程裝備性能良好，維持正常的運轉，降低維修成本，提高經濟效益，增強企業(yè)競爭能力等，對過程裝備進行故障診斷和預防是重要的和必需的。由于目前對于這些復雜系統(tǒng)和過程裝備，建立系統(tǒng)數(shù)學模型和故障過程模型是非

2、常困難的，本文提出了基于案例診斷推理（CBR）技術的故障診斷專家系統(tǒng)。 這一部分對基于案例推理技術的各個階段進行了研究，包括故障診斷系統(tǒng)結構的建立、基于語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技術應用于過程裝備故障診斷系統(tǒng)中，并用VC++6．0和SQL Server2000實現(xiàn)了對專家系統(tǒng)的開發(fā)。實踐證明，基于案例推理技術進行故障診斷的優(yōu)點是根據(jù)過去的實例來解決新問題，不需要依靠人從實例中提取規(guī)則，

3、降低了知識獲取的負擔，接替速度快。在故障診斷方面，實際的經驗實例非常重要，這種給予案例的方法提供了一個快速有效的診斷途徑。 論文的另一部分是鉆井泵閥無沖擊理論研究，源于國家自然科學基金項目（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用和固井壓裂工藝的日益強化，對鉆井泥漿泵和固井壓裂泵的要求也愈來愈高，即要求泵具有更大的功率、壓力和排量，同時要求泵體積小，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，提出鉆井泵無沖擊工作條件，并以此來確定臨界沖次。 這一部分引用了德國的阿道爾夫提出的無沖擊理論，即最高允許沖擊次數(shù)應由閥關閉瞬間閥盤和閥座密封面上的接觸應力來確定。運用有限元法的基本思路分析泵閥的結構，重點分析了用六結點三角形單元進行泵閥模型的離散化，建立了該單元的剛度矩陣，進而建立了有限元分析的整體平衡方程。應用ANSYS軟件對泵閥的沖擊過程進行仿真模擬，計算出了變形結果，等效應力結果，