El monitor de posición de varilla alternativa 3500/72M es un módulo de monitoreo de 4 canales bajo el sistema de protección de maquinaria 3500, diseñado específicamente para la protección de componentes críticos en compresores alternativos. Mide de forma continua y precisa la información de posición tanto dinámica como estática del vástago del pistón. A través de la comparación en tiempo real con puntos de ajuste de alarma programables por el usuario, proporciona advertencia de fallas ultra temprana y protección contra paradas peligrosas para los equipos, previniendo eficazmente fallas catastróficas y cumpliendo con los estrictos requisitos de las normas API 618 para compresores alternativos.
El 3500/72M consta de una tarjeta frontal fija (176449-08) y tres tipos diferentes de tarjetas traseras (para obtener más detalles, consulte la página de pedidos). El 176449-08 puede formar un sistema completo cuando se combina con cualquiera de las tarjetas traseras.
Este monitor acepta señales de entrada de sondas de proximidad de corrientes parásitas. A través de una serie de pasos avanzados de acondicionamiento y procesamiento de señales, extrae hasta más de diez valores medidos clave, proporcionando una descripción completa del estado operativo del vástago del pistón. Sus canales están programados en pares, lo que le permite realizar hasta dos funciones de monitoreo diferentes simultáneamente. Esto ofrece una configuración flexible para adaptarse a diversos requisitos de monitoreo complejos.
Características
Capacidades de monitoreo integrales: un solo monitor puede realizar simultáneamente tres funciones principales: monitoreo de la posición del vástago, monitoreo de la caída del vástago y monitoreo del hipercompresor, lo que proporciona una cobertura completa para la gestión del estado de los vástagos del pistón del compresor alternativo.
Amplios parámetros de medición: Dependiendo de la configuración, cada canal puede proporcionar hasta más de diez valores medidos clave, que incluyen:
Información de posición: Magnitud de posición, amplitud pico-pico, posición promedio/instantánea del pistón, ángulo del cigüeñal.
Información de espacio: voltaje de espacio, espacio de sonda promedio/instantáneo.
Componentes de frecuencia: amplitud 1X, amplitud 2X, amplitud no 1X.
Información de fase: Ángulo de posición (para canales emparejados).
Configuración de canales flexibles: Los cuatro canales de monitoreo utilizan un modo de programación emparejado, lo que permite una configuración flexible para realizar dos funciones de monitoreo diferentes (p. ej., canales 1 y 2 para monitorear la posición de la varilla, canales 3 y 4 para monitorear la caída de la varilla), lo que mejora significativamente la flexibilidad de configuración y la rentabilidad.
Alta precisión y confiabilidad: utiliza tecnología avanzada de acondicionamiento de señales y algoritmos de procesamiento digital. La precisión típica para la mayoría de los parámetros medidos es tan alta como ±0,33% FS, y la precisión de la medición del ángulo alcanza ±1°, lo que garantiza precisión y confiabilidad de la alarma.
Potente gestión de alarmas: los usuarios pueden establecer de forma independiente puntos de ajuste programables de alerta y peligro para cada valor medido a través del software de configuración 3500, que presenta funciones de retardo ajustables para prevenir eficazmente falsas alarmas y lograr una protección precisa.
Diagnóstico y resultados integrales:
Salidas con búfer del panel frontal: cada canal proporciona una salida de señal de sensor con búfer independiente para conectarse a osciloscopios para diagnósticos avanzados.
Salidas del registrador: Proporciona una salida analógica de 4-20 mA para transmitir valores medidos seleccionados a un DCS o sistema de registro.
Indicadores de estado: El panel frontal está equipado con LED OK, TX/RX y Bypass para mostrar el funcionamiento del módulo y el estado de comunicación en tiempo real.
Amplias certificaciones y compatibilidad: el módulo y sus opciones de E/S han pasado múltiples certificaciones internacionales a prueba de explosiones, como cNRTLus, ATEX e IECEx, así como certificaciones marítimas y de seguridad como CE, DNV GL y ABS, que cumplen con los requisitos de instalación para diversos entornos hostiles en todo el mundo. Su diseño permite una integración perfecta con el sistema 3500 y es compatible con varios módulos de E/S (terminación interna/externa, versiones de barrera).
Principio de funcionamiento y detalles técnicos
El principio de funcionamiento del monitor 3500/72M se basa en el efecto de corrientes parásitas. Su flujo de trabajo implica adquisición, acondicionamiento y análisis precisos de señales:
Adquisición de señales: El monitor proporciona energía operativa a las sondas de proximidad de corrientes parásitas instaladas cerca del vástago del pistón. El campo electromagnético de alta frecuencia generado por la sonda induce corrientes parásitas en la superficie conductora del vástago del pistón. Estas corrientes parásitas reaccionan en la bobina de la sonda y su intensidad es inversamente proporcional al espacio entre la sonda y la superficie de la varilla. En consecuencia, la señal de salida de la sonda es una señal modulada que contiene tanto un componente de separación de CC (corriente continua) como un componente de desplazamiento dinámico de CA (corriente alterna).
Acondicionamiento y separación de señales: después de recibir la señal de la sonda, el monitor realiza los siguientes pasos clave de procesamiento:
Filtros vectoriales 1X/2X: Se utilizan para extraer con precisión los componentes de vibración sincrónicos con la velocidad de funcionamiento del compresor (1X) y su segundo armónico (2X), con un rechazo de banda de parada de hasta 57,7 dB.
Filtro de muesca no 1X: se utiliza para filtrar el componente 1X, obteniendo así la energía de vibración no síncrona restante, lo que ayuda a diagnosticar fallas no síncronas. Proporciona un rechazo mínimo de banda de parada de 34,9 dB en un rango de frecuencia de 60 CPM a 15,8 veces la velocidad de carrera.
Acondicionamiento de entrada: El circuito de entrada tiene una impedancia adaptada a 10 kΩ, lo que admite varias sensibilidades de sonda estándar, como 20 mV/mil, 100 mV/mil y 200 mV/mil.
Extracción de señal de intervalo: utiliza un filtro de paso alto con una frecuencia de corte muy baja (~0,09 Hz), esencialmente un bloqueador de CC, para separar la señal de voltaje de CC promedio que cambia lentamente. Este voltaje es proporcional al espacio promedio y es la base directa para el monitoreo de caída de varilla.
Extracción de señal dinámica: utiliza un filtro de paso de banda fijo (1 Hz - 600 Hz) para extraer la señal dinámica de CA para analizar la oscilación del vástago del pistón y los cambios de posición.
Análisis de filtrado avanzado: incorpora filtros de seguimiento de Q constante y filtros de muesca integrados.
Procesamiento y cálculo digital: la señal analógica condicionada se muestrea mediante un ADC de alta velocidad y se convierte en una señal digital. Luego, el procesador incorporado realiza cálculos para generar finalmente todos los valores de los parámetros medidos, como pico a pico, valores vectoriales, ángulos de fase, etc.
Juicio lógico de alarma: el procesador compara continuamente los valores medidos generados con los puntos de ajuste de alarma preestablecidos por el usuario a través del software. Una vez que cualquier parámetro excede el límite establecido y cumple con la condición de retardo configurada, el monitor emite inmediatamente un comando de alarma a través del backplane del bastidor, activando los relés correspondientes para activar y ejecutar la secuencia de protección de apagado.
Presupuesto
| Artículo |
Especificación Descripción |
| Número de canales |
4 canales |
| Señal de entrada |
1 a 4 canales de señales de sonda de proximidad de corrientes parásitas |
| Impedancia de entrada |
10 kΩ |
| Sensibilidad de la sonda |
0,79 mV/μm (20 mV/mil), 3,94 mV/μm (100 mV/mil) o 7,87 mV/μm (200 mV/mil) |
| Precisión de medición |
Típico ±0,33 % FS, máx. ±1 % FS (posición, espacio, etc.); Ángulo típico ±1°, máx. ±3° |
| Respuesta de frecuencia |
Canal dinámico: 1 Hz - 600 Hz; Canal de separación: ~0,09 Hz (-3 dB) |
| Retardo de alarma |
Alerta: Ajustable de 1 a 60 segundos; Peligro: 0,1 segundos (fijo) o ajustable 1-60 segundos |
| Precisión del punto de ajuste de alarma |
Dentro de ±0,13% del valor deseado |
| Consumo de energía |
7,7 vatios (típico) |
| Temperatura de funcionamiento |
Módulo de E/S estándar: -30°C ~ +65°C; Módulo de E/S de barrera interna: 0°C ~ +65°C |
| Dimensiones del módulo (Al x An x Pr) |
Módulo de monitor: 241,3 mm x 24,4 mm x 241,8 mm |
| Espacio en bastidor |
ranura frontal (Monitor) + 1 ranura trasera (Módulo de E/S) |
| Certificación a prueba de explosiones |
cNRTLus (CL I, Div. 2), ATEX/IECEx (II 3 G Ex nA/ec nC ic IIC T4 Gc), etc. |
Escenarios de aplicación
El monitor 3500/72M es una opción ideal para los siguientes escenarios y equipos:
Industria del petróleo y el gas: Protección para vástagos de pistón en grandes compresores alternativos utilizados en el impulso de gas natural, tratamiento de gas asociado, compresión de GNC, inyección de gas para recuperación de petróleo, etc.
Industria química y petroquímica: monitoreo de condición y protección para compresores alternativos de alta presión en procesos como la producción de etileno, polietileno, fertilizantes (síntesis de amoníaco, urea) y productos químicos de carbón.
Protección de Equipos Críticos: Particularmente adecuado para monitorear:
Caída del vástago: Previene el hundimiento del vástago del pistón y el daño posterior a la cruceta y al cigüeñal causado por el desgaste, rotura o falla del empaque del anillo del pistón.
Doblez y fractura de varilla: Detección temprana de precursores de fallas, como desgaste del buje de biela, pasadores de cruceta sueltos o golpe de líquido mediante el monitoreo de la trayectoria de la posición y el giro.
Desalineación y desgaste del vástago: evalúa la condición de alineación y el estado de desgaste entre el vástago del pistón y la empaquetadura mediante el análisis del ángulo de posición y las señales dinámicas.
Aplicaciones de hipercompresor: su modo de monitoreo Hyper Compressor está diseñado específicamente para brindar protección personalizada para compresores que operan en condiciones extremas como las que se usan en la producción de polietileno de alta presión.
