Il monitor di posizione dell'asta alternativa 3500/72M è un modulo di monitoraggio a 4 canali del sistema di protezione del macchinario 3500, progettato specificamente per la protezione dei componenti critici nei compressori alternativi. Misura in modo continuo e preciso le informazioni sulla posizione dinamica e statica dello stelo. Attraverso il confronto in tempo reale con i setpoint di allarme programmabili dall'utente, fornisce un avviso di guasto estremamente precoce e una protezione da arresti pericolosi per le apparecchiature, prevenendo efficacemente guasti catastrofici e soddisfacendo i rigorosi requisiti degli standard API 618 per i compressori alternativi.
Il 3500/72M è composto da una scheda frontale fissa (176449-08) e tre diversi tipi di schede posteriori (per i dettagli fare riferimento alla pagina Ordinazioni). Il 176449-08 può formare un sistema completo se abbinato a una qualsiasi delle carte posteriori.
Questo monitor accetta segnali di ingresso da sonde di prossimità a correnti parassite. Attraverso una serie di fasi avanzate di condizionamento ed elaborazione del segnale, estrae fino a oltre dieci valori misurati chiave, fornendo una rappresentazione completa delle condizioni operative dello stelo. I suoi canali sono programmati a coppie, consentendogli di eseguire fino a due diverse funzioni di monitoraggio contemporaneamente. Ciò offre una configurazione flessibile per adattarsi a vari requisiti di monitoraggio complessi.
Caratteristiche
Funzionalità di monitoraggio complete: un singolo monitor può eseguire contemporaneamente tre funzioni principali: monitoraggio della posizione dell'asta, monitoraggio della caduta dell'asta e monitoraggio dell'ipercompressore, fornendo una copertura completa per la gestione dello stato delle aste dei pistoni dei compressori alternativi.
Parametri di misurazione estesi: a seconda della configurazione, ciascun canale può fornire fino a oltre dieci valori misurati chiave, tra cui:
Informazioni sulla posizione: grandezza della posizione, ampiezza picco-picco, posizione media/istantanea del pistone, angolo di pedivella.
Informazioni sull'intervallo: tensione dell'intervallo, intervallo della sonda media/istantanea.
Componenti di frequenza: ampiezza 1X, ampiezza 2X, non ampiezza 1X.
Informazioni sulla fase: Angolo di posizione (per canali accoppiati).
Configurazione flessibile dei canali: i quattro canali di monitoraggio utilizzano una modalità di programmazione abbinata, consentendo una configurazione flessibile per eseguire due diverse funzioni di monitoraggio (ad esempio, canali 1 e 2 per il monitoraggio della posizione dell'asta, canali 3 e 4 per il monitoraggio della caduta dell'asta), migliorando significativamente la flessibilità di configurazione e il rapporto costo-efficacia.
Alta precisione e affidabilità: utilizza una tecnologia avanzata di condizionamento del segnale e algoritmi di elaborazione digitale. La precisione tipica per la maggior parte dei parametri misurati è pari a ±0,33% FS e la precisione della misurazione dell'angolo raggiunge ±1°, garantendo precisione e affidabilità dell'allarme.
Potente gestione degli allarmi: gli utenti possono impostare in modo indipendente setpoint di avviso e pericolo programmabili per ciascun valore misurato tramite il software di configurazione 3500, dotato di funzioni di ritardo regolabili per prevenire efficacemente i falsi allarmi e ottenere una protezione precisa.
Diagnostica e output completi:
Uscite bufferizzate del pannello frontale: ciascun canale fornisce un'uscita di segnale del sensore bufferizzata indipendente per il collegamento agli oscilloscopi per la diagnostica avanzata.
Uscite del registratore: fornisce un'uscita analogica da 4-20 mA per trasmettere i valori misurati selezionati a un DCS o a un sistema di registrazione.
Indicatori di stato: il pannello frontale è dotato di LED OK, TX/RX e Bypass per visualizzare il funzionamento del modulo e lo stato della comunicazione in tempo reale.
Ampie certificazioni e compatibilità: il modulo e le sue opzioni I/O hanno superato numerose certificazioni internazionali antideflagranti come cNRTLus, ATEX e IECEx, nonché certificazioni marittime e di sicurezza come CE, DNV GL e ABS, soddisfacendo i requisiti di installazione per vari ambienti difficili in tutto il mondo. Il suo design consente una perfetta integrazione con il sistema 3500 ed è compatibile con vari moduli I/O (terminazione interna/esterna, versioni barriera).
Principio di funzionamento e dettagli tecnici
Il principio di funzionamento del monitor 3500/72M si basa sull'effetto delle correnti parassite. Il suo flusso di lavoro prevede l'acquisizione, il condizionamento e l'analisi precisi del segnale:
Acquisizione del segnale: il monitor fornisce potenza operativa alle sonde di prossimità a correnti parassite installate vicino allo stelo del pistone. Il campo elettromagnetico ad alta frequenza generato dalla sonda induce correnti parassite sulla superficie conduttiva dello stelo. Queste correnti parassite reagiscono sulla bobina della sonda e la loro intensità è inversamente proporzionale allo spazio tra la sonda e la superficie dell'asta. Di conseguenza, il segnale in uscita dalla sonda è un segnale modulato contenente sia una componente di gap DC (corrente continua) che una componente di spostamento dinamico AC (corrente alternata).
Condizionamento e separazione del segnale: dopo aver ricevuto il segnale della sonda, il monitor esegue le seguenti fasi di elaborazione chiave:
Filtri vettoriali 1X/2X: utilizzati per estrarre con precisione i componenti di vibrazione sincroni con la velocità di funzionamento del compressore (1X) e la sua seconda armonica (2X), con una reiezione della banda di arresto fino a 57,7 dB.
Filtro Notch Not 1X: utilizzato per filtrare il componente 1X, ottenendo così l'energia di vibrazione non sincrona rimanente, che aiuta nella diagnosi dei guasti non sincroni. Fornisce una reiezione minima della banda di arresto di 34,9 dB su una gamma di frequenze da 60 CPM a 15,8 volte la velocità di funzionamento.
Condizionamento dell'ingresso: il circuito di ingresso ha un'impedenza adattata a 10 kΩ, supportando varie sensibilità della sonda standard come 20 mV/mil, 100 mV/mil e 200 mV/mil.
Estrazione del segnale gap: utilizza un filtro passa-alto con una frequenza di taglio molto bassa (~0,09 Hz), essenzialmente un blocco CC, per separare il segnale di tensione CC media che cambia lentamente. Questa tensione è proporzionale al divario medio ed è la base diretta per il monitoraggio della caduta dell'asta.
Estrazione dinamica del segnale: utilizza un filtro passa banda fisso (1 Hz - 600 Hz) per estrarre il segnale dinamico CA per analizzare l'oscillazione dello stelo del pistone e i cambiamenti di posizione.
Analisi di filtraggio avanzata: incorpora filtri di tracciamento Q costante integrati e filtri notch.
Elaborazione e calcolo digitale: il segnale analogico condizionato viene campionato da un ADC ad alta velocità e convertito in un segnale digitale. Il processore integrato esegue quindi i calcoli per generare infine tutti i valori dei parametri misurati, come picco-picco, valori vettoriali, angoli di fase, ecc.
Giudizio logico dell'allarme: il processore confronta continuamente i valori misurati generati con i setpoint di allarme preimpostati dall'utente tramite il software. Una volta che un parametro supera il limite impostato e soddisfa la condizione di ritardo configurata, il monitor emette immediatamente un comando di allarme attraverso il backplane del rack, pilotando i relè corrispondenti per attivare ed eseguire la sequenza di protezione di spegnimento.
Specifiche
| dell'articolo |
Descrizione delle specifiche |
| Numero di canali |
4 canali |
| Segnale di ingresso |
Da 1 a 4 canali di segnali della sonda di prossimità a correnti parassite |
| Impedenza di ingresso |
10 kΩ |
| Sensibilità della sonda |
0,79 mV/μm (20 mV/mil), 3,94 mV/μm (100 mV/mil) o 7,87 mV/μm (200 mV/mil) |
| Precisione della misurazione |
Tipico ±0,33% FS, massimo ±1% FS (posizione, spazio, ecc.); Angolo tipico ±1°, massimo ±3° |
| Risposta in frequenza |
Canale dinamico: 1 Hz - 600 Hz; Canale Gap: ~0,09 Hz (-3dB) |
| Ritardo allarme |
Avviso: regolabile 1-60 secondi; Pericolo: 0,1 secondi (fisso) o regolabile 1-60 secondi |
| Precisione del punto di allarme |
Entro ±0,13% del valore desiderato |
| Consumo energetico |
7,7 Watt (tipico) |
| Temperatura operativa |
Modulo I/O standard: -30°C ~ +65°C; Modulo I/O barriera interna: 0°C ~ +65°C |
| Dimensioni del modulo (AxLxP) |
Modulo monitor: 241,3 mm x 24,4 mm x 241,8 mm |
| Spazio sugli scaffali |
slot anteriore (Monitor) + 1 slot posteriore (Modulo I/O) |
| Certificazione antideflagrante |
cNRTLus (CL I, Div. 2), ATEX/IECEx (II 3 G Ex nA/ec nC ic IIC T4 Gc), ecc. |
Scenari applicativi
Il monitor 3500/72M è la scelta ideale per i seguenti scenari e apparecchiature:
Industria petrolifera e del gas: protezione delle aste dei pistoni nei grandi compressori alternativi utilizzati nel potenziamento del gas naturale, nel trattamento del gas associato, nella compressione del GNC, nell'iniezione di gas per il recupero dell'olio, ecc.
Industria chimica e petrolchimica: monitoraggio delle condizioni e protezione dei compressori alternativi ad alta pressione in processi quali la produzione di etilene, polietilene, fertilizzanti (sintesi dell'ammoniaca, urea) e prodotti chimici del carbone.
Protezione delle apparecchiature critiche: Particolarmente adatto per il monitoraggio:
Caduta dell'asta: impedisce l'affondamento dell'asta del pistone e i conseguenti danni alla traversa e all'albero motore causati dall'usura, dalla rottura o dal guasto delle guarnizioni delle fasce elastiche del pistone.
Piegatura e frattura della biella: rilevamento tempestivo di fattori precursori di guasti quali usura delle boccole della biella, perni della traversa allentati o colpi di liquido attraverso il monitoraggio della traiettoria e dell'oscillazione della posizione.
Disallineamento e usura dello stelo: valuta la condizione di allineamento e lo stato di usura tra lo stelo del pistone e la baderna analizzando l'angolo di posizione e i segnali dinamici.
Applicazioni Hypercompressor: la sua modalità di monitoraggio Hyper Compressor è progettata specificamente per fornire una protezione personalizzata per i compressori che operano in condizioni estreme come quelle utilizzate nella produzione di polietilene ad alta pressione.
