Способ непрерывного измерения и анализа в реальном масштабе времени коэффициента полезного действия насосов в насосно-трубопроводном комплексе магистрального нефтепровода

Изобретение касается анализа работы оборудования насосно-трубопроводного комплекса в реальном масштабе времени. Текущие значения (ТЗ) по давлению на входе и выходе каждого насосного агрегата (НА) и активной электрической мощности их приводных электродвигателей подают по системе телемеханики на диспетчерский пункт системы нефтепровода. С помощью датчиков давления измеряется давление на входе каждого насоса (Н). Счетчиками электрической мощности - значения потребляемой активной электрической мощности с указанием номера работающего НА, выходы с которых поданы через систему телемеханики на диспетчерский пульт, где по ним вычисляет по каждому НА мощность, действующую на валу Н, давления, создаваемые каждым Н, расходный коэффициент НА, эксплуатационный коэффициент НА, характеризующий отклонение действительной рабочей характеристики от номинальной, и объемный расход жидкости, создаваемый Н. По среднему значению расхода анализируют суточные полученные данные для выявления непрерывного стационарного режима работы НА по расходу в течение не менее четырех часов при колебании расхода в пределах трех процентов от среднего значения и по ним вычисляют средние базовое и ТЗ коэффициента полезного действия Н и сравнивает ТЗ с базовыми. Полученные ТЗ поступают для хранения в ЭВМ, по которым ведется непрерывный анализ состояния комплекса, для чего строят графики значений расхода и КПД при текущем режиме работы НА по всем насосным станциям за контролируемый отрезок времени. Данные сравнивают с предыдущими значениями, находящимися в памяти ЭВМ, как по каждому НА, так и по смежным насосным станциям, и если эти значения у какого-либо НА, работающего в номинальном режиме, меньше базовых значений, то принимается решение о переключении работающего НА на другой с дальнейшим его осмотром и ремонтом. Изобретение направлено на своевременное обнаружение возможных отклонений от заданного режима работы НА и позволяет исключить их неэффективную работу и возможные аварийные отключения. 5 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к области транспортировки нефтепродуктов с помощью насосно-трубопроводного комплекса и может быть использовано для анализа работы оборудования магистрального нефтепровода в реальном масштабе времени.

Современные системы насосно-трубопроводного комплекса магистральных нефтепроводов являются сложными инженерными сооружениями, которые характеризуются большой протяженностью магистральных трубопроводных линий; большим разнообразием рельефа местности, по которой проложены магистральные трубопроводные линии; большой мощностью насосных агрегатов на насосных станциях; трудностью в измерении количества транспортируемой нефти; высокими требованиями к надежности работы всего насосно-трубопроводного комплекса, при которой бы исключались повреждения системы трубопровода и обеспечивалась надежность работы системы на всем участке ее протяженности. Особенностью системы нефтепровода является и то, что необходим непрерывный контроль количества транспортируемой нефти от одного потребителя к другому.

Все эти особенности в эксплуатации насосно-трубопроводных комплексов по перекачке нефти и нефтепродуктов требуют новых подходов к управлению ими. Поэтому дальнейшая оптимизация систем магистральных трубопроводов связана с решением ряда крупных проблем, требующих новых научно-обоснованных технических, экономических и технологических решений. Важнейшей из этих проблем является внедрение на насосных станциях системы нефтепровода способа для анализа экономических показателей работы насосных станций и управления технологическими процессами в реальном масштабе времени с использованием ЭВМ. Задачей этого способа является непрерывное измерение и анализ в реальном масштабе времени коэффициента полезного действия (КПД) насоса на каждом насосном агрегате с целью поддержания оптимальных режимов их работы.

Известен способ измерения расхода и плотности жидкости, подаваемой центробежным электронасосом (RU 2119148 C1, Кричке В.О., Громан А.О., Кричке В.В., 20.09.1998, G 01 F 1/34).

Известен массовый расходомер-плотномер жидкости, подаваемой центробежным электронасосом (RU 2182697 C2, Кричке В.О., Громан А.О., Кричке В.В., 20.05.2002, G 01 F 1/86).

Известна автоматизированная информационная система для непрерывного контроля за работой насосно-трубопроводного комплекса для перекачки воды и нефтепродуктов (RU 2165642 C2, Кричке В.О., Громан А.О., Кричке В.В., 20.04.2001, G 06 F 19/00).

Наиболее близким к изобретению является способ непрерывного контроля за работой насосов в насосно-трубопроводном комплексе магистрального нефтепровода, содержащего центробежные электронасосы и трубопроводы, включающий измерение давления на входе и выходе каждого насоса насосного агрегата, измерение потребляемой электрической активной мощности каждым приводным электродвигателем насосного агрегата и систему телемеханики для передачи данных с насосной станции на диспетчерский пункт (RU 2114325 C1, Кричке В.О., Громан А.О., Кричке В.О., 27.06.1998, F 04 D 13/06, G 01 F 1/00). Анализ работы насосно-трубопроводной системы ведется по производительности насосных агрегатов и падению давления на контролируемом участке трубопровода. В соответствии с известным способом реализуется контроль за работой насосных агрегатов и насосно-трубопроводного комплекса путем анализа расходов на двух смежных насосных станциях, а также падения давлений на магистральном участке нефтепровода, находящемся между этими насосными станциями, полученных экспериментальным и расчетным путями. Неравенство расходов и давлений является сигналом об аварийном состоянии контролируемого участка нефтепровода. В этом и указанных выше патентах не рассматриваются вопросы, связанные с измерением коэффициента полезного действия насосов.

Задачей изобретения является непрерывное измерение и анализ в реальном масштабе времени базового и текущего коэффициента полезного действия каждого насоса в насосно-трубопроводном комплексе системы нефтепровода, информация о которых обеспечивает своевременное обнаружение возможных отклонений от заданного режима работы насосных агрегатов за счет падения КПД, что позволяют исключить их неэффективную работу и возможные аварийные отключения.

Технический результат достигается тем, что согласно способу непрерывного измерения и анализа в реальном масштабе времени коэффициента полезного действия насосов в насосно-трубопроводном комплексе магистрального нефтепровода, содержащего центробежные электронасосы и трубопроводы, включающему измерение давления на входе и выходе каждого насоса насосного агрегата, измерение потребляемой электрической активной мощности каждым приводным электродвигателем насосного агрегата и систему телемеханики для передачи данных с насосной станции на диспетчерский пункт, согласно изобретению в текущий момент времени с учетом имеющихся базовых характеристик насосов, выражающих зависимость расхода от мощности, действующей на валу насоса, давления, создаваемого насосом, и от расходного коэффициента, включая эти значения при работе насоса на закрытую задвижку на его выходе, с помощью датчиков давления измеряется давление на входе каждого насоса, счетчиками электрической мощности измеряются значения активной электрической мощности, потребляемой приводными электродвигателями насосов из сети, с указанием номера работающего насосного агрегата, выходы с которых поданы в систему телемеханики, которая передает их на диспетчерский пункт, где по ним вычисляются по каждому насосному агрегату: мощность, действующая на валу насоса, путем умножения измеренной мощности на коэффициент полезного действия электродвигателя, давления, создаваемые каждым насосом, путем вычитания значения давления на входе насоса из значения давления на выходе из насоса, расходный коэффициент насосного агрегата путем вычитания из результата деления действующей мощности на валу насоса на создаваемое им давление результата деления мощности на валу насоса на создаваемое им давление при закрытой задвижке на выходе насоса с нулевой подачей, вычисляют эксплуатационный коэффициент насосного агрегата, характеризующий отклонение действительной рабочей характеристики от номинальной, путем умножения результата деления мощности, действующей на валу насоса, на создаваемое им давление при закрытой задвижке на выходе из насоса, взятые из его паспортной характеристики, на результат деления давления, создаваемого насосом, на мощность, действующую на валу насоса, полученных экспериментально в текущий момент, вычисляют объемный расход жидкости, создаваемый насосом, по вычисленному среднему значению расхода анализируют суточные данные с целью выявления непрерывного стационарного режима работы насосного агрегата по расходу в течение не менее четырех часов за контролируемый участок времени при колебании расхода в пределах трех процентов от среднего значения и по ним вычисляют базовые и текущие значения коэффициента полезного действия насосов и сравнивают текущие значения с базовыми, вычисления ведут по формулам:

текущие значения - мощности на валу насосов

N=P_cη_эд, кВт,

давление, создаваемое насосом

p=р_вых-p_вх, МПа,

расходный коэффициент

эксплуатационный коэффициент насосного агрегата

где Р_c - активная мощность, потребляемая синхронным электродвигателем привода насоса из сети;

η_эд - коэффициент полезного действия электродвигателя, который находится из паспортной характеристики электродвигателя в зависимости от мощности, потребляемой из сети на данный момент;

η_эк - эксплуатационный коэффициент насосного агрегата, характеризующий отклонение действующей рабочей характеристики насоса от номинальной;

N₀, p₀ и N₀₁, p₀₁ - соответственно мощность на валу насоса и давление, взятые из паспортной характеристики насосного агрегата, и мощность на валу насоса и давление, полученные при работе насоса на закрытую задвижку, которые находятся в базе данных ЭВМ, соответственно кВт и МПа;

р_вх - давление на входе насоса, МПа,

p_вых - давление на выходе из насоса, МПа,

объемный расход Q вычисляется по вычисленному значению расходного коэффициента М по таблице расходов и расходных коэффициентов

где в измеряемом диапазоне нижний предел - Q_мин и М_мин, верхний предел - Q_макс и М_макс,

определяем базовое значение коэффициента полезного действия насоса η_нб в зависимости от вычисленного объемного расхода Q

где в измеряемом диапазоне η_нмакс - максимальное значение, η_{н мин} - минимальное значение,

текущее значение коэффициента полезного действия насоса η_н равно

(в относительных единицах)

или

где р_вых - давление на выходе из насоса, МПа,

р_вх - давление на входе насоса, МПа;

полученные текущие данные по системе телемеханики поступают в ЭВМ, находящуюся на центральном диспетчерском пункте, по которым ведется непрерывный анализ состояния насосно-трубопроводного комплекса, для чего строят графики значений расхода и КПД при текущем режиме работы насосных агрегатов по всем насосным станциям за контролируемый отрезок времени, сравнивают данные с предыдущими значениями, находящимися в памяти ЭВМ, как по каждому агрегату, так и по смежным насосным станциям, и если значение коэффициента полезного действия у какого-либо насосного агрегата, работающего в номинальном режиме, меньше базового значения, то принимается решение о переключении данного работающего насосного агрегата на другой с дальнейшим его осмотром и ремонтом.

На фиг.1 дана структурная схема насосной станции с измерительными приборами, необходимыми для реализации рассматриваемого способа измерения КПД.

На фиг.2 - паспортные рабочие характеристики и расчетная расходная характеристика насосного агрегата.

На фиг.3 - зависимости КПД насоса от расхода: паспортная, фактическая и текущая.

На фиг.4 - расходная характеристика M-Q.

На фиг.5 - алгоритмы расчета расхода и коэффициента полезного действия насоса.

Насосно-трубопроводный комплекс магистрального нефтепровода является сложным инженерным сооружением (фиг.1), состоящим из насосных перекачивающих станций (НПС), магистральных трубопроводов большой протяженности. Каждая НПС состоит из отдельного помещения, где расположены насосные агрегаты, отдельного помещения - операторной НПС, где находятся щиты управления и контроля с обслуживающим персоналом. В насосной, как правило, установлено четыре насосных агрегата Н1-Н4, приводом которых являются синхронные электродвигатели М, питание к которым подается со щита ЗРУ, находящегося вне помещения, где находятся насосные агрегаты. Для измерения мощности, потребляемой каждым синхронным электродвигателем привода агрегата, на щите установлены счетчики активной энергии С1-С4. Для измерения давления на входе и выходе каждого насоса насосного агрегата установлены датчики давления Д_вх1-Д_вх4 - для измерения давления на входе насоса и Д_вых1-Д_вых4 - для измерения давления на выходе насоса. Для решения других задач на входе и выходе каждой насосной станции до магистрального участка трубопровода и на конечных участках магистрального трубопровода также установлены датчики для измерения давления. Выходы от датчиков давления, установленных на насосных агрегатах, поданы по системе телемеханики, находящейся в операторной НПС, на диспетчерский пункт ДП магистрального нефтепровода на ЭВМ. Выходы с электрических счетчиков С1-С4 активной энергии каждого синхронного электродвигателя привода насосного агрегата поданы через микропроцессорный контроллер, находящийся в операторной НПС, с указанием номера работающего насосного агрегата по системе телемеханики в согласованном режиме с действующими давлениями на диспетчерский пункт в ЭВМ, которая в реальном масштабе времени с использованием базы данных обрабатывает данные по давлениям и мощности по алгоритмам, изложенным в данном способе непрерывного измерения и анализа в реальном масштабе времени коэффициентов полезного действия насосов в насосно-трубопроводном комплексе магистрального нефтепровода. Параметры насосного агрегата определяются его рабочей характеристикой.

Для примера на фиг.2 дана рабочая характеристика нефтяного магистрального насоса НМ 10000-210 с ротором D2=520 мм и производительностью 12500 м³/ч. На ней дана зависимость мощности от подачи N-Q, напорная характеристика H-Q. Зависимость коэффициента полезного действия насоса (КПД) от подачи и новая - расходная характеристика M-Q по RU 2114325C1, которая получается путем деления мощности, действующей на валу насоса, на развиваемое насосом давление во всем диапазоне производительности, включая работу насоса на закрытую задвижку на его выходе.

На фиг.3, 4, 5 соответственно даны зависимости КПД насоса от расхода: паспортная, фактическая и текущая расходная характеристики, алгоритм расчета расхода и коэффициента полезного действия насоса. Коэффициент полезного действия каждого насосного агрегата является одним из основных экономических показателей их работы. В настоящее время измерение КПД производится периодически с большими трудностями из-за отсутствия надежных средств измерения производительности насосных агрегатов, без знания которой определение этих параметров невозможно. Способов для непрерывного контроля за КПД не существует. Все это не позволяет объективно в реальном масштабе времени оценить КПД насосов, что не исключает наличие больших эксплуатационных затрат и возможность их аварийного выхода из строя. В предлагаемом способе, основанном на базе вышеотмеченных патентов РФ, по которым насосный агрегат одновременно является расходомером, возможно вести непрерывное измерение производительности насосных агрегатов и в реальном масштабе времени определять их КПД.

Реализации указанного способа непрерывного измерения и анализа в реальном масштабе времени коэффициента полезного действия насосов в насосно-трубопроводном комплексе магистрального трубопровода производится следующим образом. В текущий момент времени с учетом имеющихся базовых характеристик насосов, выражающих зависимость расхода от мощности, действующей на валу насоса, давления, создаваемого насосом, и от расходного коэффициента, включая эти значения при работе насоса на закрытую задвижку на его выходе, с помощью датчиков давления измеряется давление на входе каждого насоса. Счетчиками электрической мощности измеряются значения активной электрической мощности, потребляемой приводными электродвигателями насосов из сети, с указанием номера работающего насосного агрегата, выходы с которых поданы в систему телемеханики. Последняя передает их на диспетчерский пункт, где по ним вычисляются по каждому насосному агрегату: мощность, действующая на валу насоса, путем умножения измеренной мощности на коэффициент полезного действия электродвигателя, давления, создаваемые каждым насосом, путем вычитания значения давления на входе насоса из значения давления на выходе из насоса, расходный коэффициент насосного агрегата путем вычитания из результата деления действующей мощности на валу насоса на создаваемое им давление результата деления мощности на валу насоса на создаваемое им давление при закрытой задвижке на выходе насоса с нулевой подачей. Также вычисляют эксплуатационный коэффициент насосного агрегата, характеризующий отклонение действительной рабочей характеристики от номинальной, путем умножения результата деления мощности, действующей на валу насоса, на создаваемое им давление при закрытой задвижке на выходе из насоса, взятые из его паспортной характеристики, на результат деления давления, создаваемого насосом, на мощность, действующую на валу насоса, полученных экспериментально в текущий момент. Затем вычисляют объемный расход жидкости, создаваемый насосом. По вычисленному среднему значению расхода анализируют суточные данные с целью выявления непрерывного стационарного режима работы насосного агрегата по расходу в течение не менее четырех часов за контролируемый участок времени при колебании расхода в пределах трех процентов от среднего значения и по ним вычисляют базовые и текущие значения коэффициента полезного действия насосов и сравнивают текущие значения с базовыми. Вычисления ведут по формулам:

текущие значения - мощности на валу насосов

N=P_cη_эд, кВт,

давление, создаваемое насосом

р=р_вых-р_вх, МПа,

расходный коэффициент

эксплуатационный коэффициент насосного агрегата

где Р_с - активная мощность, потребляемая синхронным электродвигателем привода насоса из сети;

η_эд - коэффициент полезного действия электродвигателя, который находится из паспортной характеристики электродвигателя в зависимости от мощности, потребляемой из сети на данный момент;

η_эк - эксплуатационный коэффициент насосного агрегата, характеризующий отклонение действующей рабочей характеристики насоса от номинальной;

N₀, p₀ и N₀₁, p₀₁ - соответственно мощность на валу насоса и давление, взятые из паспортной характеристики насосного агрегата, и мощность на валу насоса и давление, полученные при работе насоса на закрытую задвижку, которые находятся в базе данных ЭВМ, соответственно кВт и МПа;

р_вх - давление на входе насоса, МПа,

р_вых - давление на выходе из насоса, МПа,

объемный расход Q вычисляется по вычисленному значению расходного коэффициента М по таблице расходов и расходных коэффициентов

где в измеряемом диапазоне нижний предел - Q_мин и M_мин, верхний предел - Q_макс и М_макс,

определяем базовое значение коэффициента полезного действия насоса η_нб в зависимости от вычисленного объемного расхода Q

где в измеряемом диапазоне η_{н макс} - максимальное значение, η_{н мин} - минимальное значение,

текущее значение коэффициента полезного действия насоса η_н равно

(в относительных единицах)

или ,

где р_вых - давление на выходе из насоса, МПа,

р_вх - давление на входе насоса, МПа.

Полученные текущие данные по системе телемеханики поступают в ЭВМ, находящуюся на центральном диспетчерском пункте, по которым ведется непрерывный анализ состояния насосно-трубопроводного комплекса, для чего строят графики значений расхода и КПД при текущем режиме работы насосных агрегатов по всем насосным станциям за контролируемый отрезок времени. Сравнивают полученные данные с предыдущими значениями, находящимися в памяти ЭВМ, как по каждому агрегату, так и по смежным насосным станциям, и если значение коэффициента полезного действия у какого-либо насосного агрегата, работающего в номинальном режиме, меньше базового значения, то принимается решение о переключении данного работающего насосного агрегата на другой с дальнейшим его осмотром и ремонтом.

Так, для насоса типа НМ 10000-210 D2=520 мм значение параметров рабочей характеристики и расходных коэффициентов М приведены в таблице 1, а значения КПД приводного электродвигателя в таблице 2.

Рассмотрим пример расчета коэффициента полезного действия насоса для насосного агрегата НМ 10000-210 в соответствии с его фактической рабочей характеристикой, данной в таблице 1.

1. Расходная характеристика M-Q на данный тип насосного агрегата НМ 10000-210, n=3000 об/мин, D2=520 мм

2. Экспериментальные данные по замеру на нефтеперекачивающей станции (НПС).

Давления: р_вх=1,656 МПа, р_вых=3,767 МПа

Мощность, потребляемая электродвигателем привода насоса

Р_с=7483,0 кВт

Данные по замерной установке по коммерческому учету нефти

Расход - объемный Q₀=10228,1 м³/ч.

Расчетные данные.

Мощность на валу насоса N равна

N=Р_с·η_эд,

N=7483,0·0,976=7303,4 кВт,

где η_эд=0,976 есть КПД электродвигателя, который находится из паспортной характеристики электродвигателя в зависимости от мощности, потребляемой из сети на данный момент.

Давление, развиваемое насосом

р=3,767-1,656=2,111 МПа

Эксплуатационный коэффициент при работе насоса на закрытую задвижку

Расходный коэффициент

Объемный расход

Базовое значение КПД насоса

Текущее значение КПД насоса, измеренное по предлагаемому способу, равно

значение КПД насоса, измеренное традиционным методом, равно

Разница между значениями КПД Δη_нт, полученными традиционным методом и по рассматриваемому способу, равна

Δη_нт=82,21-82,125=0,085 или 0,1%

Разница между базовым и текущим значением КПД Δη_нбт составляет

Δη_нбт=87-82,21=4,79%

Разница Q_р в измерении объемного расхода на узле учета и в данном эксперименте равна

Q_р=10239,9-10228,1-11,8 (м³/ч) или 0,11%

Способ по непрерывному измерению и анализу в реальном масштабе времени коэффициента полезного действия насосов в насосно-трубопроводном комплексе магистрального нефтепровода позволяет работать в непрерывном режиме, выдавая данные с помощью ЭВМ, находящейся на центральном диспетчерском пункте в реальном масштабе времени, одновременно по всем насосным станциям контролируемого участка нефтепровода, при этом ЭВМ по заданной программе реализует следующие задачи:

1. Выдачу в реальном масштабе времени значение текущих параметров работающих насосных агрегатов, в которых отражены значения давлений на насосах, насосной станции и магистральных трубопроводах, значения мощности, потребляемой приводными электродвигателями насосных агрегатов, объемный и массовый расход, КПД насоса с указанием номера работающего агрегата.

2. Возможность использования в любое время всех текущих измерений, хранящихся в памяти ЭВМ, для анализа работы насосно-трубопроводной системы.

3. Для периодического контроля за работой насосно-трубопроводной системы данные по двухчасовым расходам на насосных станциях выдаются на суточный сверочный лист подачи с соответствующей датой и номером насосного агрегата, которые затем в любое время могут быть анализированы и сопоставлены с расходами, получаемыми другими техническими средствами. По суточному контролю за параметрами насосных агрегатов ЭВМ выдает отчет по КПД насосов за заданную дату времени. Отчет составляется путем анализа по среднему значению суточных данных с целью выявления непрерывного стационарного режима работы насосного агрегата по расходу в течение не менее четырех часов при колебании расхода в пределах трех процентов от среднего значения, и по ним строят графики. Основу этого отчета составляют сведения о значениях базовых и текущих КПД насосов.

4. По полученным данным в суточных отчетах по КПД строят графики базовых и текущих значений КПД.

5. Полученные графики базовых и текущих значений КПД затем анализируются путем математического описания базовых и текущих значений КПД. Полученные зависимости характеризуют тенденцию изменения текущего КПД. Данные по результатам контроля вначале, а затем периодически запоминаются. По полученным многократным данным за заданный период времени строят графики значений КПД по всем насосным станциям за контролируемый отрезок времени и сравнивают их с базовыми значениями, находящимися в памяти ЭВМ по каждому агрегату, и если эти значения у какого-либо насосного агрегата, работающего в номинальном режиме, меньше базовых значений, то принимается решение о переключении работающего насосного агрегата на другой с дальнейшим его осмотром и ремонтом.

Способ непрерывного измерения и анализа в реальном масштабе времени коэффициента полезного действия насосов в насосно-трубопроводном комплексе магистрального нефтепровода, содержащего центробежные электронасосы и трубопроводы, включающий измерение давления на входе и выходе каждого насоса насосного агрегата, измерение потребляемой электрической активной мощности каждым приводным электродвигателем насосного агрегата и систему телемеханики для передачи данных с насосной станции на диспетчерский пункт, отличающийся тем, что в текущий момент времени с учетом имеющихся базовых характеристик насосов, выражающих зависимость расхода от мощности, действующей на валу насоса, давления, создаваемого насосом, и от расходного коэффициента, включая эти значения при работе насоса на закрытую задвижку на его выходе, с помощью датчиков давления измеряется давление на входе и выходе каждого насоса, счетчиками электрической мощности измеряются значения активной электрической мощности, потребляемой приводными электродвигателями насосов из сети, с указанием номера работающего насосного агрегата, выходы с которых поданы в систему телемеханики, которая передает их на диспетчерский пункт, где по ним вычисляются по каждому насосному агрегату: мощность, действующая на валу насоса, путем умножения измеренной мощности на коэффициент полезного действия электродвигателя, давления, создаваемые каждым насосом, путем вычитания значения давления на входе насоса из значения давления на выходе из насоса, расходный коэффициент насосного агрегата путем вычитания из результата деления действующей мощности на валу насоса на создаваемое им давление результата деления мощности на валу насоса на создаваемое им давление при закрытой задвижке на выходе насоса с нулевой подачей, вычисляют эксплуатационный коэффициент насосного агрегата, характеризующий отклонение действительной рабочей характеристики от номинальной, путем умножения результата деления мощности, действующей на валу насоса, на создаваемое им давление при закрытой задвижке на выходе из насоса, взятые из его паспортной характеристики, на результат деления давления, создаваемого насосом, на мощность, действующую на валу насоса, полученных экспериментально в текущий момент, вычисляют объемный расход жидкости, создаваемый насосом, по вычисленному среднему значению расхода анализирует суточные данные с целью выявления непрерывного стационарного режима работы насосного агрегата по расходу в течение не менее четырех часов за контролируемый участок времени при колебании расхода в пределах трех процентов от среднего значения и по ним вычисляют базовые и текущие значения коэффициента полезного действия насосов и сравнивают текущие значения с базовыми, вычисления ведут по формулам

текущие значения - мощности на валу насосов

N=Р_сη_эд кВт,

давление, создаваемое насосом

p=p_вых-p_вх МПа,

расходный коэффициент

эксплуатационный коэффициент насосного агрегата

где Р_c - активная мощность, потребляемая синхронным электродвигателем привода насоса из сети;

η_эд - коэффициент полезного действия электродвигателя, который находится из паспортной характеристики электродвигателя в зависимости от мощности, потребляемой из сети на данный момент;

η_эк - эксплуатационный коэффициент насосного агрегата, характеризующий отклонение действующей рабочей характеристики насоса от номинальной;

N₀, p₀ и N₀₁, p₀₁ - соответственно, мощность на валу насоса и давление, взятые из паспортной характеристики насосного агрегата, и мощность на валу насоса и давление, полученные при работе насоса на закрытую задвижку, которые находятся в базе данных ЭВМ, соответственно кВт и МПа;

р_вх - давление на входе насоса, МПа;

p_вых - давление на выходе из насоса, МПа,

объемный расход Q вычисляется по вычисленному значению расходного коэффициента М по таблице расходов и расходных коэффициентов

где в измеряемом диапазоне нижний предел - Q_мин и М_мин, верхний предел - Q_макс и М_макс,

определяем базовое значение коэффициента полезного действия насоса η_нб в зависимости от вычисленного объемного расхода Q

где в измеряемом диапазоне η_нмакс - максимальное значение, η_{н мин} - минимальное значение,

текущее значение коэффициента полезного действия насоса η_н равно

(в относительных единицах)

или ,

где p_вых - давление на выходе из насоса, МПа;

р_вх - давление на входе насоса, МПа;

полученные текущие данные по системе телемеханики поступают в ЭВМ, находящуюся на центральном диспетчерском пункте, по которым ведется непрерывный анализ состояния насосно-трубопроводного комплекса, для чего строят графики значений расхода и КПД при текущем режиме работы насосных агрегатов по всем насосным станциям за контролируемый отрезок времени, сравнивают данные с предыдущими значениями, находящимися в памяти ЭВМ, как по каждому агрегату, так и по смежным насосным станциям и, если значение коэффициента полезного действия у какого-либо насосного агрегата, работающего в номинальном режиме, меньше базового значения, то принимается решение о переключении данного работающего насосного агрегата на другой с дальнейшим его осмотром и ремонтом.