每一个流程设备的操作者都对事关流程生产命运的化工泵睁大了眼睛。尤其受到关注的是化工泵的监控及其费用。生产均衡的化工泵通常只进行压力和温度监控就足够了。而在人员比较紧张的流程生产企业中，只好提高流程设备的自动化程度，以减少对人员的需求。流程工业杂志向您介绍几种可以对流程设备化工泵的非正常工作进行早期识别，从而避免意外事故的化工泵监控系统。

当几年前化工泵的生产厂家们着手进行化工泵监控和故障早期识别技术的研发，并且在这方面或多或少地投入了一些资金和精力时，许多流程设备生产企业还在吹毛求疵：太贵、监控费用太高、值得怀疑等等。然而时间证明了化工泵生产厂家的努力是正确的。在使用了受监控的化工泵后，可以明显减少流程设备运行企业中设备操作者和设备维护保养人员的数量。同时，在使用性能强大的化工泵监控系统后也可以取消配置备用泵。最后，流程设备的操作者们还认识到：受监控的化工泵是流程设备“健康状况的指示器”，例如，它可以告诉操作者滑动轴承的损坏是由于流程设备被输送的介质中混进去了空气。

有凭据的费用节约情况

基本上所有监控和故障早期识别系统的生产厂家都有着类似的问题：他们都称自己的产品使用性能高，投资回收期短，但都缺乏有力的证据。KSB公司根据自己多年来的实践经验推出了他们的PumpExpert系统。其功能在于：

■　化工泵监控：PumpExpert系统可以采集、链接和汇总信号（例如充填高度位置信号、电动机和轴承的温度信号等等），从而使设备的操作者能够得到当前最新的流程设备、化工泵和生产状况的数据，也可以得到未来故障的预警提示信息。

■　故障诊断：通过预防性的故障诊断技术，早期识别可能发生的故障。通过连续的数据对比将所有的数据链接在一起，评判出当前数据的差异，用较少的信息、简单的文字准确地表示出来。

■　操作建议：系统清楚地显示出排除故障的方法。

以一个中型化工生产企业的实际应用情况为例：该公司有两台CPK泵（功率：30kW，满负荷流量为40L/s，连续工作时间为22h/d），应用于酸性介质的准备工作。在不同的输送高度情况下，对不同容器的控制导致了泵的负载状况极不相同。有时不能满负荷工作，有时又要超负荷工作，使得这两台CPK泵经常损坏。在没有使用故障诊断系统之前，两台泵不同时损坏的工时累计为一年7500h。在使用了PumpExpert电子监控系统之后，可靠性明显提高，并且对两台泵的工作方式也进行了修正。两台泵不同时损坏的工作时间延长了三倍，泵的维护保养费用也下降了72%。根据流程设备实际使用情况得出的结论，PumpExpert电子监控系统的费用可在两年半内完全收回。在离心式叶片泵的电子监控中，可以采用ITT公司研发生产的PumpSmart电子监控系统。这种系统的核心是在标准的叶片泵基础上增加了智能化的监控和调节系统。其微处理器控制系统（配备了化工泵专业控制软件）对化工泵的工作状况进行连续的监控，并根据当前的输送量调节泵的转速。它对所有偏离理论值的参数进行修正，避免出现异常的工作状况。PumpSmart系统可以避免下列故障和问题的出现：

■　避免气蚀和空运行（当发现气蚀出现时，监控系统自动降低泵的转速，直到气蚀消除为止），

■　避免在吸入管道堵塞的情况下启动化工泵（防止了空运行）；避免在压力管道堵塞时启动化工泵（避免了被输送介质的过热和气化）；

■　可以识别流程设备生产过程中出现的差异，在流程设备启动后可以全自动工作，无需操作人员的介入，连续采集能源消耗数据。

Hermetic公司也为流程设备操作者提供了无泄漏监控系统。ARM 2000Axial-监控系统通过对轴向的波动监控（严格地说是对转子位置的监控）来提供故障早期识别和预防性维护保养。在它的帮助下，可以编制预防性的设备维护保养计划。另外，还可以通过发光二极管显示泵转子的旋转方向，对泵的转向进行监控，可以高效地、全自动地对化工泵的故障进行早期识别。

挤出泵的监控

Lewa公司研制生产了一套适用于膜片泵的在线监控系统。利用这种在线监控系统可以早期识别膜片泵可能出现的故障，保证膜片泵按照其实际状况可靠地工作。在线监控技术的优点在于：所使用的数据不是单个零散的数据，而是一系列连续的数据，是对当前工作状况最有说服力的数据，也是一种适合于未来发展的技术。另一个重要的优点在于：在线技术得到的数据可以通过内部网络和互联网络进行远程分析处理。例如一台在西班牙工作的泵可以通过在线监控技术受到位于美国的控制中心的控制。如果化工泵的工作状况出现异常，化工泵生产厂的专家们可以通过互联网对该泵进行诊断和分析，必要时采取有效的控制调节措施。LewaCMS在线监控系统利用固体声波信号监控化工泵的工作状况，可识别出液体控制阀中1%的泄漏所引起的声波变化，从而保证了可以及时识别化工泵的故障。据该系统的生产厂家称：将声波检测与压力检测技术结合之后，可以及时识别90%以上的化工泵故障。

为了能够及时地识别管道膜片泵输送阀的磨损情况，Feluwa公司研制生产了一种FVPMS监控系统。该系统的监控原理是以固体声波分析为基础，当输送阀的泄漏量达到10%时，它就可以及时地发现输送阀的问题。据生产厂家称：该监控系统的一大优点是可以目标清楚地找到有故障的输送阀，而不必对各个输送阀逐一进行拆检。对于有着8个输送阀的四联泵来讲，就可以不必拆卸8个输送阀逐一进行检查，只需拆卸监控系统指出的输送阀即可。FVPMS系统可以准确地告诉您：在这8个输送阀中哪一个输送阀出了问题，需要更换。

Bran+Luebbe公司研制生产的CSM连续监控系统是一种适合于在摆动式挤出泵使用的在线监控系统。在摆动式挤出泵工作时，挤出泵曲轴旋转时液体压力腔的压力和挤出泵活塞的运动位置关系可以用pV曲线来表示。根据这一曲线可以评定泵的工作状况，例如得出泵的控制阀是否有故障，溢流阀的响应是否正常或者有无气蚀等。该系统为每一个挤出泵活塞配备了一个压力转换器、一个转角记录器、CSM连续监控计算器和一个远程监控计算机（在该计算机中安装了专用数据分析软件）。泵的工作状态（好、良好或者不好）也可以在上一级的控制计算机中直接进行观察。

传感器：化工泵的眼睛和耳朵

一个体积非常小、三合一的硅材料传感器即可防止流程设备生产过程的中断。它的任务是采集流量、压力或者压力差的数据，同时也对温度数据进行检测。这种新型传感器的特点在于：体积非常小，非常地坚固，适合于在高温液体、高温蒸汽、高压以及酸性环境中使用。

所谓的“Direct”传感器实际上是一种微机械－半导体传感器（MEMS，微电子机械系统）。这种半导体芯片中的硅晶片涂有一层电阻值很大的涂层材料。它与传统传感器的不同点在于：传统传感器的主要部件不是被封装在金属壳中，就是直接与被检测介质相互接触；而这种Direct传感器则是包裹在类似金属和玻璃的材料中。这一保护壳可以为传感器提供至少10年的有效保护，防止受到腐蚀性介质的侵蚀。这种传感器的复合材料保护外壳比纯金属外壳的价格低了一半。其优点是：

■　由于直接与被检测介质接触，因此具有很高的检测精度（很高的重复精度）：压力62%，压力差62%，流量61.5%，温度61.5℃。

■　由于直接与被检测介质接触，因此具有很高的检测速度（温度检测时间为1～2.5s）。

■　集成式的结构设计，压力损失很小。

小结：正如所有的化工泵生产厂所说的那样：“从无到有”，再到“我必须有”还有一段很长的路要走。目前的状况是：监控系统的费用必须与流程设备操作者对风险的认识、与化工泵的价值相适应，必须能准确地反映出投资回收期。客户们经常说的“监控系统的价格最多应为化工泵的10%”也是摆在监控系统生产厂家面前的问题。这里需要说明的是：客户们不能只看监控系统所监控的化工泵的价值，同样还要关注监控系统为流程设备使用性能的提高所作出的贡献。使用监控系统后，将会减少流程设备的维护保养费用。专用流程设备的保值性也很重要，而这些价值是无法在短时间内收回来的。泵的监控将继续成为人们议论的中心话题。