JP2016176219A - Extracted gas compression system and device and method for detecting abnormality thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、採掘ガス圧縮システム並びにその異常検知装置及び方法に関する。 The present disclosure relates to a mining gas compression system and an abnormality detection apparatus and method thereof.
石油や天然ガス等の海底資源の採掘において、採掘された資源に含まれる気体成分を昇圧させて陸上設備や海上の浮体式設備に圧送するために圧縮機が用いられる。
例えば、非特許文献1には、海底のガス井から気液混合状態で採掘される天然ガスを海底にて気液分離して気体成分と液体成分に分離した後、気体成分を圧縮機で昇圧させて、陸上設備に送ることが記載されている。
In the mining of submarine resources such as oil and natural gas, a compressor is used to pressurize gas components contained in the mined resources and pump them to land facilities or floating facilities on the sea.
For example, Non-Patent
ところで、圧縮機の仕様は、圧縮機の運転範囲(使用条件)を考慮して決定されている。具体的には、圧縮機に流入するガスの種類、流速、圧縮機回転数等に関する所定の使用条件を想定し、設計寿命に応じて圧縮機の仕様が決定される。 By the way, the specification of the compressor is determined in consideration of the operating range (use conditions) of the compressor. Specifically, the specifications of the compressor are determined according to the design life, assuming predetermined use conditions relating to the type of gas flowing into the compressor, the flow velocity, the rotational speed of the compressor, and the like.
しかしながら、採掘ガス圧縮システムの場合、採掘ガスの特性が変化し得るため、圧縮機の運転範囲が不確定である。このため、採掘ガス圧縮システムの場合、圧縮機の寿命が設計寿命よりも短くなってしまう可能性がある。 However, in the case of a mining gas compression system, the operating range of the compressor is uncertain because the characteristics of the mining gas can change. For this reason, in the case of a mining gas compression system, the life of the compressor may be shorter than the design life.
採掘ガス圧縮システムは、海洋向けプラントに適用されることが多い。海洋向けプラントでは圧縮機が故障すると、代替機の準備に時間を要し、その間プラントの運転停止を余儀なくされる。特に、採掘現場が海底に存在する場合、圧縮機の取外し、据付け作業に多大な時間を要するため、プラントの運転停止期間がさらに延びてしまう。 Mining gas compression systems are often applied to marine plants. In a marine plant, if a compressor breaks down, it takes time to prepare an alternative machine, and during that time, the plant must be shut down. In particular, when the mining site is on the seabed, it takes a lot of time to remove and install the compressor, which further extends the plant shutdown period.
したがって、採掘ガス圧縮システムの突然の故障を回避してガス採掘事業者の採算を改善するために、採掘ガス圧縮システムの故障の前兆としての異常を検知する手法の開発が望まれる。
この点、非特許文献1には、採掘ガス圧縮システムにおける異常検知方法について記載がない。
Therefore, in order to improve the profitability of the gas mining company by avoiding the sudden failure of the mining gas compression system, it is desired to develop a method for detecting an abnormality as a precursor of the failure of the mining gas compression system.
In this regard, Non-Patent
本発明の少なくとも幾つかの実施形態の目的は、圧縮機の運転範囲が不確定であっても異常を検知可能な採掘ガス圧縮システム並びにその異常検知装置及び方法を提供することである。 An object of at least some embodiments of the present invention is to provide a mining gas compression system capable of detecting an abnormality even if the operating range of the compressor is uncertain, and an abnormality detection apparatus and method thereof.
(1)本発明の少なくとも幾つかの実施形態に係る採掘ガス圧縮システムの異常検知装置は、
採掘ガスを昇圧する圧縮機と、該圧縮機を駆動するモータと、を有する採掘ガス圧縮システムの異常検知装置であって、
前記圧縮機に流入する前記採掘ガスの状態量を検出するためのセンサと、
既知の基準状態量を有するサンプルガスに関する前記モータへの供給電力(モータ入力)と前記圧縮機の出力との既知の基準相関関係を取得するための基準相関関係取得部と、
前記センサによって検出された前記採掘ガスの前記状態量に基づいて前記圧縮機の実際出力を補正し、前記採掘ガスが前記基準状態量を有する場合における前記モータへの供給電力に対応する前記圧縮機の出力補正値を算出するための出力補正部と、
前記モータへの供給電力と前記出力補正値との関係と前記基準相関関係との比較結果に基づいて、前記採掘ガス圧縮システムの異常を検出するための異常検出部と、
を備える。
(1) An abnormality detection device for a mining gas compression system according to at least some embodiments of the present invention,
An abnormality detection device for a mining gas compression system having a compressor for boosting a mining gas and a motor for driving the compressor,
A sensor for detecting a state quantity of the mining gas flowing into the compressor;
A reference correlation acquisition unit for acquiring a known reference correlation between power supplied to the motor (motor input) and output of the compressor with respect to a sample gas having a known reference state quantity;
The compressor that corrects the actual output of the compressor based on the state quantity of the mining gas detected by the sensor, and that corresponds to the power supplied to the motor when the mining gas has the reference state quantity. An output correction unit for calculating the output correction value of
Based on the comparison result between the relationship between the power supplied to the motor and the output correction value and the reference correlation, an abnormality detection unit for detecting an abnormality of the mining gas compression system;
Is provided.
上記(1)の構成では、採掘ガスの状態量の検出結果に基づいて圧縮機の実際出力を補正することで、採掘ガスが基準状態量(サンプルガスの既知の状態量)を有する場合におけるモータ供給電力に対応する圧縮機の出力補正値を算出するようになっている。こうして得られた圧縮機の出力補正値は、サンプルガスと同一の状態量(基準状態量)を前提としているため、採掘ガスの状態量の変動の影響を受けずに、モータ供給電力と出力補正値との関係を基準相関関係と適切に比較することができる。よって、採掘ガスの状態量の変動によって圧縮機の運転範囲が不確定であっても、採掘ガス圧縮システムの故障の前兆としての異常を検知することができる。 In the configuration of (1) above, the motor when the mining gas has the reference state quantity (known state quantity of the sample gas) by correcting the actual output of the compressor based on the detection result of the mining gas state quantity. The compressor output correction value corresponding to the supplied power is calculated. The output correction value of the compressor obtained in this way is based on the same state quantity (reference state quantity) as the sample gas, so the motor supply power and output correction are not affected by fluctuations in the state quantity of the mining gas. The relationship between values can be compared appropriately with the reference correlation. Therefore, even if the operating range of the compressor is uncertain due to fluctuations in the state quantity of the mining gas, it is possible to detect an abnormality as a sign of a failure of the mining gas compression system.
(2)幾つかの実施形態では、上記(1)の構成において、
前記採掘ガス圧縮システムの異常検知装置は、
前記異常検出部により前記採掘ガス圧縮システムの異常が検出されたとき、前記モータへの供給電力(モータ入力)に対応する前記モータの実際出力および設計出力値の比較結果に基づいて、前記異常の発生箇所が前記圧縮機又は前記モータの何れであるかを特定するように構成された異常箇所特定部をさらに備える。
(2) In some embodiments, in the configuration of (1) above,
The abnormality detection device of the mining gas compression system is:
When an abnormality of the mining gas compression system is detected by the abnormality detection unit, based on the comparison result of the actual output and the design output value of the motor corresponding to the power supplied to the motor (motor input), the abnormality The apparatus further includes an abnormal point specifying unit configured to specify whether the generation point is the compressor or the motor.
上記(1)の構成において、異常検出部により採掘ガス圧縮システムの異常が検出されると、異常発生箇所として主に考えられるのはモータ又は圧縮機の何れかである。
そこで、上記(2)の構成では、モータ供給電力に対応するモータ実際出力および設計出力値の比較結果に基づいて、異常の発生箇所が圧縮機又はモータの何れであるかを特定するようになっている。
例えば、モータ供給電力に対応するモータ実際出力および設計出力値の差が許容範囲内である場合、異常発生箇所はモータではなく圧縮機であると考えられる。一方、モータ供給電力に対応するモータ実際出力および設計出力値の差が許容範囲を超えている場合、異常発生箇所は圧縮機ではなくモータであると考えられる。こうして、モータ供給電力に対応するモータ実際出力および設計出力値の比較結果に基づき、異常発生箇所を特定することができる。
In the configuration of (1) above, when an abnormality of the mining gas compression system is detected by the abnormality detection unit, it is either a motor or a compressor that can be considered as an abnormality occurrence location.
Therefore, in the configuration of (2) above, it is specified whether the location where the abnormality has occurred is the compressor or the motor based on the comparison result of the actual motor output and the design output value corresponding to the motor supply power. ing.
For example, when the difference between the actual motor output corresponding to the motor supply power and the design output value is within an allowable range, it is considered that the abnormality occurrence location is not the motor but the compressor. On the other hand, when the difference between the motor actual output corresponding to the motor supply power and the design output value exceeds the allowable range, it is considered that the abnormality occurrence place is not the compressor but the motor. In this way, an abnormality occurrence location can be specified based on the comparison result between the motor actual output and the design output value corresponding to the motor supply power.
(3)幾つかの実施形態では、上記(1)又は(2)の構成において、
前記異常検出部は、前記基準相関関係における前記モータへの供給電力に対応した前記圧縮機の基準出力と、前記出力補正部によって算出された前記出力補正値との差が第1閾値を超えたとき、前記採掘ガス圧縮システムに異常が発生したと判定するように構成される。
(3) In some embodiments, in the above configuration (1) or (2),
The abnormality detection unit has a difference between a reference output of the compressor corresponding to power supplied to the motor in the reference correlation and the output correction value calculated by the output correction unit exceeds a first threshold. Is configured to determine that an abnormality has occurred in the mining gas compression system.
上記(3)の構成によれば、基準相関関係に基づいて定まるモータ供給電力に対応した圧縮機の基準出力と、出力補正部によって算出された出力補正値との差を第1閾値と比較することで、採掘ガスの状態量の変動によって圧縮機の運転範囲が不確定であっても、採掘ガス圧縮システムの異常の有無を高精度に判定することができる。 According to the configuration of (3) above, the difference between the reference output of the compressor corresponding to the motor supply power determined based on the reference correlation and the output correction value calculated by the output correction unit is compared with the first threshold value. Thus, even if the operating range of the compressor is uncertain due to fluctuations in the state quantity of the mining gas, it is possible to determine whether there is an abnormality in the mining gas compression system with high accuracy.
(4)幾つかの実施形態では、上記(1)又は(2)の構成において、
前記異常検出部は、前記基準相関関係における前記モータへの供給電力に対応した前記圧縮機の基準出力に対する、前記出力補正部によって算出された前記出力補正値の乖離率が第2閾値を超えたとき、前記採掘ガス圧縮システムに異常が発生したと判定するように構成される。
(4) In some embodiments, in the above configuration (1) or (2),
The abnormality detection unit has a deviation rate of the output correction value calculated by the output correction unit with respect to a reference output of the compressor corresponding to power supplied to the motor in the reference correlation exceeds a second threshold value. Is configured to determine that an abnormality has occurred in the mining gas compression system.
上記(4)の構成によれば、基準相関関係に基づいて定まるモータ供給電力に対応した圧縮機の基準出力に対する、出力補正部によって算出された出力補正値の乖離率を第2閾値と比較することで、採掘ガスの状態量の変動によって圧縮機の運転範囲が不確定であっても、採掘ガス圧縮システムの異常の有無を高精度に判定することができる。 According to the configuration of (4) above, the deviation rate of the output correction value calculated by the output correction unit with respect to the reference output of the compressor corresponding to the motor supply power determined based on the reference correlation is compared with the second threshold value. Thus, even if the operating range of the compressor is uncertain due to fluctuations in the state quantity of the mining gas, it is possible to determine whether there is an abnormality in the mining gas compression system with high accuracy.
(5)幾つかの実施形態では、上記(1)又は(2)の構成において、
前記異常検出部は、前記基準相関関係における前記モータへの供給電力に対応した前記圧縮機の基準出力と、前記出力補正部によって算出された前記出力補正値との差、または、前記基準出力に対する前記出力補正値の乖離率が第3閾値を超える期間が規定時間以上継続したとき、前記採掘ガス圧縮システムに異常が発生したと判定するように構成される。
(5) In some embodiments, in the above configuration (1) or (2),
The abnormality detection unit is a difference between a reference output of the compressor corresponding to power supplied to the motor in the reference correlation and the output correction value calculated by the output correction unit, or for the reference output It is configured to determine that an abnormality has occurred in the mining gas compression system when a period in which the deviation rate of the output correction value exceeds a third threshold continues for a specified time or longer.
上記(5)の構成によれば、圧縮機の基準出力と出力補正値との差、または、基準出力に対する出力補正値の乖離率が第3閾値を超えた期間が規定時間以上であるか否かに基づいて、採掘ガスの状態量の変動によって圧縮機の運転範囲が不確定であっても、採掘ガス圧縮システムの異常の有無を高精度に判定することができる。 According to the configuration of (5) above, whether or not the difference between the reference output of the compressor and the output correction value, or the period during which the deviation rate of the output correction value with respect to the reference output exceeds the third threshold is equal to or longer than the specified time. Therefore, even if the operating range of the compressor is uncertain due to fluctuations in the state quantity of the mining gas, it is possible to determine whether there is an abnormality in the mining gas compression system with high accuracy.
(6)幾つかの実施形態では、上記(1)又は(2)の構成において、
前記異常検出部は、前記基準相関関係における前記モータへの供給電力に対応した前記圧縮機の基準出力と、前記出力補正部によって算出された前記出力補正値との差、または、前記基準出力に対する前記出力補正値の乖離率の増大速度が第4閾値を超えたとき、前記採掘ガス圧縮システムに異常が発生したと判定するように構成される。
(6) In some embodiments, in the above configuration (1) or (2),
The abnormality detection unit is a difference between a reference output of the compressor corresponding to power supplied to the motor in the reference correlation and the output correction value calculated by the output correction unit, or for the reference output When the increase rate of the deviation rate of the output correction value exceeds a fourth threshold, it is configured to determine that an abnormality has occurred in the mining gas compression system.
上記(6)の構成によれば、圧縮機の基準出力と出力補正値との差、または、基準出力に対する出力補正値の乖離率の増大速度を第4閾値と比較することで、採掘ガスの状態量の変動によって圧縮機の運転範囲が不確定であっても、採掘ガス圧縮システムの異常の有無を高精度に判定することができる。 According to the configuration of (6) above, the difference between the reference output of the compressor and the output correction value, or the rate of increase in the deviation rate of the output correction value with respect to the reference output is compared with the fourth threshold value. Even if the operating range of the compressor is uncertain due to fluctuations in the state quantity, it is possible to determine whether there is an abnormality in the mining gas compression system with high accuracy.
(7)本発明の少なくとも幾つかの実施形態に係る採掘ガス圧縮システムは、
採掘ガスを昇圧するための圧縮機と、
前記圧縮機を駆動するためもモータと、
上記(1)乃至(6)の何れかの構成の異常検知装置と、を備える。
(7) A mining gas compression system according to at least some embodiments of the present invention includes:
A compressor for boosting the mining gas;
A motor for driving the compressor; and
An abnormality detection device having any one of the configurations (1) to (6).
上記(7)の構成によれば、上記(1)〜(6)の異常検知装置を備えることで、採掘ガスの状態量の変動によって圧縮機の運転範囲が不確定であっても、採掘ガス圧縮システムの故障の前兆としての異常を検知することができる。よって、採掘ガス圧縮システムの突然の故障に起因した長期にわたる運転停止を回避することができ、ガス採掘事業者の採算を改善することができる。 According to the structure of said (7), even if the operating range of a compressor is indefinite by the fluctuation | variation of the state quantity of mining gas by providing the abnormality detection apparatus of said (1)-(6), it is mining gas. An abnormality as a precursor of a failure of the compression system can be detected. Therefore, it is possible to avoid a long-term shutdown due to a sudden failure of the mining gas compression system and improve the profitability of the gas mining company.
(8)本発明の少なくとも幾つかの実施形態に係る採掘ガス圧縮システムの異常検知方法は、
採掘ガスを昇圧する圧縮機と、該圧縮機を駆動するモータと、を有する採掘ガス圧縮システムの異常検知方法であって、
前記圧縮機に流入する前記採掘ガスの状態量を検出する状態量検出ステップと、
既知の基準状態量を有するサンプルガスに関する前記モータへの供給電力と前記圧縮機の出力との既知の基準相関関係を取得する基準相関関係取得ステップと、
前記センサによって検出された前記採掘ガスの前記状態量に基づいて前記圧縮機の実際出力を補正し、前記採掘ガスが前記基準状態量を有する場合における前記モータへの供給電力に対応する前記圧縮機の出力補正値を算出する出力補正ステップと、
前記モータへの供給電力と前記出力補正値との関係と前記基準相関関係との比較結果に基づいて、前記採掘ガス圧縮システムの異常を検出する異常検出ステップと、
を備える。
(8) An abnormality detection method for a mining gas compression system according to at least some embodiments of the present invention includes:
A method for detecting an abnormality in a mining gas compression system having a compressor for boosting a mining gas and a motor for driving the compressor,
A state quantity detection step of detecting a state quantity of the mining gas flowing into the compressor;
A reference correlation obtaining step for obtaining a known reference correlation between power supplied to the motor and output of the compressor with respect to a sample gas having a known reference state quantity;
The compressor that corrects the actual output of the compressor based on the state quantity of the mining gas detected by the sensor, and that corresponds to the power supplied to the motor when the mining gas has the reference state quantity. An output correction step for calculating an output correction value of
An abnormality detection step for detecting an abnormality of the mining gas compression system based on a comparison result between the relationship between the power supplied to the motor and the output correction value and the reference correlation;
Is provided.
上記(8)の方法では、採掘ガスの状態量の検出結果に基づいて圧縮機の実際出力を補正することで、採掘ガスが基準状態量(サンプルガスの既知の状態量)を有する場合におけるモータ供給電力に対応する圧縮機の出力補正値を算出するようになっている。こうして得られた圧縮機の出力補正値は、サンプルガスと同一の状態量(基準状態量)を前提としているため、採掘ガスの状態量の変動の影響を受けずに、モータ供給電力と出力補正値との関係を基準相関関係と適切に比較することができる。よって、採掘ガスの状態量の変動によって圧縮機の運転範囲が不確定であっても、採掘ガス圧縮システムの故障の前兆としての異常を検知することができる。 In the above method (8), the motor in the case where the mining gas has the reference state quantity (known state quantity of the sample gas) by correcting the actual output of the compressor based on the detection result of the mining gas state quantity. The compressor output correction value corresponding to the supplied power is calculated. The output correction value of the compressor obtained in this way is based on the same state quantity (reference state quantity) as the sample gas, so the motor supply power and output correction are not affected by fluctuations in the state quantity of the mining gas. The relationship between values can be compared appropriately with the reference correlation. Therefore, even if the operating range of the compressor is uncertain due to fluctuations in the state quantity of the mining gas, it is possible to detect an abnormality as a sign of a failure of the mining gas compression system.
(9)幾つかの実施形態では、
前記採掘ガス圧縮システムの異常検知方法は、
前記異常検出ステップにおいて前記採掘ガス圧縮システムの異常が検出されたとき、前記モータへの供給電力に対応する前記モータの実際出力および設計出力値の比較結果に基づいて、前記異常の発生箇所が前記圧縮機又は前記モータの何れであるかを特定する異常箇所特定ステップをさらに備える。
(9) In some embodiments,
The abnormality detection method of the mining gas compression system is:
When an abnormality of the mining gas compression system is detected in the abnormality detection step, the occurrence location of the abnormality is determined based on the comparison result of the actual output and the design output value of the motor corresponding to the power supplied to the motor. The method further includes an abnormal point specifying step of specifying whether the compressor or the motor.
上記(9)の方法では、モータ供給電力に対応するモータ実際出力および設計出力値の比較結果に基づいて、異常の発生箇所が圧縮機又はモータの何れであるかを特定するようになっている。
例えば、モータ供給電力に対応するモータ実際出力および設計出力値の差が許容範囲内である場合、異常発生箇所はモータではなく圧縮機であると考えられる。一方、モータ供給電力に対応するモータ実際出力および設計出力値の差が許容範囲を超えている場合、異常発生箇所は圧縮機ではなくモータであると考えられる。こうして、モータ供給電力に対応するモータ実際出力および設計出力値の比較結果に基づき、異常発生箇所を特定することができる。
In the method of (9) above, based on the comparison result of the motor actual output and the design output value corresponding to the motor supply power, it is specified whether the abnormality occurrence location is the compressor or the motor. .
For example, when the difference between the actual motor output corresponding to the motor supply power and the design output value is within an allowable range, it is considered that the abnormality occurrence location is not the motor but the compressor. On the other hand, when the difference between the motor actual output corresponding to the motor supply power and the design output value exceeds the allowable range, it is considered that the abnormality occurrence place is not the compressor but the motor. In this way, an abnormality occurrence location can be specified based on the comparison result between the motor actual output and the design output value corresponding to the motor supply power.
本発明の少なくとも一実施形態によれば、採掘ガスの状態量の変動によって圧縮機の運転範囲が不確定であっても、採掘ガス圧縮システムの故障の前兆としての異常を検知することができる。 According to at least one embodiment of the present invention, even if the operating range of the compressor is uncertain due to fluctuations in the state quantity of the mining gas, it is possible to detect an abnormality as a precursor of a failure of the mining gas compression system.
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。 Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, etc. of the components described in the embodiments or shown in the drawings are not intended to limit the scope of the present invention, but are merely illustrative examples. Absent.
最初に、図1を参照して、一実施形態に係る採掘ガス圧縮システム1の概略構成について説明する。
図1に示すように、採掘ガス圧縮システム1は、主として、地下や海底に存在するガス田又は油田で採掘された資源に含まれる採掘ガス54を圧縮(昇圧)して、例えば外部の処理設備や貯蔵設備等に圧送するためのシステムである。図1に示す構成例では、採掘ガス圧縮システム1は海洋向けプラントに適用され、海底51のガス田52から採掘された採掘ガス54を圧縮対象としており、海底51に圧縮機5が設置された構成を例示している。
なお、図示しないが他の構成例では、採掘ガス圧縮システム1は、湖底や川底等の他の水底から採掘されたガスを圧縮対象としてもよいし、圧縮機5が海上や湖上等の水上、または陸上に設置された構成としてもよい。あるいは、採掘ガス圧縮システム1は、地下から採掘されたガスを圧縮対象としてもよい。
Initially, with reference to FIG. 1, schematic structure of the mining
As shown in FIG. 1, the mining
Although not shown in the drawings, in another configuration example, the mining
一実施形態において、採掘ガス圧縮システム1は、気液分離器8と、気液分離器8に接続された圧縮機5と、圧縮機5を駆動するためのモータ4と、を備える。
In one embodiment, the mining
気液分離器8は、海底51に存在するガス田52から採掘された液分含有ガス(採掘ガス)53から、液状成分を分離する構成となっている。通常、海底51に埋蔵されたガスは、液状成分を含有した状態で採掘されることが多く、その場合、気液分離器8において液分含有ガス53から液状成分を分離し、気体成分のみを含む液分分離ガス(採掘ガス)54を圧縮機5に送るようになっている。なお、液分含有ガス53の性状によっては、気液分離器8を設置しない構成としてもよい。
The gas-liquid separator 8 is configured to separate a liquid component from a liquid-containing gas (mining gas) 53 mined from a
圧縮機5は、モータ4の出力軸6に接続され、モータ4によって駆動されて流体を昇圧させるように構成される。圧縮機5とモータ4とは、単一のケーシング3の内部に圧縮機5及びモータ4が収容されたモータ一体型圧縮機2を構成していてもよい。図示されるように海底51に圧縮機5が設置される場合、モータ一体型圧縮機2を採用すれば、ケーシング3を気密構造とすることで圧縮機5およびモータ4を海水による腐食から容易に保護できる。あるいは図示しないが、洋上のプラットフォーム11上に圧縮機5が設置される場合、モータ一体型圧縮機2を採用すれば、圧縮機5およびモータ4の小型化が可能であるため、スペースの限られたプラットフォーム11における省スペース化が図れる。
The
上述の採掘ガス圧縮システム1では、海底51のガス田52から採掘された液分含有ガス(採掘ガス)53は気液分離器8に導入され、気液分離器8において気体成分と液状成分とに分離される。
気液分離器8により液状成分が分離された液分分離ガス(採掘ガス)54は、気液分離器8に接続された圧縮機5に導入されて、圧縮機5によって昇圧される。なお、気液分離器8により分離された採掘ガス53の液状成分は、他の処理ラインに送られるため図示を省略している。
圧縮機5から排出された圧縮ガス55は、採掘ガス圧縮システム1の外部に送られる。例えば、図示されるように、圧縮ガス55は、海面50に浮かぶプラットフォーム11上に載置されたタンクに一旦貯留された後、タンカー12によって輸送される。
In the mining
A liquid separation gas (mining gas) 54 from which the liquid component has been separated by the gas-liquid separator 8 is introduced into the
The compressed
ところで、通常、圧縮機5の仕様は、圧縮機5の運転範囲(使用条件)を考慮して決定されている。具体的には、圧縮機5に流入するガスの種類、流速、圧縮機回転数等に関する所定の使用条件を想定し、設計寿命に応じて圧縮機5の仕様が決定される。
しかしながら、上記構成を有する採掘ガス圧縮システム1の場合、採掘ガス54の特性が変化し得るため、圧縮機5の運転範囲(使用条件)が不確定であり、圧縮機5の寿命が設計寿命よりも短くなってしまう可能性がある。特に、図1に示すような海洋向けプラントに適用される場合、圧縮機5が故障しても、代替機の準備に時間を要し、その間プラントの運転停止を余儀なくされる。
By the way, normally, the specification of the
However, in the case of the mining
そこで、本実施形態では、圧縮機5の運転範囲が不確定であっても、採掘ガス圧縮システム1の異常を精度よく検知可能な異常検知装置20を備えている。
Therefore, in the present embodiment, the
幾つかの実施形態に係る異常検知装置20は、採掘ガス54の状態量を検出するためのセンサ21と、センサ21の検出値を用いて、圧縮機5の異常を検出するための演算を行うように構成された演算処理装置22と、を備えている。
The
以下、異常検知装置20の各部位の具体的な構成例について説明する。
センサ21は、圧縮機5に流入する採掘ガス54の状態量を検出するように構成されている。具体的には、センサ21は、気液分離器8と圧縮機5との間を接続するガスラインに設けられ、液状成分分離後の採掘ガス54の状態量を検出するようになっている。
ここで、採掘ガス54の状態量は、採掘ガス54の密度、温度、圧力の少なくとも一つを含んでいてもよい。
Hereinafter, a specific configuration example of each part of the
The
Here, the state quantity of the
演算処理装置22は、基準相関関係取得部23と、出力補正部24と、異常検出部25と、記憶部27と、を含む。
なお、演算処理装置22は、例えば、図示しないCPU(中央演算装置)、RAM(Random Access Memory)、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体等から構成されている。後述の各種機能を実現するための一連の処理の過程は、プログラムの形式で記録媒体等に記録されており、このプログラムをCPUがRAM等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、後述の各種機能が実現される。この演算処理装置22は、採掘ガス圧縮システム1から離れた遠隔地に配置されてもよい。
The
The
基準相関関係取得部23は、サンプルガスに関するモータ4への供給電力と圧縮機5の出力との既知の基準相関関係を取得するように構成される。上述したように、サンプルガスは、既知の基準状態量を有するものである。基準相関関係取得部23において、既知の基準相関関係は、記憶部27から取得してもよいし、不図示の入力部より入力されてもよい。
The reference
出力補正部24は、センサ21によって検出された採掘ガス54の状態量に基づいて圧縮機5の実際出力を補正し、採掘ガス54が基準状態量を有する場合におけるモータ4への供給電力に対応する圧縮機5の出力補正値を算出するように構成される。
The
異常検出部25は、モータ4への供給電力と出力補正値との関係と基準相関関係との比較結果に基づいて、採掘ガス圧縮システム1の異常を検出する。
The
記憶部27は、例えば、サンプルガスに関するモータ4への供給電力と圧縮機5の出力との既知の基準相関関係を記憶している。記憶部27では、予め取得した既知の基準相関関係を記憶するようになっている。この既知の基準相関関係は、例えば、サンプルガスを用いた実験によって取得してもよいし、シミュレーション等により取得してもよいし、経験的な過去のデータから取得してもよい。こうして取得された既知の基準相関関係は、通信回線又は記憶媒体を介して記憶部27に記憶されてもよいし、演算処理装置22の入力部からの入力によって記憶部27に記憶されてもよい。
The
記憶部27には、一種類の状態量に関して一つの基準相関関係が記憶されている。後述するように、異常検知を行う際には、基準相関関係に対応した状態量に基づいて圧縮機5の出力を補正した後、基準相関関係と圧縮機5の出力補正値とを比較するため、記憶部27には原則として一つの基準相関関係さえ記憶されていればよい。
但し、記憶部27には、一種類の状態量に関して複数の基準相関関係が記憶されていてもよい。例えば、状態量が密度である場合、記憶部27には、異なる密度の基準相関関係が複数記憶される。また、記憶部27には、複数種類の状態量に関する基準相関関係が記憶されていてもよい。例えば、記憶部27には、状態量が密度である基準相関関係と、状態量が圧力である基準相関関係とが記憶される。
The
However, the
ここで、既知の基準相関関係について具体的に説明する。
図2は、一実施形態に係るモータ4及び圧縮機5の入出力を説明するための図である。図3は、基準相関関係100に対する実測値及び補正値の一例を示すグラフである。
図2に示すように、モータ4は、電力(モータ入力X)が供給されることによって、圧縮機5を出力Yで駆動する。
図3に示すように、一例として、既知の基準状態量を有するサンプルガスに関するモータ4への供給電力(モータ入力X)と圧縮機5の出力Yとの既知の基準相関関係は、直線100で表される。
Here, the known reference correlation will be specifically described.
FIG. 2 is a diagram for explaining input / output of the
As shown in FIG. 2, the
As shown in FIG. 3, as an example, the known reference correlation between the power supplied to the motor 4 (motor input X) and the output Y of the
図3には、既知の基準相関関係100とは別に、圧縮機5の実測値及び補正値もプロットしている。
圧縮機5の実測値は、モータ4への実際の供給電力(モータ入力X)に対する圧縮機5の実際の出力Y1である。なお、圧縮機5の出力Yは、以下の式(1)によって取得できる。
圧縮機5の実際の出力Y1を取得する場合には、各種センサ等によって、圧縮前の気体体積、圧縮前の圧力、圧縮後の圧力を検出する。
In FIG. 3, in addition to the known
Measured value of the
When acquiring the actual output Y 1 of the
こうして取得された圧縮機5の実測値(モータ入力Xと圧縮機の実際の出力Y1との関係)は、図示されるように既知の基準相関関係100から離間していることが多い。この要因の一つとして、圧縮機5を通過する採掘ガス54の状態量が変化することが考えられる。そのため、単に既知の基準相関関係100と圧縮機5の実測値との比較によって異常を検知することは異常検知の精度低下に繋がってしまう。
そこで、幾つかの実施形態では、出力補正部24において、採掘ガス54の状態量に基づいて圧縮機5の実際の出力Y1を補正した出力補正値Y’を算出するようになっている。
Thus obtained measured value of the compressor 5 (the relationship between the actual output Y 1 of the motor input X and the compressor) are often separated from the known
Therefore, in some embodiments, the
圧縮機5の出力補正値Y’は、例えば状態量が密度である場合、以下の式(2)によって得られる。
こうして取得された圧縮機5の出力補正値Y’と、モータ4の入力Xとに基づいて図中にプロットされた補正値は、モータ4又は圧縮機5に異常が存在しなければ、採掘ガス54の状態量の変化に関わらず既知の基準相関関係100に概ね沿った形態となる。
一方、圧縮機5の出力補正値Y’のうち既知の基準相関関係100から大きく乖離したものに関しては、異常と判定することができる。
そこで、幾つかの実施形態では、異常検出部25において、モータ4への供給電力(モータ入力X)と圧縮機5の出力補正値Y’との関係と、基準相関関係100との比較結果に基づいて、採掘ガス圧縮システム1の異常を検出するようになっている。
The correction value plotted in the figure based on the output correction value Y ′ of the
On the other hand, the output correction value Y ′ of the
Therefore, in some embodiments, the
上記構成を有する異常検知装置20によれば、採掘ガス54の状態量の検出結果に基づいて圧縮機5の実際出力Y1を補正することで、採掘ガス54が基準状態量(サンプルガスの既知の状態量)を有する場合におけるモータ供給電力(モータ入力X)に対応する圧縮機5の出力補正値Y’を算出するようになっている。こうして得られた圧縮機5の出力補正値Y’は、サンプルガスと同一の状態量(基準状態量)を前提としているため、採掘ガス54の状態量の変動の影響を受けずに、モータ供給電力と出力補正値Y’との関係を基準相関関係100と適切に比較することができる。よって、採掘ガス54の状態量の変動によって圧縮機5の運転範囲が不確定であっても、採掘ガス圧縮システム1の故障の前兆としての異常を検知することができる。
According to the
以下、異常検出部25における異常検出について具体的に説明する。
図4は、基準出力Y0と出力補正値Y’との差Dの時系列変化の一例を示すグラフである。図5は、基準出力Y0に対する出力補正値Y’の乖離率の時系列変化の一例を示すグラフである。なお、以下の説明では、適宜、図1及び図2に示した符号を用いている。また、図4及び図5に示すグラフにおいて、基準出力Y0と出力補正値Y’との差の時系列変化、または、基準出力Y0に対する出力補正値Y’の乖離率の時系列変化は、それぞれ、断続的に算出したものを模式的に曲線によって示している。
Hereinafter, the abnormality detection in the
Figure 4 is a graph showing an example of a time series change of the difference D between the reference output Y 0 and the output correction value Y '. Figure 5 is a graph showing an example of a time-series change in the rate of deviation output correction value Y 'with respect to the reference output Y 0. In the following description, the reference numerals shown in FIGS. 1 and 2 are used as appropriate. Further, in the graph shown in FIGS. 4 and 5, the reference output Y 0 output correction value Y 'time series change of the difference between, or the output correction value Y with respect to the reference output Y 0' time series change in the rate of deviation is Each of the values calculated intermittently is schematically shown by a curve.
図4に示すように、一実施形態において異常検出部25は、基準相関関係100(図3参照)におけるモータ4への供給電力(モータ入力X)に対応した圧縮機5の基準出力Y0と、出力補正部24によって算出された出力補正値Y’との差Dが第1閾値を超えた時刻t1において、採掘ガス圧縮システム1に異常が発生したと判定するように構成される。例えば、圧縮機5の基準出力Y0と出力補正値Y’との差Dの絶対値が第1閾値を超えたとき、採掘ガス圧縮システム1に異常が発生したと判定してもよい。あるいは、絶対量が同一である正の第1閾値と負の第1閾値とを設けておき、圧縮機5の基準出力Y0と出力補正値Y’との差Dが正の第1閾値を上回ったとき、又は圧縮機5の基準出力Y0と出力補正値Y’との差Dが負の第1閾値を下回ったときに、採掘ガス圧縮システム1に異常が発生したと判定してもよい。
As shown in FIG. 4, in one embodiment, the
このように、基準相関関係100(図3参照)に基づいて定まるモータ供給電力(モータ入力X)に対応した圧縮機5の基準出力Y0と、出力補正部24によって算出された出力補正値Y’との差Dを第1閾値と比較することで、採掘ガス54の状態量の変動によって圧縮機5の運転範囲が不確定であっても、採掘ガス圧縮システム1の異常の有無を高精度に判定することができる。
Thus, the
図5に示すように、他の実施形態において異常検出部25は、基準相関関係100(図3参照)におけるモータ4への供給電力(モータ入力X)に対応した圧縮機5の基準出力Y0に対する、出力補正部24によって算出された出力補正値Y’の乖離率が第2閾値を超えた時刻t2において、採掘ガス圧縮システム1に異常が発生したと判定するように構成される。なお、出力補正値Y’の乖離率とは、基準出力Y0と出力補正値Y’との差Dを基準出力Y0で除した値であってもよい。例えば、圧縮機5の基準出力Y0に対する出力補正値Y’との乖離率の絶対値が第2閾値を超えたとき、採掘ガス圧縮システム1に異常が発生したと判定してもよい。あるいは、絶対量が同一である正の第2閾値と負の第2閾値とを設けておき、圧縮機5の基準出力Y0に対する出力補正値Y’との乖離率が正の第2閾値を上回ったとき、又は圧縮機5の基準出力Y0に対する出力補正値Y’との乖離率が負の第2閾値を下回ったときに、採掘ガス圧縮システム1に異常が発生したと判定してもよい。
As shown in FIG. 5, in another embodiment, the
このように、基準相関関係100(図3参照)に基づいて定まるモータ4への供給電力(モータ入力X)に対応した圧縮機5の基準出力Y0に対する、出力補正部24によって算出された出力補正値Y’の乖離率を第2閾値と比較することで、採掘ガス54の状態量の変動によって圧縮機5の運転範囲が不確定であっても、採掘ガス圧縮システム1の異常の有無を高精度に判定することができる。
Thus, the reference output Y 0 of the
さらに他の実施形態では、図4及び図5に示すように、異常検出部25は、基準相関関係100(図3参照)におけるモータ4への供給電力(モータ入力X)に対応した圧縮機5の基準出力Y0と、出力補正部24によって算出された出力補正値Y’との差、または、基準出力Y0に対する出力補正値Y’の乖離率が第3閾値を超える期間が規定時間treg以上継続したとき、採掘ガス圧縮システム1に異常が発生したと判定するように構成される。すなわち、異常検出部25は、圧縮機5の基準出力Y0と出力補正値Y’との差、または、基準出力Y0に対する出力補正値Y’の乖離率が、第3閾値を超えた時刻t3からの経過時間をカウントし、経過時間が規定時間tregに到達した時刻t4において異常が発生したと判定する。
なお、図4に示す第1閾値と第3閾値、または、図5に示す第2閾値と第3閾値のように、2つの閾値を設けてもよい。その場合、第3閾値は、第1閾値又は第2閾値よりも小さい値とする。
In still another embodiment, as shown in FIGS. 4 and 5, the
In addition, you may provide two threshold values like the 1st threshold value and 3rd threshold value which are shown in FIG. 4, or the 2nd threshold value and 3rd threshold value which are shown in FIG. In this case, the third threshold value is smaller than the first threshold value or the second threshold value.
このように、圧縮機5の基準出力Y0と出力補正値Y’との差、または、基準出力Y0に対する出力補正値Y’の乖離率が第3閾値を超えた期間が規定時間treg以上であるか否かに基づいて、採掘ガス54の状態量の変動によって圧縮機5の運転範囲が不確定であっても、採掘ガス圧縮システム1の異常の有無を高精度に判定することができる。
Thus, the reference output Y 0 of the
また、異常検出部25は、基準相関関係100におけるモータ4への供給電力(モータ入力X)に対応した圧縮機5の基準出力Y0と、出力補正部24によって算出された出力補正値Y’との差、または、基準出力Y0に対する出力補正値Y’の乖離率の増大速度が第4閾値(図示略)を超えたとき、採掘ガス圧縮システム1に異常が発生したと判定するように構成されてもよい。すなわち、異常検出部25は、圧縮機5の基準出力Y0と出力補正値Y’との差(図4参照)の微分値の時系列変化、または、基準出力Y0に対する出力補正値Y’の乖離率(図5参照)の微分値の時系列変化が第4閾値を超えたとき、採掘ガス圧縮システム1に異常が発生したと判定する。
これによれば、圧縮機5の基準出力Y0と出力補正値Y’との差、または、基準出力Y0に対する出力補正値Y’の乖離率の増大速度を第4閾値と比較することで、採掘ガス54の状態量の変動によって圧縮機5の運転範囲が不確定であっても、採掘ガス圧縮システム1の異常の有無を高精度に判定することができる。
Further, the
According to this, the reference output Y 0 of the
また、上述した異常検知装置20は、さらに以下の構成を備えていてもよい。
他の実施形態において、異常検知装置20の演算処理装置22は、異常箇所特定部26(図1参照)をさらに含んでいる。
異常箇所特定部26は、異常検出部25により採掘ガス圧縮システム1の異常が検出されたとき、モータ4への供給電力(モータ入力X)に対応するモータ4の実際出力Z1および設計出力値Z0の比較結果に基づいて、異常の発生箇所が圧縮機5又はモータ4の何れであるかを特定するように構成される。
Moreover, the
In another embodiment, the
When the
図6は、他の実施形態に係るモータ4及び圧縮機5の入出力を説明するための図である。図7は、モータ入力Xとモータ出力Zの関係を示すグラフである。
図6に示すように、モータ4は、電力(モータ入力X)が供給されることによって出力(モータ出力)Zで駆動する。モータ出力Zは、トルクT及び回転速度Nの回転エネルギとして圧縮機5に入力され、圧縮機5は出力Yで駆動される。
モータ出力Zは、例えば以下の式(3)によって算出される。
As shown in FIG. 6, the
The motor output Z is calculated by the following equation (3), for example.
図7に示すグラフにおいて、モータ4の供給電力(モータ入力X)に対するモータ4の設計出力Z0を直線102で示している。異常箇所特定部26では、モータ4への供給電力(モータ入力)に対応するモータ4の実際出力Z1および設計出力値Z0の比較結果に基づいて、異常の発生箇所が圧縮機5又はモータ4の何れであるかを特定する。
例えば、モータ供給電力に対応するモータ実際出力Z1および設計出力値Z0の差が許容範囲内である場合、異常発生箇所はモータ4ではなく圧縮機5であると考えられる。一方、モータ供給電力に対応するモータ実際出力Z1および設計出力値Z0の差が許容範囲を超えている場合、異常発生箇所は圧縮機5ではなくモータ4であると考えられる。こうして、モータ供給電力に対応するモータ実際出力Z1および設計出力値Z0の比較結果に基づき、異常発生箇所を特定することができる。
In the graph shown in FIG. 7, the design output Z 0 of the
For example, when the difference between the motor actual output Z 1 corresponding to the motor supply power and the design output value Z 0 is within the allowable range, it is considered that the abnormality occurrence location is not the
また、異常箇所特定部26では、モータ4の実際出力Z1として、この実際出力Z1を状態量によって補正した出力補正値Z’を用いてもよい。その場合、異常箇所特定部26は、実際出力Z1を状態量によって補正した出力補正値Z’と、設計出力値Z0との比較結果に基づいて、異常の発生箇所が圧縮機5又はモータ4の何れであるかを特定する。
例えば、状態量が密度である場合、モータ4の出力補正値Z’は以下の式(4)によって算出される。
このように、モータ4の実際出力Z1を状態量によって補正した出力補正値Z’と、設計出力値Z0との比較結果に基づいて異常の発生箇所を特定することによって、採掘ガス54の状態量の変動に関わらず、異常箇所を高精度に特定することができる。
Further, the abnormal location specifying unit 26 may use, as the actual output Z 1 of the
For example, when the state quantity is density, the output correction value Z ′ of the
Thus, by specifying the location where the abnormality occurs based on the comparison result between the output correction value Z ′ obtained by correcting the actual output Z 1 of the
次に、図8を参照して、採掘ガス圧縮システム1の異常検知方法について説明する。なお、以下の説明では、適宜、図1乃至図7に示した符号を用いている。
図8に示すように、ステップS1にてモータ4及び圧縮機5が定格運転状態で稼働しているとき、ステップS2(状態量検出ステップ)において、圧縮機5に流入する採掘ガス54の状態量(例えば密度)をセンサ21により検出する。また、ステップS3(基準相関関係取得ステップ)において、既知の基準状態量を有するサンプルガスに関するモータ4への供給電力(モータ入力X)と圧縮機5の基準出力Yとの既知の基準相関関係100を取得しておく。
Next, with reference to FIG. 8, the abnormality detection method of the mining
As shown in FIG. 8, when the
次いで、ステップS4(出力補正ステップ)において、センサ21によって検出された採掘ガス54の状態量に基づいて圧縮機5の実際出力Y1を補正し、採掘ガス54が基準状態量を有する場合におけるモータ4への供給電力(モータ入力X)に対応する圧縮機5の出力補正値Y’を算出する。例えば、上記式(1)によって得られた圧縮機5の実際出力Y1を、上記式(2)によって補正し、圧縮機5の出力補正値Y’を算出する。
Then, the motor in the case in In step S4 (output correction step), the actual output Y 1 of the
そして、ステップS5〜ステップS7(異常検出ステップ)において、モータ4への供給電力(モータ入力X)と圧縮機5の出力補正値Y’との関係と基準相関関係100との比較結果に基づいて、採掘ガス圧縮システム1の異常を検出する.
例えば、ステップS5において、基準相関関係100におけるモータ4への供給電力に対応した圧縮機5の基準出力Y0と、出力補正値Y’との差Dが第1閾値を超えたか否かを判定し、圧縮機5の基準出力Y0と出力補正値Y’との差Dが第1閾値を超えていない場合にはステップS6において採掘ガス圧縮システム1の異常なしと判定して、ステップS1に戻り定格運転状態を継続する。一方、圧縮機5の基準出力Y0と出力補正値Y’との差Dが第1閾値を超えた場合には、ステップS7において、採掘ガス圧縮システム1の異常ありと判定する。
In step S5 to step S7 (abnormality detection step), based on the comparison result between the relationship between the power supplied to the motor 4 (motor input X) and the output correction value Y ′ of the
For example, the determination in step S5, the reference output Y 0 of the
続いて、以下のステップを実施してもよい。
採掘ガス圧縮システム1の異常ありと判定された場合、ステップS8〜ステップS10(異常箇所特定ステップ)において、モータへ4の供給電力(モータ入力X)に対応するモータ4の実際出力Z1および設計出力値Z0の比較結果に基づいて、異常の発生箇所が圧縮機5又はモータ4の何れであるかを特定する。
Subsequently, the following steps may be performed.
If it is determined that there is abnormality in the mining
例えば、ステップS8において、モータ4の実際出力Z1と設計出力値Z0との差を第5閾値と比較し、モータ4の実際出力Z1と設計出力値Z0との差が第5閾値より小さい場合には、ステップS9において圧縮機5に異常ありと判定する。一方、モータ4の実際出力Z1と設計出力値Z0との差が第5閾値を超える場合には、ステップS10においてモータ4に異常ありと判定する。あるいは、異常箇所特定ステップでは、モータ4の実際出力Z1に対する設計出力値Z0の乖離率と第6閾値とを比較してもよい。
For example, in step S8, the difference between the actual output Z 1 and the design output value Z 0 of the
上述したように、本発明の実施形態によれば、採掘ガス54の状態量の変動によって圧縮機5の運転範囲が不確定であっても、採掘ガス圧縮システム1の故障の前兆としての異常を検知することができる。
As described above, according to the embodiment of the present invention, even if the operating range of the
また、一実施形態では、図1に示した採掘ガス圧縮システム1が、上述した異常検知装置20を備えている。すなわち、採掘ガス圧縮システム1は、採掘ガス54を昇圧するための圧縮機5と、圧縮機5を駆動するためもモータ4と、上述した異常検知装置20と、を備える。
これにより、採掘ガス54の状態量の変動によって圧縮機5の運転範囲が不確定であっても、採掘ガス圧縮システム1の故障の前兆としての異常を検知することができる。よって、採掘ガス圧縮システム1の突然の故障に起因した長期にわたる運転停止を回避することができ、ガス採掘事業者の採算を改善することができる。
Moreover, in one Embodiment, the mining
Thereby, even if the operating range of the
本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes forms obtained by modifying the above-described embodiments and forms obtained by appropriately combining these forms.
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
For example, expressions expressing relative or absolute arrangements such as “in a certain direction”, “along a certain direction”, “parallel”, “orthogonal”, “center”, “concentric” or “coaxial” are strictly In addition to such an arrangement, it is also possible to represent a state of relative displacement with an angle or a distance such that tolerance or the same function can be obtained.
For example, an expression indicating that things such as “identical”, “equal”, and “homogeneous” are in an equal state not only represents an exactly equal state, but also has a tolerance or a difference that can provide the same function. It also represents the existing state.
For example, expressions representing shapes such as quadrangular shapes and cylindrical shapes represent not only geometrically strict shapes such as quadrangular shapes and cylindrical shapes, but also irregularities and chamfers as long as the same effects can be obtained. A shape including a part or the like is also expressed.
On the other hand, the expression “comprising”, “including”, or “having” one constituent element is not an exclusive expression that excludes the presence of the other constituent elements.
1 採掘ガス圧縮システム
2 モータ一体型圧縮機
3 ケーシング
4 圧縮機
5 モータ
6 出力軸
8 気液分離器
11 プラットフォーム
12 タンカー
20 異常検知装置
21 センサ
22 演算処理装置
23 基準相関関係取得部
24 出力補正部
25 異常検出部
26 異常箇所特定部
27 記憶部
50 海面
51 海底
52 ガス田
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記圧縮機に流入する前記採掘ガスの状態量を検出するためのセンサと、
既知の基準状態量を有するサンプルガスに関する前記モータへの供給電力と前記圧縮機の出力との既知の基準相関関係を取得するための基準相関関係取得部と、
前記センサによって検出された前記採掘ガスの前記状態量に基づいて前記圧縮機の実際出力を補正し、前記採掘ガスが前記基準状態量を有する場合における前記モータへの供給電力に対応する前記圧縮機の出力補正値を算出するための出力補正部と、
前記モータへの供給電力と前記出力補正値との関係と前記基準相関関係との比較結果に基づいて、前記採掘ガス圧縮システムの異常を検出するための異常検出部と、
を備えることを特徴とする採掘ガス圧縮システムの異常検知装置。 An abnormality detection device for a mining gas compression system having a compressor for boosting a mining gas and a motor for driving the compressor,
A sensor for detecting a state quantity of the mining gas flowing into the compressor;
A reference correlation acquisition unit for acquiring a known reference correlation between power supplied to the motor and output of the compressor with respect to a sample gas having a known reference state quantity;
The compressor that corrects the actual output of the compressor based on the state quantity of the mining gas detected by the sensor, and that corresponds to the power supplied to the motor when the mining gas has the reference state quantity. An output correction unit for calculating the output correction value of
Based on the comparison result between the relationship between the power supplied to the motor and the output correction value and the reference correlation, an abnormality detection unit for detecting an abnormality of the mining gas compression system;
An abnormality detection device for a mining gas compression system.
前記圧縮機を駆動するためもモータと、
請求項1乃至6の何れか一項に記載の異常検知装置と、を備えることを特徴とする採掘ガス圧縮システム。 A compressor for boosting the mining gas;
A motor for driving the compressor; and
A mining gas compression system comprising the abnormality detection device according to any one of claims 1 to 6.
前記圧縮機に流入する前記採掘ガスの状態量を検出する状態量検出ステップと、
既知の基準状態量を有するサンプルガスに関する前記モータへの供給電力と前記圧縮機の出力との既知の基準相関関係を取得する基準相関関係取得ステップと、
前記センサによって検出された前記採掘ガスの前記状態量に基づいて前記圧縮機の実際出力を補正し、前記採掘ガスが前記基準状態量を有する場合における前記モータへの供給電力に対応する前記圧縮機の出力補正値を算出する出力補正ステップと、
前記モータへの供給電力と前記出力補正値との関係と前記基準相関関係との比較結果に基づいて、前記採掘ガス圧縮システムの異常を検出する異常検出ステップと、
を備えることを特徴とする採掘ガス圧縮システムの異常検知方法。 A method for detecting an abnormality in a mining gas compression system having a compressor for boosting a mining gas and a motor for driving the compressor,
A state quantity detection step of detecting a state quantity of the mining gas flowing into the compressor;
A reference correlation obtaining step for obtaining a known reference correlation between power supplied to the motor and output of the compressor with respect to a sample gas having a known reference state quantity;
The compressor that corrects the actual output of the compressor based on the state quantity of the mining gas detected by the sensor, and that corresponds to the power supplied to the motor when the mining gas has the reference state quantity. An output correction step for calculating an output correction value of
An abnormality detection step for detecting an abnormality of the mining gas compression system based on a comparison result between the relationship between the power supplied to the motor and the output correction value and the reference correlation;
An abnormality detection method for a mining gas compression system.
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JP2015055941A Pending JP2016176219A (en) | 2015-03-19 | 2015-03-19 | Extracted gas compression system and device and method for detecting abnormality thereof |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2016176219A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112253251A (en) * | 2020-11-04 | 2021-01-22 | 贵州紫森源集团投资有限公司 | Be used for colliery gas to take out and adopt effect evaluation system |
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2015
- 2015-03-19 JP JP2015055941A patent/JP2016176219A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN112253251A (en) * | 2020-11-04 | 2021-01-22 | 贵州紫森源集团投资有限公司 | Be used for colliery gas to take out and adopt effect evaluation system |
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