co2压缩机在线监测与故障诊断系统研究

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1、万方数据西安石油大学硕士学位论文影响生产，很可能造成巨大的经济损失，甚至导致机毁人亡的灾难性事故。比如1998年我国某钢厂一台大功率高炉鼓风机数级叶片折断，致使该高炉停产，直接经济损失数千万元；1992年欧洲一重要电厂中一台83．6MW的发电机发生事故，最终引起氢气爆炸造成严重火灾事故，直接经济损失达2千万马克；而前苏联切尔诺贝利核电站和印度伯帕尔化工厂的事故对整个社会造成的巨大灾难，生命财产损失是空前的。经过了这些灾难性事故，人们逐渐认识到对大型旋转机械实施监测与故障诊断是十分关键和必要的‘引。中国石

2、油塔里木石化分公司(以下简称塔石化)大化肥装置引进丹麦托普索公司合成氨工艺、意大利SNAM公司熔融尿素工艺以及日本东洋公司TEC大颗粒尿素造粒专利技术，采用以天然气为原料生产合成氨及尿素，装置生产能力为45万吨／年合成氨、80万吨／年大颗粒尿素，是目前国内陆上单套最大的大颗粒尿素生产装置。而其中尿素装置C02压缩机由意大利NUOVOPIGNONE新比隆公司制造，由型号分别为2BCL606和2BCL306／A的高低压缸组成。整个压缩机组通过SACl—8型蒸汽透平由联轴节连接驱动。机组额定负荷42000Nm

3、3／h，出口工作压力16Mpa。压缩机高压缸正常工作转速12500RPM。机组装配有北京博华信智科技发展有限公司(简称博华信智)开发的BH5000C在线状态监测系统，2009年投入运行至今，多次为压缩机高压缸进行了准确、及时的故障分析，分析结果多次得到了实际拆检结果的验证，避免了严重设备损伤事故的发生，为机组长期可靠稳定的运行提供了技术基础∞。。本文通过总结离心式压缩机不同故障原因的理论基础，结合状态监测系统在我装置C02压缩机上的应用及其它类似离心压缩机上的实际应用案例，对理论分析进行验证总结，为类似

4、压缩机故障问题的及时发现和判断故障原因提供宝贵依据，具有重要意义。4万方数据第二章状态监测系统基础知识2．1状态监测有关的名词和术语机械振动是指物体围绕其平衡位置附近来回摆动并随时间变化的一种运动。通常通过幅值、周期(频率)和相位三个基本参量来描述。下面为经常用到的有关名词和术语。1．振动的基本参量：幅值、周期(频率)和相位a．幅值。表示物体振动的幅度，它标志着机械振动强度的大小，是设备振动损伤程度中最重要的一个指标。振幅的表示方法有：峰峰值(P—P)、单峰值(O—P)、有效值(RMS)和平均值(Ave

5、rage)，如下图所示。{’斋二纛一L野⋯V⋯W⋯一二图2-I振动的峰一峰值、单峰值、有效值和平均值b．周期。单元体完成一个完整的振动所需要的时间，用TO表示。单位一般是用“秒”来表示。c．频率。指振动物体在单位时间(1秒)内所产生振动的次数。单位Hz，通常以f0表示。d．相位。通常用来描述某一特定时刻转子的位置。单位是度(。)，通常在0。～360。范围内变化。接下来总结一下振动位移、速度、加速度的相位关系。如单摆的简谐振动：j0i穗一‘磊／I＼⋯、)j’!、、』，k一,∑巡i／,一一I＼巡。：。．-⋯

6、一一／，卜，‘一／●图2—2振动位移、速度、加速度三者之间的相位关系万方数据西安石油大学硕士学位论文从一个单摆的横向看，当铅锤向上摆，通过起始点时，位移为零，而速度在正的方向上最大，但加速度为零。当铅锤摆到上死点时，位移在正的方向上为最大，此时速度为零，加速度在负的方向上最大。铅锤向下回零时，位移为零，速度在负的方向上最大，加速度为零。当铅锤运动到下死点时，位移在负的方向上最大，而此时速度为零，加速度在正的方向上最大。2．工频振动、通频振动、选频振动、工频振动用来表示与所测机器转子旋转频率相同的正弦振动

7、的幅值。对于工作转速为12000r／min的机器，工频振动频率是200HZ。工频振动又称为基频振动。通频振动用来表示振动原始波形的振动幅值。选频振动用来表示所选定的特定频率正弦振动的幅值。3．水平振动、垂直振动、径向振动、轴向振动显而易见，分别是指在水平方、垂直向上、垂直于机器转轴中心线方向上和转轴中心线方向上的振动。4．同步振动、异步振动分别是指与转速频率成正比变化的振动频率成分和与转速频率无关的振动频率成份(也称非同步运动)。5．谐波、次谐波、亚异步、超异步谐波和次谐波分别是指一个复杂振动信号所含频

8、率等于旋转频率整数倍或分数倍的信号分量。亚异步振动和超异步振动分别是指频率低或高于旋转频率和的非同步振动分量。6．相对轴振动、绝对轴振动、轴承座振动转子轴颈相对于轴承座的振动称为转子的相对轴振动，工业上通常用非接触式电涡流传感器来测量。转子轴相对于大地的振动称为转子的绝对轴振动，工业上通常用接触式传感器或用一个非接触式电涡流传感器和一个惯性传感器组成的复合传感器来测量，两个测量值的矢量和就是转子轴相对于大地的振动。7．自由振动、自激振动、受