状态监测诊断系统在往复压缩机的诊断及应用.pdf

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1、状态监测诊断系统在往复压缩机的诊断及应用中海石油(中国)有限公司天津分公司(300452)张雷【摘要】从往复压缩机常见故障和诊断方法、故障诊断常用标准出发，基于状态监测诊断系统，对机器重要运动部件及热力参数进行监测并综合分析，最后通过实际应用验证了诊断系统对压缩机运行工况监测和故障诊断的有效性和实用性。I关键词l往复压缩机故障诊断诊断标准状态监测系统一，前言往复式压缩机组在石化企业中起着十分重要的作用，但由于结构复杂，激励源众多，对其实施状态监测诊断技术较困难，虽然人们已对其开展了不少研究并取得了一些研究成果，但总的水平还不高

2、。为了实现预知维修，使压缩机能够长周期安全稳定运转，故障诊断需要开展多种方法提高诊断的准确性，同时完善设备诊断标准，并且要以设备状态在线监测为应用手段。这样，往复压缩机的全面诊断才能有更好的效果。二．往复压缩机的故障诊断1．常见故障及诊断方法往复压缩机的故障可以分为两大类：一类是流体性质的，属于机器热力性能故障，主要表现为机器工60f黑嬲：Ⅲ姊期作时排气量不足，排气压力、温度及级间压力、温度异常，可称之为热力故障模式，产生的原因主要是气阀、活塞环、填料函、冷却水路及吸气滤清器等部位发生故障，用参数法进行诊断较方便；另一类是机械

3、性质的，属于机械功能故障，主要表征为机器工作时异常的响声、振动和过热等动力故障模式，产生的原因主要是运动部件配合间隙的变化、结构的裂纹等，用振动法诊断较方便。所谓参数法就是通过测定机器的各项性能参数值，将这些数据进行处理，然后同基准值相比较，得出偏高、偏低等分析结果，从而诊断机器在整体性能方面或零部件性能方面存在的故障，并进行分析判断其故障部件，预测发展趋势的技术。由于选择的诊断参数不同，参数法又可分为热力参数法和电力参数法等。所谓振动法就是根据机器运行产生的振动和噪声在机器内部零部件或结构出现缺陷时，机器的动力学性能就会发生

4、改变，产生的振动和噪声信号可以反映机器内部状态变化，通过测量振动，噪声信号来监测机器状态变化，并在此基础上诊断原因、部位、程度、性质和发展趋势。参数法和振动法应用到同一对象时，侧重点是不相同的，哪一种方法更有效，则应视故障原因，然而往复压缩机是一种结构和运动方式较为复杂的机械，如果单独采用一种振动法，很难满足需要，实际的故税赢祝№厢删璺．删工～o纪i夔栅石丽然障分析诊断是从故障现象到故障原因的过程，而且对某些故障原因所表现的故障征兆，既可以反映在热力参数的变化上，又可反映在机器的动力参数变化上。即故障现象与故障原因常常是“重叠

5、”的，例如气阀温度升高，既可能是气阀本身的泄漏故障，也可能是活塞环磨损导致泄漏等原因造成的。因此把参数法与振动法相结合分析诊断，不仅能够更大程度地诊断出故障原因，还可以借助两种方法的相互使用来确诊故障。这就需要借助较完善的故障诊断装置对往复压缩机的性能参数和振动同时进行监测，进而为诊断人员提供较全面的诊断依据。2．故障诊断标准在故障诊断中，标准是判别设备状态的准则和规范，不管使用什么诊断方法，都需要依据相应的标准。然而，往复机械的振动标准远不如旋转机械的振动标准那么成熟，这是因为往复机械在工作过程中有不平衡力的存在，其大小、频

6、率随气缸数、气缸排列方式的不同而不同，激励源多的特点导致机器的性能参数与振动也各具特点，即使是相同的设备，由于安装条件、现场环境和负荷变化等条件的不同，采用绝对统一的标准也是不可靠的。因此，根据目前的常用标准，机组应该从自身出发，参考绝对标准，逐步积累状态数据，建立设备诊断的相对标准，同时在具备条件时，结合类比判定标准对同规格型号、同运行状况的若干设备进行对比判别，并在三种标准结合应用的基础上寻求机组状态判定的新标准。三、状态监测系统故障诊断参数法和振动法的结合，故障诊断标准的完善和综合应用，关键是获取设备各部件足够的运行状态

7、信息。借助于往复压缩机状态监测系统把诊断方法与诊断标准相结合，对实时和历史数据运用多种方法进行分析，是掌握设备运行状态、实现“预知维修”的重要途径。BH5000R往复压缩机在线监测系统是针对大型往复式压缩机开发的集振动、温度、压力、撞击监测和诊断于一体，将机器监测、诊断、报警和预防维修于一体的网络化信息系统，目前本系统已在中石油各分公司普遍应用。1．测点布置根据往复压缩机的主要部件和故障特点，BH5000R往复压缩机状态监测系统传感器布置如图1所示。热电阻温度传感器粘贴在各气缸进排气阀外侧阀盖上，用来监测气阀温度。压力传感器与

8、气缸进排气空间相通，用来监测气缸内部压力，位移传感器安装在填料函尾部螺栓上，用来监测活塞杆沉降和水平位置，加速度传感器安装于十字头滑道正上方外壳体，用来监测气缸振动，速度传感器置于曲轴箱箱体对角线上，用来监测曲轴箱箱体振动，键相传感器安装之前需要在机器飞轮上粘贴金属块，键相传