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摘要:离心式压缩机是一种速度式压缩机,在具体的运行过程中,应该让它始终处在一种相对稳定的状态下。而且,离心式压缩机自身的排气量范围相对较大,结构也比较紧凑,能够使用的时间相对较长,因此,它的工作效率也相对较高。但是,在离心式压缩机运行过程中,总会产生各种故障问题,并造成一些不良的影响与后果。基于此,本文首先将分析离心式压缩机故障诊断的作用,然后阐述离心式压缩机的常见故障,最后提出离心式压缩机的几种故障诊断技术及其未来的发展趋势。
关键词:离心式压缩机;故障诊断技术;作用;发展趋势
【中图分类号】TP273;TP14;【文献标识码】A
0 引言
在离心式压缩机运行过程中,经常会产生各种故障问题,要是这些故障问题得不到及时和有效的解决,就会影响到离心式压缩机的工作效率。因此,本文将针对离心式压缩机的几种常见故障,分析相应的故障诊断技术,具有非常重要的现实意义。
1 故障诊断的作用
在离心式压缩机的运行过程中,非常容易产生一些异常或者是故障问题。在这种情况下,相关人员必须要针对故障位置做出迅速和准确的判断,尽可能地缩短故障排除所需的时间,从而不但可以减少压缩机的维修费用,而且可以防止因为故障问题迟迟得不到解决而造成巨大的经济损失。所以,故障诊断技术对于离心式压缩机的正常和稳定运行起着非常重要的作用【1】。
2 离心式压缩机的常见故障
2.1 转子不平衡
转子不平衡的特点主要有以下几点:第一,振动波形和正弦曲线的相似度非常高。第二,谐波的能力集中在基频位置,通常情况下,在高频位置出现的谐波相对较小。第三,在转子的转速达到一定要求时,波形的位置相对比较稳定。第四,转子的轴心轨迹呈椭圆形,整体的图形比较规律。
2.2 转子不对中
所谓转子不对中,主要指的就是在具体的安装过程中,驱动级和被驱动级之间的轴线并未对齐,或者是由于温度变化使得它们之间的轴心线产生了偏移和倾斜。在油膜涡动的时候,轴瓦不能得到充足的供油,从而就会使得轴瓦产生损坏和振动故障,这对于机组的长期运行是非常不利的【2】。
3 离心式压缩机故障诊断技术分析
离心式压缩机本身的结构比较复杂,相关的故障诊断技术手段也比较多,主要的技术方法包括直观检测、振动噪声检测、热力性能参数检测、专家系统和神经网络、润滑油液分析等。下文将一一分析这几种故障诊断技术。
3.1 振动噪声检测
振动噪声检测诊断的原理是使用离心式压缩机主轴表面的振动信号来诊断主轴和气缸之间是不是存在因为喘振而造成的剐蹭、密封磨损漏气等问题,并检测主轴承的运行状态。这种技术使用振动传感器采集的振动信号分析时域与频域,进而对压缩机的在线状态进行检测。因为这种方法的可靠性相对比较高,所以目前已经被广泛应用在机组检测过程中。
3.2 直观检测方法
直观检测方法主要指的就是故障诊断人员使用眼看、耳听以及之前积累的经验来判断离心式压缩机的故障。在智能化技术持续发展并被广泛应用在离心式压缩机上以后,这种技术方法已经难以满足实际的故障诊断需求。
3.3 油液检测技术
油液检测技术主要是通过检测润滑油中的磨粒来检测故障的一种技术,其中包括在线检测与离线检测两类。离线检测方法又包含了铁谱分析、油液光谱分析和应用能谱仪分析等。而在线检测方法包含了在线式铁谱仪与颗粒计数器等,这种技术通常只在一部分离心式压缩机故障诊断过程中使用。
4 离心压缩机故障诊断技术的发展趋势
4.1 建立网络诊断系统
从目前来看,由离心式压缩机带动的生产设备大多都是一些规模较大、结构比较复杂的生产设备,因此,设备诊断的网络化是设备检测技术的主要发展方向。在把整个系统全部网络化以后,工作人员不但能够更有效得实时监测系统的运行状态,而且可以用自己的实践经验总结一些容易出现的问题,并制定有针对性的应对方案。
4.2 现代信号处理技术的应用
在离心式压缩机故障诊断过程中,对于数据信息的提取难度是相对较大的,而且,这个问题的存在也导致工作人员不能及时发现离心式压缩机中存在的问题。因此,在未来的发展过程中,在信息采集方面应该在现有技术的基础上,有针对性地进行研究,并加强对现代信号处理技术的应用,从而提高数据提取与处理的效率【3】。
4.3 人工智能診断技术
从目前来看,已经被大范围使用在离心式压缩机故障诊断过程中的人工智能诊断技术有专家系统与神经网络技术。这类技术的主要机理是立足于大量相关领域专家的专业知识与实践经验的智能化系统,在此基础上解决一些高难度以及比较复杂的系统故障诊断问题。它有着容易构建、推理预测简单、解释机制强等多方面的优势。但是,当前尚且存在怎样可靠和准确地获取专家的知识、怎样让系统具有较强的自学能力等急需解决的问题。
4.4 故障基理的研究
在离心式压缩机故障诊断与维修技术相关研究持续深入的过程中,对离心式压缩机工作原理的理论研究也显得更加重要。在很多情况下,相关的工作人员可以通过理论研究以及技术参数来分析离心压缩机发生故障的原因和将来可能会发生的故障,这样对提高故障处理效率和准确性都有着积极的作用。
5 结束语
总而言之,离心式压缩机的使用范围相对较广,涉及了石油、化工、机械等多个不同的行业。也正因为离心式压缩的应用行业范围相对较广,所以,对于离心式压缩机故障诊断技术的研究具有非常重要的现实意义。本文侧重分析了离心式压缩机的常见故障以及常见故障诊断技术的大致适用范围,然后根据目前的实际情况分析了未来这些故障诊断技术的发展趋势,希望能够通过在线检测以及将来的智能测控分析系统为离心式压缩机后期负荷投产的研究提供一定的指导。
参考文献:
[1] 赵贺嘉.大型往复式压缩机状态检测与故障诊断技术的应用[J].中国石油和化工标准与质量,2016,36(17):112,114.
[2] 杨文超.离心压缩机状态检测与故障诊断系统的设计与应用[J].现代制造,2018,(03):109-110.
[3] 刘果,赵超,潘强,等.往复式压缩机气阀泄漏故障诊断处理一例[J].设备管理与维修,2016,(05):31-33.
(作者单位:中国石油天然气股份有限公司广东石化分公司)
关键词:离心式压缩机;故障诊断技术;作用;发展趋势
【中图分类号】TP273;TP14;【文献标识码】A
0 引言
在离心式压缩机运行过程中,经常会产生各种故障问题,要是这些故障问题得不到及时和有效的解决,就会影响到离心式压缩机的工作效率。因此,本文将针对离心式压缩机的几种常见故障,分析相应的故障诊断技术,具有非常重要的现实意义。
1 故障诊断的作用
在离心式压缩机的运行过程中,非常容易产生一些异常或者是故障问题。在这种情况下,相关人员必须要针对故障位置做出迅速和准确的判断,尽可能地缩短故障排除所需的时间,从而不但可以减少压缩机的维修费用,而且可以防止因为故障问题迟迟得不到解决而造成巨大的经济损失。所以,故障诊断技术对于离心式压缩机的正常和稳定运行起着非常重要的作用【1】。
2 离心式压缩机的常见故障
2.1 转子不平衡
转子不平衡的特点主要有以下几点:第一,振动波形和正弦曲线的相似度非常高。第二,谐波的能力集中在基频位置,通常情况下,在高频位置出现的谐波相对较小。第三,在转子的转速达到一定要求时,波形的位置相对比较稳定。第四,转子的轴心轨迹呈椭圆形,整体的图形比较规律。
2.2 转子不对中
所谓转子不对中,主要指的就是在具体的安装过程中,驱动级和被驱动级之间的轴线并未对齐,或者是由于温度变化使得它们之间的轴心线产生了偏移和倾斜。在油膜涡动的时候,轴瓦不能得到充足的供油,从而就会使得轴瓦产生损坏和振动故障,这对于机组的长期运行是非常不利的【2】。
3 离心式压缩机故障诊断技术分析
离心式压缩机本身的结构比较复杂,相关的故障诊断技术手段也比较多,主要的技术方法包括直观检测、振动噪声检测、热力性能参数检测、专家系统和神经网络、润滑油液分析等。下文将一一分析这几种故障诊断技术。
3.1 振动噪声检测
振动噪声检测诊断的原理是使用离心式压缩机主轴表面的振动信号来诊断主轴和气缸之间是不是存在因为喘振而造成的剐蹭、密封磨损漏气等问题,并检测主轴承的运行状态。这种技术使用振动传感器采集的振动信号分析时域与频域,进而对压缩机的在线状态进行检测。因为这种方法的可靠性相对比较高,所以目前已经被广泛应用在机组检测过程中。
3.2 直观检测方法
直观检测方法主要指的就是故障诊断人员使用眼看、耳听以及之前积累的经验来判断离心式压缩机的故障。在智能化技术持续发展并被广泛应用在离心式压缩机上以后,这种技术方法已经难以满足实际的故障诊断需求。
3.3 油液检测技术
油液检测技术主要是通过检测润滑油中的磨粒来检测故障的一种技术,其中包括在线检测与离线检测两类。离线检测方法又包含了铁谱分析、油液光谱分析和应用能谱仪分析等。而在线检测方法包含了在线式铁谱仪与颗粒计数器等,这种技术通常只在一部分离心式压缩机故障诊断过程中使用。
4 离心压缩机故障诊断技术的发展趋势
4.1 建立网络诊断系统
从目前来看,由离心式压缩机带动的生产设备大多都是一些规模较大、结构比较复杂的生产设备,因此,设备诊断的网络化是设备检测技术的主要发展方向。在把整个系统全部网络化以后,工作人员不但能够更有效得实时监测系统的运行状态,而且可以用自己的实践经验总结一些容易出现的问题,并制定有针对性的应对方案。
4.2 现代信号处理技术的应用
在离心式压缩机故障诊断过程中,对于数据信息的提取难度是相对较大的,而且,这个问题的存在也导致工作人员不能及时发现离心式压缩机中存在的问题。因此,在未来的发展过程中,在信息采集方面应该在现有技术的基础上,有针对性地进行研究,并加强对现代信号处理技术的应用,从而提高数据提取与处理的效率【3】。
4.3 人工智能診断技术
从目前来看,已经被大范围使用在离心式压缩机故障诊断过程中的人工智能诊断技术有专家系统与神经网络技术。这类技术的主要机理是立足于大量相关领域专家的专业知识与实践经验的智能化系统,在此基础上解决一些高难度以及比较复杂的系统故障诊断问题。它有着容易构建、推理预测简单、解释机制强等多方面的优势。但是,当前尚且存在怎样可靠和准确地获取专家的知识、怎样让系统具有较强的自学能力等急需解决的问题。
4.4 故障基理的研究
在离心式压缩机故障诊断与维修技术相关研究持续深入的过程中,对离心式压缩机工作原理的理论研究也显得更加重要。在很多情况下,相关的工作人员可以通过理论研究以及技术参数来分析离心压缩机发生故障的原因和将来可能会发生的故障,这样对提高故障处理效率和准确性都有着积极的作用。
5 结束语
总而言之,离心式压缩机的使用范围相对较广,涉及了石油、化工、机械等多个不同的行业。也正因为离心式压缩的应用行业范围相对较广,所以,对于离心式压缩机故障诊断技术的研究具有非常重要的现实意义。本文侧重分析了离心式压缩机的常见故障以及常见故障诊断技术的大致适用范围,然后根据目前的实际情况分析了未来这些故障诊断技术的发展趋势,希望能够通过在线检测以及将来的智能测控分析系统为离心式压缩机后期负荷投产的研究提供一定的指导。
参考文献:
[1] 赵贺嘉.大型往复式压缩机状态检测与故障诊断技术的应用[J].中国石油和化工标准与质量,2016,36(17):112,114.
[2] 杨文超.离心压缩机状态检测与故障诊断系统的设计与应用[J].现代制造,2018,(03):109-110.
[3] 刘果,赵超,潘强,等.往复式压缩机气阀泄漏故障诊断处理一例[J].设备管理与维修,2016,(05):31-33.
(作者单位:中国石油天然气股份有限公司广东石化分公司)