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摘要:近年来我国科学技术的不断发展,压缩机在我国各行各业都得到了较为广泛的用。压缩机的种类较为多样化,往复式压缩机是应用最为广泛的一种压缩机。往复式压缩机的内部结构比较复杂,相对其他压缩机,往复式压缩机的压力负荷和尺寸大小都有一定的延伸性,使之可以很好地满足多样化需求,也正是因为如此,往复式压缩机出现故障问题也多种多样,故障诊断也相对比较困难,针对不同的往复式压缩机故障问题,我们采取的诊断技术不同,需要根据实际情况进行合理的调控。本文就往复式压缩机故障诊断技术展开探讨。
关键词:往复式压缩机;故障诊断;诊断技术
引言
往复式压缩机在机械行业、石油行业以及化工行业中都有着广泛应用,并且承载着保证生产安全稳定的重要任务,因此,降低其故障发生概率,在短时间内快速处理故障是至关重要的内容。根据过往应用经验来看,往复式压缩机在实际应用过程中,经常会出现故障,继而对正常的生产流程造成负面影响,这就需要工作人员在日常工作时,针对故障做好相应的处理。
1往复式压缩机的应用现状
往复式压缩机也可以称为变容式压缩机,由空气压缩机发展而来,运作原理较为相似,都是借助气缸内的活塞进行运作以完成压缩过程。往复式压缩机中含有多个弹簧式阀门,并且均匀的分布在气缸上,借助阀门两侧的气压差完成压缩和排放,缸内压力大于外界时,排气阀门打开,反之,进气阀门打开。往复式压缩机因其自身的性能在石油工业建设中得到广泛应用,在实际发展过程中,做出了突出贡献,但在实际使用过程中也发生了一些故障,对工程作业的进程造成了严重的负面影响,最常见的有三种,分别为气阀故障、冷却水问题、活塞环故障。造成这些故障的原因有很多,以气阀故障为例,作为往复式压缩机中最常见的故障问题,根据某企业不完全统计,其内部往复式压缩机故障数据中,气阀故障次数占比2/3。气阀故障可以进一步细分为阀片故障、弹簧故障,阀片在长时间运作过程中会出现磨损,从而无法充分发挥出自身作用,进而就会导致问题的出现,而弹簧也是在长时间运作后出现疲劳,弯曲应力和扭矩周期就会发生变化,最终导致故障问题出现。另外,气缸之间缝隙过大、润滑油质量不达标等因素也会导致一些故障问题的出现。
2往复式压缩机故障诊断技术分析
2.1在线监控系统
往复式压缩机故障在线监测系统的发展一般公认经过三个阶段,第一阶段是单机诊断监控系统,就是指一个监控系统对应单一的一台设备。系统之间不存在信息交换,以一种封闭形式存在。第二阶段是分布监控诊断系统模式,故障在线监控系统功能:(1)实时采集、处理、分析压缩机运行状态参数,真实反映压缩机运行状态,保证系统的正常工作,防止意外事故发生。(2)采用vvvF变压变频控制系统,使系统能在节能的状况下最优运行。(3)监控电机、阀门及其他伺服元件的工作状态,对故障进行显示及报警。(4)采集:检测系统控制对象的温度、压力等参数、进行数据存储、数据处理、数据查询及故障追忆。(5)对系统检测参数进行分析处理:预测系统状态变化趋势,对未来的运行趋势进行预报,对将要发生的故障进行预警,并给出故障预处理方法及措施。
2.2专家系统
专家系统是往复式压缩机故障诊断中常用的一种诊断技术,基于专家系统数据计算的优势,可以进一步提高故障诊断的准确性,便于管理人员做出正确的解决对策。专家系统在往复压缩机中的应用是多方面的,要做好各个环节的准备工作,在前期阶段,我们需要收集信息,采集与设备系统参数相关的知识,比如,排气量异常检测,通过观察设备参数变化,找出往复式压缩机异常部位,然后,采取针对性的措施进行解决。在往复式压缩机专家系统中,可以将各项数据进行一个全面的整合,形成专家知识数据库,数据库的作用在于跟踪分析往复式压缩机故障状态,根据压缩机的故障状态找出合适的解决方式,以故障树的方式进行可视化分析,提高故障解决效率。故障树包含的内容比较多,有阀座损坏、连接松动、仪表失准等,专家系统的诊断原理在于知识库的时效性运行,知识库会定期运行,诊断往复式压缩机的整体状态,将分析结果写入知识库中,便于管理人员更好地开展维护工作。
2.3根据部件检查和润滑检查判断故障
根据某企业提供的往复式压缩机故障数据情况来看,冷却水故障虽然发生概率较低,但只要出现就会造成无法估量的后续事故问题,因此必须要及时的发现、判断出这一故障,及时的落实预防措施,降低故障带来的负面影响。从实际情况来看,冷却水故障最直观的表现就是气缸温度过热,这一点可以根据振动信号和参数数值进行判断。除此之外,通过定期的部件检查和润滑检查也可以及时的发现问题,判断往复式压缩机是否存在冷却水问题。比如,定期冷却水系统进行检查,重点针对十字头滑道与气缸等部位进行检测,并且将检测得到的数据上传到相应的信息管理系统中,借助大数据技术展开数据分析,及时确定这些部位是否存在问题,从而在第一时间进行更换或者处理,将故障可能带来的影响降至最低,避免出现冷却水供应量不足的情况。另外,还要定期对润滑情况进行调查,要求员工要及时记录每一次的润滑供油量,确保润滑系统正常运行,对润滑系统进行监控,避免停机,排除这些系统方面的因素,让往复式压缩机能够稳定运行。
2.4线性回归分析
往复式压缩机故障诊断方式比较多样化,线性回归分析就是其中一种,线性回归分析可以分为两种,一是一元回归分析,二是多元回归分析。比较常用的是一元回归分析,一元回归分析在往复式压缩机故障诊断的应用比较特别,在开展分析的时候,主要有两个参数,包括自变量和因变量,自变量和因变量的联动形成了一元线性关系,通过一元线性的延伸性,可以准确测试出往复式压缩机的全部信息。利用可视化技术构建回归模型,通过对模型的观察,可以找出与故障问题相关的信息,这种模型包含的信息内容比较广泛,我们可以用来检测压缩机的压力变化,调查振动强度的压力关系,通过全面的分析得出一个较准确的诊断结果。
3往复式压缩机日常维护方法
任何机器使用过程中都会出现磨损与损坏的情况,往复式压缩机也是一样,在使用过程中也会出现一定损坏。例如,某些零件松动或者螺丝掉落。一旦螺丝掉落,则会导致设备出现故障,因此,在平时使用过程中,一定要加强对往复式压缩机的检修。虽然目前可以利用先进设备对往复式压缩机的使用进行监控,但是,系统的检测并不能够直接反映出问题根源,还需要相关技术人员对其进行详细检查。维修人员在进行专业检查时,首先通过眼观,判断机器是否有故障,观察仪表盘上的运行参数,判断各系统是否正常运行;其次,就是通过听压缩机的工作声音是否正常,判断压缩机是否出现卡顿现象;最后,用手触摸,关闭压缩机的电源,通过触摸确定压缩机的水箱温度以及润滑油箱温度是否正常,再结合仪表盘上的内容确定压缩机的工作状态。
结语
针对往复式压缩机存在的故障问题,我们要采取合理的故障诊断技术,综合考虑各个环节的影响因素,注意相关事宜的控制,明确故障成因,采取针对性的解决措施,提高往复式压缩机故障诊断的时效性。
参考文献
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