往复式压缩机故障诊断技术探析

往复式压缩机故障诊断技术探析

蔡耀峰

新特能源股份有限公司 新疆乌鲁木齐市 830000

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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