压缩机运行状态的监测以及常见故障诊断方法分析

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　　摘要：压缩机是工业生产中的重要设备，一旦出现故障可能导致生产工作停运，容易出现安全事故。热力故障机理：因为压缩机运行的高负荷特征，会导致其内部运动结构长时间摩擦，相应产生机械热能，而当热能温度超过标准值，容易引起故障。机械故障同样是压缩机故障当中常见的一种故障类型，综合表现上主要因为压缩机内部元件因为某些因素导致机械部件出现损伤，例如某机械部件表面出现缺损，导致其无法正常运行。本文对压缩机运行状态监测及故障诊断系统进行了分析，然后结合其常见故障提出了一些诊断方法，仅供参考。
　　关键词：压缩机;状态监测;故障诊断
　　压缩机是工业企业的核心生产设备，为保证企业生产活动的正常运转，就要确保往复式压缩机的长时间运行。相对于其它压缩机来讲，往复式压缩机的工况复杂;摩擦易损件较多，所以故障比较频繁。故障产生的原因通常相互关联、复杂多样。通过专业知识和实践经验，降低压缩机的故障率，可以有效的降低能耗、节约成本。
　　1 离心压缩机状态检测及故障诊断系统总体结构
　　设计压缩机状态检测及故障诊断系统的最终目的是提高压缩机运行过程中的可靠性，根据离心压缩机的特点系统必须保证7×24 h不间断地对压缩机进行状态检测和故障特征识别，如果设备发生异常情况，可以及时做出相应处理，并为故障排除提出合理的建议等。
　　离心压缩机设备的状态检测及故障诊断系统，根据功能可以分为两大模块：状态检测、故障诊断。对于整个压缩机监测诊断系统来说，首先要根据压缩机的型号选取合适的传感器，在关键部位布置传感器。接着，要监控压缩机的温度、压力、流量、转速等信号并进行收集，信息经过必要的处理后，存储到数据库中，提供给故障诊断模块，进行机组运行判定，通过网络实现远程诊断/维护。
　　2 压缩机的常见故障
　　2.1 排气不足
　　排气量不足一般因为热力机理而出现，常见影响形式包括压缩设备的排气管管口直径径较小，而管道长度较大，此时在气体排放过程当中会出现较大的空气阻力，同时也容易滞留一些污物，相应就容易引发排气堵塞问题;当压缩机的排气系统转速因为某些原因下降，而不满足标准要求，排气量自然会下降，同时还会延长排气系统的运作时间，造成压缩机内部高温;当压缩机的气缸、活塞、活塞环系统因为长期运行而磨损，就容易导致结构之间的间隙增大，所以会造成温度过高的问题;当压缩机的填料函因某些原因出现了密封性不足的现象，相应就会出现过量的漏气，此时容易导致排气量降低，引起温度异常;当压缩机的吸排气阀密封性不足，同样会引起漏气问题，导致温度过高。此外，针对上述问题可以采用更换零件、润滑剂、校正等方法来进行维修。
　　2.2 异响
　　當压缩机的活塞、缸盖之间因为安装原因导致两者间隙较小，此时两者运行时可能会发生碰撞，相应产生异响;当压缩机活塞连杆、活塞连接之间连接不紧密，代表两者稳固性不强，相应在运行当中介于机械动能影响会出现碰撞异响;当压缩机的气缸内存在杂物，在运行当中介于气体流动力，使得杂物滚动，同时撞击缸壁，引起滚动、撞击异响;当压缩机的排气阀出现折断现象，会导致排气流程出现异常，此时介于排气流动力会导致气阀内出现敲击异响。此外，针对上述问题，可以采用更换零件、校正等方式来进行处理。
　　2.3 压力异常
　　当压缩机的主轴承、推力瓦存在损伤或者损坏，就会导致压缩机压力控制力下降，相应造成压力异常问题;当压缩机的轴头油泵出入口旁路阀门出现异常，导致压缩机油压控制力下降，相应造成油压异常;当压缩机的润滑油压力出现异常，设备各部件就无法得到充分润滑，此时此类部件会形成干摩擦易出现磨损，磨损后可能引起压力异常。此外，针对上述问题，可以采用参数调整、更换零件来进行维修。
　　3 故障诊断方法
　　3.1 热力性能监测法
　　热力性能监测法主要在压缩机外侧处，安装热力监测传感器，利用传感器的功能来采集压缩机当前热力数据，根据数据可以直观判断当前是否存在热力异常问题。此外在应用当中，介于往复压缩机的吸气、压缩、排气、膨胀4 个流程，需要对热力监测传感器的安装位置进行调整，即在不同流程节点当中，压缩机的运作部位是不同的。为了确保监测数据准确，需要针对每个流程的运作位置，将热力监测传感器安装在对应的外侧部位即可。
　　3.2 振动监测法
　　异常振动现象同样是压缩机故障的主要特征之一，可以以异常振动为依据，对压缩机设备进行故障诊断。在往复压缩机基础上，因为其内部任何机械结构都可能出现异常振动，所以需要对其进行全面诊断，具体方法上可以采用加速度传感器来进行监测，该传感器可以实时获取当前压缩机的振动信号，人工只需要对照正常信号参数，即可判断当前设备是否存在异常，如果存在异常振动，则根据数据来源来确认故障位置，同时介于不同故障造成的振动声音不同，人工可以缩小故障诊断范围。
　　3.3 油液监测法
　　油液是压缩机运行的动能来源，当油液供给出现异常现象，则说明设备存在故障，所以可以对油液进行监测，以了解油液供给情况是否正常。关于油液监测法的应用，主要以油液供给流量、供给压力为监测参数，当此两项参数与正常参数出现问题之后，则说明设备存在故障，具体方法上同样可以借助传感器来实现。此外，结合上述分析可见，油液监测法只能判断故障是否存在，但并不能确认故障具体类型，所以通常情况下需要与其他技术综合应用。
　　3.4 异响监测法
　　异响同样是压缩机故障的主要特征之一，可以以异响为依据，对压缩机设备进行故障诊断。异响监测法与上述振动监测法基本类似，两种只是在判断依据上存在区别，所以常规的应用流程本文不多加赘述。
　　4 结束语
　　主要对压缩机故障诊断技术进行了研究，通过研究得到结论：压缩机故障的主要机理为热力、机械两种，在此两种因素下，通过不同的影响过程，会产生很多种故障，对此有必要保持重视;对压缩机常见故障进行了分析，为之后故障诊断提供方向;围绕常见故障，选取其中故障率较高的几项，介绍了相应的诊断方法。
　　参考文献：
　　[1]李晓鸣. 离心式压缩机状态监测与故障诊断技术的应用[J]. 现代制造技术与装备， 2018（8）：104-105.
　　[2]王元芳. 钢厂通用螺杆压缩机常见故障分析及处理方法[J]. 科技创新导报， 2017（34）.
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