往复压缩机故障诊断技术研究

张志波

摘 要:本文以往复压缩机作为分析对象,通过阐述往复压缩机经常出项的两种故障,提出若干种有效的故障诊断技术,希望能够给予机械设备维修人员一些工作上的帮助,或者提高机械设备故障的诊断水平及质量。

关键词:往复压缩机故障诊断技术有效措施探讨研究

中图分类号:TH45 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)05(a)-0084-01

伴随着我国经济及科学技术水平的迅速提升,机械设备已经走上了自动化的发展道路,机械设备整体结构及零部件之间关系非常复杂,如果某一区域出现故障,那么可以会导致整台设备无法正常工作,故障较高的维修频率会给企业带来巨大的经济损失,时代的发展要求下机械设备的可用性、可维修性、可靠性、安全性、经济性面临了更为严峻的挑战,怎样选择正确的故障诊断技术,并能够在实际操作中获得较高的故障诊断水平已经成为机械设备企业迫切需要解决的问题。

1 往复压缩机经常出项的两种故障

一般情况下,可以将往复压缩机经常出现的故障划分为两个类型:①机械性质,这种类型范围之内的故障属于机械设备功能方面出现的一系列问题,主要表现为机械设备在运行状态下发出异常的噪声、振动声,或者机体出现过热现象。②流体性质,这种类型范围之内的故障一般是由于机械设备热力性能方面出现问题,主要表现为机械设备在运行状态下无法获得满意的排气量,排气的温度压力、级间温度压力出现异常现象。

2 若干种往复压缩机故障诊断技术

在选择使用往复压缩机故障诊断技术的时候,应该将每种技术的优缺点、施行的可能性进行对比,在满足科学合理性的前提下,挑选出最符合实际情况并能获得较高诊断水平的诊断技术。

2.1 分析油液的故障诊断技术

在往复压缩机运行中,只要两个运动面发生接触就一定会引发或多或少的磨损。结合实践数据可以知道,在不同时间段中,往复压缩机润滑油在运转条件下所呈现出来的衰败长度有很大的差异,出现的磨损微粒也各自具有显著的特征,并通过其大小、形貌、数量、分布得到充分的表现。由此可知,往复压缩机相关信息都能够在润滑油中体现出来,而分析油液的故障诊断技术就是根据这个原理,收集往复压缩机使用的润滑油,通过各种检测措施,分析润滑油的性能及其携带磨损微粒的各项信息,综合计算评估使用这种润滑油设备的磨损情况,并做好相关的预测。润滑油磨损微粒与性能衰败信息是这种诊断技术的分析对象,在施行这种故障诊断技术之前首先要进行分析样品的收集,然后通过检测获取数据,最后通过分析数据得出故障诊断结论及预测方案。分析油液的故障诊断技术是在磨损微粒及润滑油发生改变的基础上来对往复压缩机故障进行的综合性评估和诊断,因此要求往复压缩机中的每一个零部件都具备明显的特征,才能确保诊断结果的高度准确性。

2.2 测定参数的故障诊断技术

往复压缩机中每一个零部件在发生损坏前后都会出现显著的差异性,因此借助测定机器来对其各项零部件的性能施行检测,然后整理好的数据并与标准参考数值进行比较,分析数据出现的异常状态,进而确定往复压缩机存在的故障,根据检测数据与标准数据的偏离情况,预测并评估故障的发展趋势。在测试过程中,可以作为测试对象的参数非常多,而每一次进行测试的参数都可能不同,根据测试参数的对象可以采用热力及电力参数测试两种方法来诊断往复压缩机的故障。在往复压缩机的诊断中,一般都选择热力参数测试方法,这种方法能够检测出大部分对往复压缩机热力性能方面的故障。在多级压缩情况下,根据温度变化计级间压力数据来初步诊断引发故障的根本原因,是热力参数测试方式的直接体现,但是这种方法只能够粗略判断故障出现的原因。技术人员可以结合气缸压力信号、示功图原来进行考虑,这样就能在较深层次上判断并确定往复压缩机出现故障的原因。

2.3 分析振动情况的故障诊断技术

在运行条件下,往复压缩机中的各种作用力会引发噪声及振动,如果零部件发生损坏,往复压缩机的动力学性能会出现相应的改变。往复压缩机在出现故障之后发出的振动省和噪声与不存在故障所发出的声音是不同的,可以有效提示其内部已经发生改变。所以,技术人员应该对往复压缩机外部的噪声及振动信号的进行测量,然后根据测量结果数据来探讨分析其内部可能出现的改变情况,在数据基础上综合判断故障部位、程度、性质,探索引发故障的原因,并预测其发展趋势。按照分析振动情况故障诊断技术的理论基础来说,往复压缩机出现的噪声及振动异常信号都是其性能发生改变的直接体现,在实际的操作中,噪声极易受到周围环境的影响,而测振传感器虽然比较容易安装使用,但是往复压缩机的振动现象非常复杂,混杂了周期、随机、冲击等信号元素,振动原始数据并没有得到充分的展现,因此正确的振动数据是确保故障诊断技术获得高度准确性的关键因素。技术人员应该通过获取频域和时域征兆来进行故障的诊断。往复压缩机故障诊断中应用频率最高的一种故障特征是频域征兆,以独特的谱峰反应在其振动功率谱。使用表格方式把充足且独特的振动信号频谱值录入计算机,制作成为故障频谱数据库,那么在诊断的时候,就可以将谱峰进行对比分析,根据谱峰的高度变化及预测每种故障根本原因的出现频率及分布情况,综合可以得出正确的诊断结果。但是故障谱峰数据库的制作需要花费大量的人力物力来开展模拟实验。所以,在实际的操作中,经常收集正常情况下某一组的时域信号,由傅氏将其转变成为频域信号,再与正常状态下往复压缩机的功率谱极限指标进行比较,如果数值大于标准的极限指标,那么就可以确定往复压缩机已经出现故障,处于异常运行状态。

3 结语

在诊断往复压缩机故障的时候,应该结合一切可以利用的信息,如运行过程中各项参数值、排泄物信息、润滑油信息等,每一种不同的零部件都可能会出现不同的特征参数,提示可能出现的各种故障。因此,技术人员应该充分掌握大量往复压缩机的基本信息,并融会贯通测试得出的数据,从多方面来诊断往复压缩机出现的故障。在往复压缩机的实时诊断方面,应该着重加大探索满足往复压缩机自身特点的故障诊断模式,整理并充分利用往复压缩机的历史故障数据,积极引入计算机技术,使用现代先进的高科技技术来获得准确度较高的测定数据,推动往复压缩机故障诊断技术走上快速发展的道路,满足我国经济快速发展的根本需求。

参考文献

[1]王发辉,刘秀芳,程艳霞.往复式压缩机故障诊断研究现状及展望[J].制冷空调与电力机械,2007(2).

[2]程香平,丁雪兴,刘海亮,李国栋.多种故障诊断技术在往复压缩机中的应用[J].压缩机技术,2007(5).

[3]程香平,丁雪兴,刘海亮,张鹏高.小波分析在往复压缩机故障诊断中的应用[J].压缩机技术,2007(6).

[4]段礼祥,张来斌,李峰.局部投影降噪在往复压缩机故障诊断中的应用[J].中国石油大学学报(自然科学版),2010(6).

[5]丛蕊,方华,刘树林,杨丽晶,马锐.关联维数在往复压缩机气阀故障诊断中的应用[J].化工机械,2006(4).