往复式天然气压缩机振动故障诊断与分析

谢军 陈殿（西南油气田分公司川西北气矿江油轻烃厂， 四川 绵阳 621709）

往复式天然气压缩机振动故障诊断与分析

谢军 陈殿（西南油气田分公司川西北气矿江油轻烃厂， 四川 绵阳 621709）

往复式天然气压缩机的故障出现的主因是设备使用环境和设备生命周期。本文从阐述往复式天然气压缩机常见振动故障入手，对于往复式天然气压缩机振动故障诊断与分析进行了探析。

往复式天然气；振动故障；故障诊断

往复式天然气压缩机的振动故障诊断需要从惯性和力矩的分析做起，因此只有技术人员对于振动系统有着足够的了解，才能够在此基础上促进往复式天然气压缩机振动故障诊断顺利的进行。

1 往复式天然气压缩机常见振动故障

（1）工作环境恶劣导致故障 往复式天然气压缩机常见振动故障多是因为工作环境恶劣导致的。举例来说，某DTY500压缩机组于1995年投产，已累计使用约8.2万小时，由成都压缩机厂配套设计安装，主机采用美国Ariel公司JGH/2机型，驱动电机采用南阳防爆电机厂JBO710M2-6型6KV防爆电机。机组设计处理量5800-7500 Nm3/hr，设计进口压力0.8～1.2MPa，设计出口压力3.5～3.8 MPa，设计进口温度≤25℃，设计出口温度≤50℃。由于轻烃回收装置要求进装置设计温度低于40℃，使用空气冷却的方式会造成大量冷量的消耗，进而降低C3+收率和产量。现空DTY500冷器已胀堵了约8根换热管，加之翅片结垢现象严重，已严重影响冷却效果，现场DTY500机组使用中暂时将DTY710机组水冷却系统连接共用以满足其冷却效果要求。

（2）周期性变化故障 往复式天然气压缩机常见振动故障也受到了设备生命周期变更的影响。例如某YB630-6电机，功率为710KW分别于2002年和2007年两次因设备问题返厂修理，6次发现外风扇有多点裂缝而更换外风扇。外风扇是按着机组设计的技术要求、工艺要求，由南阳防爆集团有限公司制造的，材质为Q/235A。电压缩机止推间隙0.35mm，电机与压缩机联结牢固。2007年电机返厂大修后，负载运行温升、振动、噪声未见异常，但运行至52小时电机风端出现异常响声，停机检查发现外风扇有多点裂缝。

（3）运动扰力不平衡 往复式天然气压缩机常见振动故障也有可能是因为运动扰力不平衡而导致的。在一般的情况下活塞压缩机的旋转离心力可以通过装平衡铁平衡，然后在此基础上往复惯性力可以通过多列结构及平衡铁部分抵消，但是在这一过程中需要注意的是，如果希望完全的平衡则有着很高的难度。这主要是因为剩余的往复惯性力以及产生的力矩依然很大，因此剩余的力矩会造成压缩机的振动，并且还会在管道转弯处、阀门、盲管或截面变化处形成激振力。

2 往复式天然气压缩机振动故障诊断与分析

（1）搜集足够的信息 往复式天然气压缩机振动故障诊断的第一步是搜集足够的信息。技术人员在搜集足够的信息的过程中首先应当对于压缩机适用的技术如诊断技术和振声诊断技术以及振动诊断技术都应当有着全面的了解。其次，技术人员在搜集足够的信息的过程中应当对于空气中的超声波法和热像诊断以及功率测定法在内的诸多方法有着深刻的认识。在这一过程中需要注意的是，尽管诊断压缩机的故障可采用各种方法，依旧最可靠有效是振动测量分析。与此同时，技术人员在搜集足够的信息的过程中应当合理的利用正常机械的振动特征（与被诊断机械的动态特征进行比较，从而能够在此基础上精确的诊断出机器和机构是否存在着故障。

（2）振动信号识别检测 往复式天然气压缩机振动故障诊断的关键是振动信号的识别检测。技术人员在振动信号识别检测的过程中首先应当对于各个不同部件激振力的传递途径及其对机体表面振动的影响有着全面的认识。例如DTY710压缩机组其加载后测试的振动能量与运行良好的DTY500压缩机组测试的振动能量相比没有明显的大小差别，电机端的振动还小一些。其次，技术人员在振动信号识别检测的过程中还应当在运动部件出现不同故障时做好振动信号的分析识别工作。与此同时，技术人员在振动信号识别检测的过程中还应当针对往复式机械的这些特点来确保选用诊断手段不单一化，并且坚持以振动诊断为主，从而能够在此基础上取得稳定的诊断效果。

（3）合理判断实施状态 往复式天然气压缩机振动故障诊断离不开实施状态的合理判断。技术人员在合理判断实施状态的过程中首先应采用相对判断和类比判断。在这一过程中相对判断是通过对压缩机良好运行状态下的各部位振动值的测量积累，然后建立起振动判断的基准数据和基准频谱。其次，技术人员在合理判断实施状态的过程中还应当将实际测量频谱及数据与之比较，从而能够在此基础上更加精确的识别出压缩机状态的变化。与此同时，技术人员在合理判断实施状态的过程中还应当对于相同型号规格的多台设备测量相同部位振动数据及频谱，然后再进行对比，最终能够有效的识别出空压机振动状态和振动数据的平均值。

3 结语

往复式压缩机的故障诊断的进行需要以振动测试为基础，因此只有技术人员进行全面的类比判断才能够对于造成故障的原因进行深入的分析，最终为故障诊断的进行起到重要的助力。

［1］纪纲.往复式天然气压缩机故障诊断方法探析［J］.中国高新技术企业，2015，03（31）：54-57.

［2］程明.基于振动测试的往复式压缩机的故障诊断［J］.现代机械，2015，06（51）：20-23.

［3］赵质良，程明.基于振动测试的往复式压缩机的故障诊断［J］.机械工程与自动化，2015，01（21）：47-49.