离心压缩机故障诊断研究现状及发展趋势

王 健

侯马北铜铜业有限公司

离心压缩机故障诊断研究现状及发展趋势

王 健

侯马北铜铜业有限公司

当前，随着经济的发展，工业生产起到了非常重要的作用，在工业生产中，离心压缩机的作用至关重要。但是如果离心压缩机发生故障停机会影响到整个企业的生产甚至是停产，会给企业带来很大的经济损失。并且由于离心压缩机在工作中很难准确的发现故障所在，所以需要切实可行的故障诊断技术，对故障问题加以维修。基于此，文章就离心压缩机故障诊断研究现状及发展趋势进行简要的分析。

离心压缩机；故障诊断；现状；发展趋势

1 离心压缩机故障现象分析

离心压缩机在开机启动后无法进行加载，在这里我们所说的不进行加载，是离心压缩机工作的过程中，机器内的主轴叶轮由于高速的转动而产生大量的气体，这个气体产生的速度如果比排气的速度快，那么设备内部的压力就会逐渐升高，安全阀就会被顶开，压缩机虽然显示加载，而实际上压缩机并没有进行工作。产生这种现象的原因是没有在压缩机上安装控制启动速度的控制器，使压缩机的启动速度过快负荷过大，所以压缩机无法正常工作。

在离心压缩机的故障中有一项喘振是压缩机所特有的现象，所谓喘振现象指的是在压缩机运行中，如果负荷在规定的范围值之下的时候，就会破坏正常的气体输送，这样压缩机气体就会不规则的排出，压缩机就会出现剧烈的振动，在这样的状态下工作是非常危险的，还会造成压缩机其它各个部件的损坏，严重时还会发生一些难以大的事故，造成难以弥补的损失，引起离心压缩机喘振的主要原因是对各个气体的循环系统做好控制。

离心压缩机进水滤器被堵、排气温度高，在离心压缩机运行的过程中，有冷却的水压过低的现象，造成排气温度高，引起这个现象的最重要的原因，就是进水过滤器脏，这种情况必须要停机清理；如果油压过低，那么高速的离心压缩机就会被损坏，如果压缩机的密封油压达不到要求，那么就有可能造成缸体的气体串气和跑油；如果控制油压低，机组可能跳脱等，造成油压过低的原因是保护装置失灵。

2 国内对于离心压缩机故障诊断的现状

在我们国内由于经济发展起步较晚，对于离心压缩机故障诊断方面的研究相对国外的研究来说也是比较晚的，所以我们的经验及理论基础也是先对薄弱，但是同国外针对离心压缩机故障诊断方面研究的时间来看我们的追赶步伐还是很快的。在我国对于离心压缩机故障诊断方面的发展主要可以分为两个阶段：首先，第一阶段是在上世纪80年代初前后，在这一阶段是要是学习和吸收国外的技术，结合国外的技术和学习的理论基础，对离心压缩机的故障诊断方面进行讨论，在这一阶段中，主要是理论上的讨论，实践经验上还不是很成熟。第二阶段是上世纪80年代到现在，这一阶段是发展最快的一段时间，在实践中摸索，总结经验是一个技术成熟的捷径，我们的科研学者通过实践和理论的双重结合，全面的对机械设备故障展开了有针对性的研究，并且在之后的发展中引进了人工智能系统等先进技术，这些先进技术对我们针对机械故障的研究具有着很好的推动作用。经过我们国家科研学者的不断探索，我们在设备维修方面已经从最早的时候维修逐渐向预知性维修方面发展，也就是说在设备出现故障前就对设备进行故障分析、诊断，争取在故障出现之前将隐患提前排除，尽量避免因在生产过程中出现故障而导致经济损失，这一方向的发展对离心压缩机的故障诊断有着不可估量的作用。

3 离心压缩机故障诊断技术

3.1 信号采集。这一个环节主要和监测技术、传感器技术及电子技术有关。目前已有多种方法，如按信号测取方式的不同，可将故障诊断分为振动、声学、温度、污染物诊断、光学诊断、压力诊断和电参数诊断等。

3.2 信号的处理变换及特征信号提取分析。主要依靠数学工具，如FFT变换、Z变换、小波变换、相关函数以及功率谱等信号处理技术以及熵谱分析、J散度、学习子空间法及主分量分析等特征提取分析技术。目前人们已经日渐倾向于对信号的信息融合技术，当代信息科学的飞速进展为它的发展注入了新的活力，借此可对一些复杂的信号进行迅速有效的综合处理。

3.3 设备的状态识别及故障定位。目前，该环节主要有数学分析、控制论、系统辨识、人工智能和模式识别多种方法。

3.4 作出诊断决策和趋势预测，干预设备及其工作过程。

4 离心压缩机故障诊断技术的发展趋势

从近些年的离心压缩机运用的状况我们可以看到机组的效率和稳定性在不断的提高，我们所要做的就是加强离心压缩机控制系统的水平，逐渐实现智能化，其中转速控制和防喘振控制，技术已经越来越成熟，保证了控制系统整体水平越来越高，但是机组防喘振系统还没有完全实现全自动，想要实现全自动，还需要更好的模拟控制软件和硬件，相信在未来喘振系统对于降低离心压缩机故障可以带来非常大的帮助。具体分析为：

4.1 建立先进的网络诊断系统。现在来看离心压缩机所带动的生产设备一般都是大型的、连续的、复杂的生产设备，所以说设备诊断的网络化就成了我们对设备检测的主要方向，将整个系统都网络化我们不仅可以更好的实时监测到系统的运行情况，还可以通过实践的积累总结出容易出现问题的情况。

4.2 现代信号处理技术。在振动信号数据处理中的应用。在离心压缩机的故障诊断中，我们发现，最困难的就是数据信息提取，这一问题的存在对我们提早发现问题一直都是一个瓶颈式的障碍，如果我们可以将这一问题很好的解决，那么在今后的发展过程中将会取得更大的突破。

4.3 故障机理的研究。随着离心压缩机故障诊断及维修方面的深入研究，离心压缩机的工作原理的理论研究也显得更加重要，在很多时候我们往往可以通过理论研究以及技术参数来分析离心压缩机发生故障的原因和将来可能会发生的故障，这样对提高故障处理效率和准确性都有着积极的作用。

5 结束语

离心压缩机是我们在航空航天、石油化工、电力生产以及冶炼生产等部门中的主要动力源，对于离心压缩机故障问题，需要进一步采取有效的措施，促进技术水平的提高，从而更好的促进故障诊断技术水平的发展。

[1]刘宾宾.离心压缩机轴位移故障机理研究[D].北京化工大学，2015.

[2]孙东华，王维东.离心压缩机振动故障的分析和处理[J].企业技术开发，2015，20：130+133.