往復壓縮機故障診斷技術研究

張志波

摘 要:本文以往復壓縮機作為分析對象,通過闡述往復壓縮機經常出項的兩種故障,提出若干種有效的故障診斷技術,希望能夠給予機械設備維修人員一些工作上的幫助,或者提高機械設備故障的診斷水平及質量。

關鍵詞:往復壓縮機故障診斷技術有效措施探討研究

中圖分類號:TH45 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)05(a)-0084-01

伴隨著我國經濟及科學技術水平的迅速提升,機械設備已經走上了自動化的發展道路,機械設備整體結構及零部件之間關系非常復雜,如果某一區域出現故障,那么可以會導致整臺設備無法正常工作,故障較高的維修頻率會給企業帶來巨大的經濟損失,時代的發展要求下機械設備的可用性、可維修性、可靠性、安全性、經濟性面臨了更為嚴峻的挑戰,怎樣選擇正確的故障診斷技術,并能夠在實際操作中獲得較高的故障診斷水平已經成為機械設備企業迫切需要解決的問題。

1 往復壓縮機經常出項的兩種故障

一般情況下,可以將往復壓縮機經常出現的故障劃分為兩個類型:①機械性質,這種類型范圍之內的故障屬于機械設備功能方面出現的一系列問題,主要表現為機械設備在運行狀態下發出異常的噪聲、振動聲,或者機體出現過熱現象。②流體性質,這種類型范圍之內的故障一般是由于機械設備熱力性能方面出現問題,主要表現為機械設備在運行狀態下無法獲得滿意的排氣量,排氣的溫度壓力、級間溫度壓力出現異常現象。

2 若干種往復壓縮機故障診斷技術

在選擇使用往復壓縮機故障診斷技術的時候,應該將每種技術的優缺點、施行的可能性進行對比,在滿足科學合理性的前提下,挑選出最符合實際情況并能獲得較高診斷水平的診斷技術。

2.1 分析油液的故障診斷技術

在往復壓縮機運行中,只要兩個運動面發生接觸就一定會引發或多或少的磨損。結合實踐數據可以知道,在不同時間段中,往復壓縮機潤滑油在運轉條件下所呈現出來的衰敗長度有很大的差異,出現的磨損微粒也各自具有顯著的特征,并通過其大小、形貌、數量、分布得到充分的表現。由此可知,往復壓縮機相關信息都能夠在潤滑油中體現出來,而分析油液的故障診斷技術就是根據這個原理,收集往復壓縮機使用的潤滑油,通過各種檢測措施,分析潤滑油的性能及其攜帶磨損微粒的各項信息,綜合計算評估使用這種潤滑油設備的磨損情況,并做好相關的預測。潤滑油磨損微粒與性能衰敗信息是這種診斷技術的分析對象,在施行這種故障診斷技術之前首先要進行分析樣品的收集,然后通過檢測獲取數據,最后通過分析數據得出故障診斷結論及預測方案。分析油液的故障診斷技術是在磨損微粒及潤滑油發生改變的基礎上來對往復壓縮機故障進行的綜合性評估和診斷,因此要求往復壓縮機中的每一個零部件都具備明顯的特征,才能確保診斷結果的高度準確性。

2.2 測定參數的故障診斷技術

往復壓縮機中每一個零部件在發生損壞前后都會出現顯著的差異性,因此借助測定機器來對其各項零部件的性能施行檢測,然后整理好的數據并與標準參考數值進行比較,分析數據出現的異常狀態,進而確定往復壓縮機存在的故障,根據檢測數據與標準數據的偏離情況,預測并評估故障的發展趨勢。在測試過程中,可以作為測試對象的參數非常多,而每一次進行測試的參數都可能不同,根據測試參數的對象可以采用熱力及電力參數測試兩種方法來診斷往復壓縮機的故障。在往復壓縮機的診斷中,一般都選擇熱力參數測試方法,這種方法能夠檢測出大部分對往復壓縮機熱力性能方面的故障。在多級壓縮情況下,根據溫度變化計級間壓力數據來初步診斷引發故障的根本原因,是熱力參數測試方式的直接體現,但是這種方法只能夠粗略判斷故障出現的原因。技術人員可以結合氣缸壓力信號、示功圖原來進行考慮,這樣就能在較深層次上判斷并確定往復壓縮機出現故障的原因。

2.3 分析振動情況的故障診斷技術

在運行條件下,往復壓縮機中的各種作用力會引發噪聲及振動,如果零部件發生損壞,往復壓縮機的動力學性能會出現相應的改變。往復壓縮機在出現故障之后發出的振動省和噪聲與不存在故障所發出的聲音是不同的,可以有效提示其內部已經發生改變。所以,技術人員應該對往復壓縮機外部的噪聲及振動信號的進行測量,然后根據測量結果數據來探討分析其內部可能出現的改變情況,在數據基礎上綜合判斷故障部位、程度、性質,探索引發故障的原因,并預測其發展趨勢。按照分析振動情況故障診斷技術的理論基礎來說,往復壓縮機出現的噪聲及振動異常信號都是其性能發生改變的直接體現,在實際的操作中,噪聲極易受到周圍環境的影響,而測振傳感器雖然比較容易安裝使用,但是往復壓縮機的振動現象非常復雜,混雜了周期、隨機、沖擊等信號元素,振動原始數據并沒有得到充分的展現,因此正確的振動數據是確保故障診斷技術獲得高度準確性的關鍵因素。技術人員應該通過獲取頻域和時域征兆來進行故障的診斷。往復壓縮機故障診斷中應用頻率最高的一種故障特征是頻域征兆,以獨特的譜峰反應在其振動功率譜。使用表格方式把充足且獨特的振動信號頻譜值錄入計算機,制作成為故障頻譜數據庫,那么在診斷的時候,就可以將譜峰進行對比分析,根據譜峰的高度變化及預測每種故障根本原因的出現頻率及分布情況,綜合可以得出正確的診斷結果。但是故障譜峰數據庫的制作需要花費大量的人力物力來開展模擬實驗。所以,在實際的操作中,經常收集正常情況下某一組的時域信號,由傅氏將其轉變成為頻域信號,再與正常狀態下往復壓縮機的功率譜極限指標進行比較,如果數值大于標準的極限指標,那么就可以確定往復壓縮機已經出現故障,處于異常運行狀態。

3 結語

在診斷往復壓縮機故障的時候,應該結合一切可以利用的信息,如運行過程中各項參數值、排泄物信息、潤滑油信息等,每一種不同的零部件都可能會出現不同的特征參數,提示可能出現的各種故障。因此,技術人員應該充分掌握大量往復壓縮機的基本信息,并融會貫通測試得出的數據,從多方面來診斷往復壓縮機出現的故障。在往復壓縮機的實時診斷方面,應該著重加大探索滿足往復壓縮機自身特點的故障診斷模式,整理并充分利用往復壓縮機的歷史故障數據,積極引入計算機技術,使用現代先進的高科技技術來獲得準確度較高的測定數據,推動往復壓縮機故障診斷技術走上快速發展的道路,滿足我國經濟快速發展的根本需求。

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