離心壓縮機故障診斷研究現狀及發展趨勢

王 健

侯馬北銅銅業有限公司

離心壓縮機故障診斷研究現狀及發展趨勢

王 健

侯馬北銅銅業有限公司

當前，隨著經濟的發展，工業生產起到了非常重要的作用，在工業生產中，離心壓縮機的作用至關重要。但是如果離心壓縮機發生故障停機會影響到整個企業的生產甚至是停產，會給企業帶來很大的經濟損失。并且由于離心壓縮機在工作中很難準確的發現故障所在，所以需要切實可行的故障診斷技術，對故障問題加以維修。基于此，文章就離心壓縮機故障診斷研究現狀及發展趨勢進行簡要的分析。

離心壓縮機；故障診斷；現狀；發展趨勢

1 離心壓縮機故障現象分析

離心壓縮機在開機啟動后無法進行加載，在這里我們所說的不進行加載，是離心壓縮機工作的過程中，機器內的主軸葉輪由于高速的轉動而產生大量的氣體，這個氣體產生的速度如果比排氣的速度快，那么設備內部的壓力就會逐漸升高，安全閥就會被頂開，壓縮機雖然顯示加載，而實際上壓縮機并沒有進行工作。產生這種現象的原因是沒有在壓縮機上安裝控制啟動速度的控制器，使壓縮機的啟動速度過快負荷過大，所以壓縮機無法正常工作。

在離心壓縮機的故障中有一項喘振是壓縮機所特有的現象，所謂喘振現象指的是在壓縮機運行中，如果負荷在規定的范圍值之下的時候，就會破壞正常的氣體輸送，這樣壓縮機氣體就會不規則的排出，壓縮機就會出現劇烈的振動，在這樣的狀態下工作是非常危險的，還會造成壓縮機其它各個部件的損壞，嚴重時還會發生一些難以大的事故，造成難以彌補的損失，引起離心壓縮機喘振的主要原因是對各個氣體的循環系統做好控制。

離心壓縮機進水濾器被堵、排氣溫度高，在離心壓縮機運行的過程中，有冷卻的水壓過低的現象，造成排氣溫度高，引起這個現象的最重要的原因，就是進水過濾器臟，這種情況必須要停機清理；如果油壓過低，那么高速的離心壓縮機就會被損壞，如果壓縮機的密封油壓達不到要求，那么就有可能造成缸體的氣體串氣和跑油；如果控制油壓低，機組可能跳脫等，造成油壓過低的原因是保護裝置失靈。

2 國內對于離心壓縮機故障診斷的現狀

在我們國內由于經濟發展起步較晚，對于離心壓縮機故障診斷方面的研究相對國外的研究來說也是比較晚的，所以我們的經驗及理論基礎也是先對薄弱，但是同國外針對離心壓縮機故障診斷方面研究的時間來看我們的追趕步伐還是很快的。在我國對于離心壓縮機故障診斷方面的發展主要可以分為兩個階段：首先，第一階段是在上世紀80年代初前后，在這一階段是要是學習和吸收國外的技術，結合國外的技術和學習的理論基礎，對離心壓縮機的故障診斷方面進行討論，在這一階段中，主要是理論上的討論，實踐經驗上還不是很成熟。第二階段是上世紀80年代到現在，這一階段是發展最快的一段時間，在實踐中摸索，總結經驗是一個技術成熟的捷徑，我們的科研學者通過實踐和理論的雙重結合，全面的對機械設備故障展開了有針對性的研究，并且在之后的發展中引進了人工智能系統等先進技術，這些先進技術對我們針對機械故障的研究具有著很好的推動作用。經過我們國家科研學者的不斷探索，我們在設備維修方面已經從最早的時候維修逐漸向預知性維修方面發展，也就是說在設備出現故障前就對設備進行故障分析、診斷，爭取在故障出現之前將隱患提前排除，盡量避免因在生產過程中出現故障而導致經濟損失，這一方向的發展對離心壓縮機的故障診斷有著不可估量的作用。

3 離心壓縮機故障診斷技術

3.1 信號采集。這一個環節主要和監測技術、傳感器技術及電子技術有關。目前已有多種方法，如按信號測取方式的不同，可將故障診斷分為振動、聲學、溫度、污染物診斷、光學診斷、壓力診斷和電參數診斷等。

3.2 信號的處理變換及特征信號提取分析。主要依靠數學工具，如FFT變換、Z變換、小波變換、相關函數以及功率譜等信號處理技術以及熵譜分析、J散度、學習子空間法及主分量分析等特征提取分析技術。目前人們已經日漸傾向于對信號的信息融合技術，當代信息科學的飛速進展為它的發展注入了新的活力，借此可對一些復雜的信號進行迅速有效的綜合處理。

3.3 設備的狀態識別及故障定位。目前，該環節主要有數學分析、控制論、系統辨識、人工智能和模式識別多種方法。

3.4 作出診斷決策和趨勢預測，干預設備及其工作過程。

4 離心壓縮機故障診斷技術的發展趨勢

從近些年的離心壓縮機運用的狀況我們可以看到機組的效率和穩定性在不斷的提高，我們所要做的就是加強離心壓縮機控制系統的水平，逐漸實現智能化，其中轉速控制和防喘振控制，技術已經越來越成熟，保證了控制系統整體水平越來越高，但是機組防喘振系統還沒有完全實現全自動，想要實現全自動，還需要更好的模擬控制軟件和硬件，相信在未來喘振系統對于降低離心壓縮機故障可以帶來非常大的幫助。具體分析為：

4.1 建立先進的網絡診斷系統。現在來看離心壓縮機所帶動的生產設備一般都是大型的、連續的、復雜的生產設備，所以說設備診斷的網絡化就成了我們對設備檢測的主要方向，將整個系統都網絡化我們不僅可以更好的實時監測到系統的運行情況，還可以通過實踐的積累總結出容易出現問題的情況。

4.2 現代信號處理技術。在振動信號數據處理中的應用。在離心壓縮機的故障診斷中，我們發現，最困難的就是數據信息提取，這一問題的存在對我們提早發現問題一直都是一個瓶頸式的障礙，如果我們可以將這一問題很好的解決，那么在今后的發展過程中將會取得更大的突破。

4.3 故障機理的研究。隨著離心壓縮機故障診斷及維修方面的深入研究，離心壓縮機的工作原理的理論研究也顯得更加重要，在很多時候我們往往可以通過理論研究以及技術參數來分析離心壓縮機發生故障的原因和將來可能會發生的故障，這樣對提高故障處理效率和準確性都有著積極的作用。

5 結束語

離心壓縮機是我們在航空航天、石油化工、電力生產以及冶煉生產等部門中的主要動力源，對于離心壓縮機故障問題，需要進一步采取有效的措施，促進技術水平的提高，從而更好的促進故障診斷技術水平的發展。

[1]劉賓賓.離心壓縮機軸位移故障機理研究[D].北京化工大學，2015.

[2]孫東華，王維東.離心壓縮機振動故障的分析和處理[J].企業技術開發，2015，20：130+133.