大型壓縮機組設備群的故障預測與健康管理

王 昊

（中海石油華鶴煤化有限公司，黑龍江鶴崗 154100）

大型壓縮機組設備群的故障預測與健康管理

王 昊

（中海石油華鶴煤化有限公司，黑龍江鶴崗 154100）

化工生產行業，如果以大型壓縮機組設備群為主進行生產或施工，則大型壓縮機組設備群的地位是非常重要的。而大型壓縮機組涉及到的相關設備如各種類型的壓縮機、中小型的機泵等必不可少，其運行的速度以及功率都相對較大。為保證大型壓縮機組設備群的使用壽命、功用以及安全運行，則必須定期對其進行故障預測以及健康管理。針對大型壓縮機組設備群的故障預測及健康管理，就其中相關的內容進行深入分析和探討。

大型壓縮機組設備群；故障預測；健康管理

大型壓縮機組設備群的機電系統非常復雜，其運行過程中需要嚴格操作并且需要進行嚴格監測，以滿足和保證壓縮機組設備群的安全運行。另外，對于大型壓縮機組設備群還需要進行故障預測以及健康管理，如此才能實現和滿足工農業生產或施工日益增長的需求，同時也增強工農業發展中的競爭力。實際上，故障預測和健康管理（prognostics and health management，PHM）目前已經作為一項專業技術存在于機械相關領域當中，該項技術可以極大提高機械設備或大型壓縮機設備的安全性及可靠性，也能極大降低設備維修及養護的成本。關于大型壓縮機組設備群的故障預測與健康管理，具體探討和分析如下。

1 故障預測與健康管理及其關鍵技術

1.1 故障預測與健康管理

故障預測與健康管理技術（PHM）是以過去對機械設備故障診斷、預測等的系統性發展，該項技術主要用于處理機電系統比較復雜的設備，并針對其可能會發生的故障以及健康存在的隱患等予以識別和判斷，其技術研究和系統研制集成了監測診斷理論、智能診斷方法、健康管理技術、網絡化監測診斷系統集成和信息標準化多個研究領域的創新成果。

1.2 故障預測與健康管理的關鍵技術分析

在PHM當中，其關鍵的技術涉及到早期故障預示技術、綜合故障診斷技術等，每項技術對大型壓縮機設備群可能存在的故障及健康問題都有針對性識別的作用，對設備后期安全運行有十分重要的意義[1-2]。以下則就其中的綜合故障診斷技術、設備群健康狀態管理技術進行具體分析：①綜合故障診斷技術，針對大型的壓縮機組設備群的故障預測，綜合故障診斷技術主要運用的是分層次診斷方法，即先對大機組進行常規的診斷，而后經由系統度大型壓縮機設備群常見的故障進行確診和分析，再進一步分析故障對大機組產生的影響，確定和判斷出原發性的故障，最后再結合貝葉斯網絡確診大機組設備群的故障；②健康狀態管理技術，該項關鍵技術主要依靠設備測點狀態的自適應劃分技術、有效支持設備單元和設備群的狀態評估技術，對大型壓縮機設備群的故障問題予以識別和判斷，由此也實現設備的健康狀態管理。

2 大型壓縮機組設備群的故障預測與健康管理

大型壓縮機組通常情況下是由電氣、機械設備、控制等組成的較為復雜的電氣系統，其運行會受到許多因素的影響，一旦發生故障后果則是牽一發而動全身的。因此，針對大型壓縮機設備群的故障預測與健康管理（PHM）極為必要，PHM系統的實際操作主要包括監測、評估兩大部分。根據徐華光等的研究，PHM故障檢測以及健康評估，由具體以下幾個方面實現：

2.1 大型壓縮機組設備群監測

在PHM技術之下，CPCI監測主要負責實現大機組故障信息的獲取，如先獲取大機組振動量、轉速等的信息，而后同時進行網絡廣播以及監測數據的存儲。在此基礎上，通過智能點檢儀和點檢數據管理系統定時收集大量分散的輔機群的運行數據，并且將其錄入數據庫；而大機組控制系統運行的相關信息同時也錄入到數據庫當中。在CPCI監測以及其他數據呈現下，則可以對數據進行動態和實時監測，從而獲知大型壓縮機設備組可能存在的故障，實現故障預測。

2.2 大型壓縮機設備群健康評估

根據對大型壓縮機設備群的數據監測，進而才對大機組的健康狀況進行評估，因此監測數據的集成是評估的基礎。而在具體的評估當中，主要是依據監測獲取的數據，再通過故障分析、故障溯源、系統狀態評估等各個環節實現。另外，對大型壓縮機組設備群進行遠程診斷，也是進行健康評估的重要步驟，通過網絡服務平臺以及數據，遠程分析診斷可以提供有效的監測診斷工具，而后提高診斷服務的覆蓋能力和服務效率，由此提升大機組設備健康評估的質量。

3 結束語

綜上所述，故障預測與健康管理對涉及到大機組運用的領域非常重要。作為一項技術，故障預測與健康管理實際上包含了各種關鍵性的技術成分，如故障診斷技術、健康狀態管理技術等。在成熟和較為完善的技術支持下，大型壓縮機組設備群的運行安全性以及可靠性能夠得到較好的提高，設備發生故障的概率也能極大降低，從而降低設備的維修及養護成本。故障預測與健康管理技術的應用可以得到相應的推廣，但是其應用實際上還面臨著一些問題，如普遍適用該技術的方法還相對較少、缺少可視化的工具來優化PHM 信息輸出及決策支持等。因此，其應用及推廣還需要一個過程。

[1] 徐光華，高建民，劉彈，等.大型壓縮機組設備群的故障預測與健康管理[J].控制工程，2010，（S1）：140-146+151.

[2] 孫旭升，周剛，于洋，等.機械設備故障預測與健康管理綜述[J].兵工自動化，2016，（1）：30-33.

Fault Prediction and Health Management of Large Compressor Unit

Wang Hao

Chemical production industry，if the large compressor unit equipment for the main production or construction，the large compressor unit group status is very important.The large compressor unit related to the relevant equipment such as various types of compressors，small and medium-sized pump，etc.，its running speed and power are relatively large，in order to ensure the service life of large compressor unit group，function As well as safe operation，you must periodically perform fault prediction and health management.In view of the fault prediction and health management of large compressor group equipment group，this paper analyzes and discusses the related contents in this paper.

large compressor group equipment group；fault prediction；health management

TP277

：A

：1003–6490（2017）04–0103–01

2017–03–15

王昊（1989—），男，吉林洮南人，助理工程師，主要研究方向為鉻鉬鋼異種鋼焊接。