離心式壓縮機故障診斷技術分析

李曉峰

摘要：離心式壓縮機是一種速度式壓縮機，在具體的運行過程中，應該讓它始終處在一種相對穩定的狀態下。而且，離心式壓縮機自身的排氣量范圍相對較大，結構也比較緊湊，能夠使用的時間相對較長，因此，它的工作效率也相對較高。但是，在離心式壓縮機運行過程中，總會產生各種故障問題，并造成一些不良的影響與后果。基于此，本文首先將分析離心式壓縮機故障診斷的作用，然后闡述離心式壓縮機的常見故障，最后提出離心式壓縮機的幾種故障診斷技術及其未來的發展趨勢。

關鍵詞：離心式壓縮機;故障診斷技術;作用;發展趨勢

【中圖分類號】TP273;TP14;【文獻標識碼】A

0 引言

在離心式壓縮機運行過程中，經常會產生各種故障問題，要是這些故障問題得不到及時和有效的解決，就會影響到離心式壓縮機的工作效率。因此，本文將針對離心式壓縮機的幾種常見故障，分析相應的故障診斷技術，具有非常重要的現實意義。

1 故障診斷的作用

在離心式壓縮機的運行過程中，非常容易產生一些異常或者是故障問題。在這種情況下，相關人員必須要針對故障位置做出迅速和準確的判斷，盡可能地縮短故障排除所需的時間，從而不但可以減少壓縮機的維修費用，而且可以防止因為故障問題遲遲得不到解決而造成巨大的經濟損失。所以，故障診斷技術對于離心式壓縮機的正常和穩定運行起著非常重要的作用。

2 離心式壓縮機的常見故障

2.1 轉子不平衡

轉子不平衡的特點主要有以下幾點：第一，振動波形和正弦曲線的相似度非常高。第二，諧波的能力集中在基頻位置，通常情況下，在高頻位置出現的諧波相對較小。第三，在轉子的轉速達到一定要求時，波形的位置相對比較穩定。第四，轉子的軸心軌跡呈橢圓形，整體的圖形比較規律。

2.2 轉子不對中

所謂轉子不對中，主要指的就是在具體的安裝過程中，驅動級和被驅動級之間的軸線并未對齊，或者是由于溫度變化使得它們之間的軸心線產生了偏移和傾斜。在油膜渦動的時候，軸瓦不能得到充足的供油，從而就會使得軸瓦產生損壞和振動故障，這對于機組的長期運行是非常不利的。

3 離心式壓縮機故障診斷技術分析

離心式壓縮機本身的結構比較復雜，相關的故障診斷技術手段也比較多，主要的技術方法包括直觀檢測、振動噪聲檢測、熱力性能參數檢測、專家系統和神經網絡、潤滑油液分析等。下文將一一分析這幾種故障診斷技術。

3.1 振動噪聲檢測

振動噪聲檢測診斷的原理是使用離心式壓縮機主軸表面的振動信號來診斷主軸和氣缸之間是不是存在因為喘振而造成的剮蹭、密封磨損漏氣等問題，并檢測主軸承的運行狀態。這種技術使用振動傳感器采集的振動信號分析時域與頻域，進而對壓縮機的在線狀態進行檢測。因為這種方法的可靠性相對比較高，所以目前已經被廣泛應用在機組檢測過程中。

3.2 直觀檢測方法

直觀檢測方法主要指的就是故障診斷人員使用眼看、耳聽以及之前積累的經驗來判斷離心式壓縮機的故障。在智能化技術持續發展并被廣泛應用在離心式壓縮機上以后，這種技術方法已經難以滿足實際的故障診斷需求。

3.3 油液檢測技術

油液檢測技術主要是通過檢測潤滑油中的磨粒來檢測故障的一種技術，其中包括在線檢測與離線檢測兩類。離線檢測方法又包含了鐵譜分析、油液光譜分析和應用能譜儀分析等。而在線檢測方法包含了在線式鐵譜儀與顆粒計數器等，這種技術通常只在一部分離心式壓縮機故障診斷過程中使用。

4 離心壓縮機故障診斷技術的發展趨勢

4.1 建立網絡診斷系統

從目前來看，由離心式壓縮機帶動的生產設備大多都是一些規模較大、結構比較復雜的生產設備，因此，設備診斷的網絡化是設備檢測技術的主要發展方向。在把整個系統全部網絡化以后，工作人員不但能夠更有效得實時監測系統的運行狀態，而且可以用自己的實踐經驗總結一些容易出現的問題，并制定有針對性的應對方案。

4.2 現代信號處理技術的應用

在離心式壓縮機故障診斷過程中，對于數據信息的提取難度是相對較大的，而且，這個問題的存在也導致工作人員不能及時發現離心式壓縮機中存在的問題。因此，在未來的發展過程中，在信息采集方面應該在現有技術的基礎上，有針對性地進行研究，并加強對現代信號處理技術的應用，從而提高數據提取與處理的效率。

4.3 人工智能診斷技術

從目前來看，已經被大范圍使用在離心式壓縮機故障診斷過程中的人工智能診斷技術有專家系統與神經網絡技術。這類技術的主要機理是立足于大量相關領域專家的專業知識與實踐經驗的智能化系統，在此基礎上解決一些高難度以及比較復雜的系統故障診斷問題。它有著容易構建、推理預測簡單、解釋機制強等多方面的優勢。但是，當前尚且存在怎樣可靠和準確地獲取專家的知識、怎樣讓系統具有較強的自學能力等急需解決的問題。

4.4 故障基理的研究

在離心式壓縮機故障診斷與維修技術相關研究持續深入的過程中，對離心式壓縮機工作原理的理論研究也顯得更加重要。在很多情況下，相關的工作人員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

總而言之，離心式壓縮機的使用范圍相對較廣，涉及了石油、化工、機械等多個不同的行業。也正因為離心式壓縮的應用行業范圍相對較廣，所以，對于離心式壓縮機故障診斷技術的研究具有非常重要的現實意義。本文側重分析了離心式壓縮機的常見故障以及常見故障診斷技術的大致適用范圍，然后根據目前的實際情況分析了未來這些故障診斷技術的發展趨勢，希望能夠通過在線檢測以及將來的智能測控分析系統為離心式壓縮機后期負荷投產的研究提供一定的指導。

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（作者單位：中國石油天然氣股份有限公司廣東石化分公司）