往复式压缩机状态监测与故障诊断

本资料包含pdf文件1个，下载需要1积分

目前国内各领域旋转设备的状态监测与故障诊断技术的应用已较为普及，往复机械的状态监测与故障诊断技术的研究与旋转设备相比起步较晚，国外往复机械诊断技术的研究与开发在 20世纪 60年代取得突破性进展，随着科技的发展，到本世纪初，技术理论研究、监测软硬件的开发与应用已基本完善。201 1年克拉玛依石化公司购置了往复式压缩机离线监测系统，2012年陆续开展了往复式压缩机离线状态监测工作。

-、往复式压缩机状态监测与故障诊断技术原理往复式压缩机结构复杂、零部件较多，运动过程中气阀的启、闭，活塞 、连杆、十字头往复运动时产生撞击和噪声，并且各缸之间的撞击和噪声相互干扰，如果采用常规频谱分析的手段，频谱图上将呈现连续而密集的宽带谱线，故障特征信息被背景噪声所湮没，难以提韧识别，而且振动对气体泄漏也不敏感。

往复机械与旋转设备故障诊断不同的是，不再局限于振动分析作为唯-的测试手段，不再以振幅的高低作为判断故障的依据，而是以信号波形在正常位置出现缺失、移位、异常信号作为判断故障的依据。通过监测相对于曲轴转角的每-个作功周期气缸的压力曲线，结合阀罩的振动、超声波波形以及温度数据，使压缩机的膨胀、吸气、压缩、排气事件与气阀的启闭事件对应起来，综合分析判断事件具体性质，得到有价值的信息。

1.监测仪器组成监测仪器是美国 windrock公司生产的精密分 析仪RT9260，由TECIP-TRAP9260监测硬件和RTwin9.3分析软件两部分组成。TECIP-TRAP9260主要由数据采集仪 、压力传感器、超声波传感器、振动和加速度传感器、温度传感器、相位探头 、相位连接线 、无线键相发射器等组成。采集仪后面的通道可以连接压力、振动、超声、温度传感器进行数据采集和传输。

2.键相信号选取键相信号的选取是往复式压缩机监测工作开始的第-步，由于各缸之间的角度差是固定的，选取离驱动端最近的缸为 1号缸，作为相位参考基准，盘车找到 1号缸的上止点位置，这时在飞轮上钻-直径 8mm、深6mm的孔，在机架上安装-电涡流传感器，使其对准钻孔，当飞轮旋转至孔经过电涡流传感器时，。- ：互 盥 蓝 煎 ：- 。

在传感器内感应出交变电流，经前置器送至数据采集器作为每- 个作功循环的起始位置，开始整周期采集数据，传感器离飞轮的距离保持在 35ram。

3.测点布置(1)压力传感器。大型进口压缩机及近几年生产的国产压缩机，在每个气缸两端对应余隙的位置处均设有通向缸内的通孔，出厂时此孔安装有堵丝，测试压力时把堵丝更换成专用的测压阀，把压力传感器连接到测压阀上，传感器调零后以键相信号作为参考基准，采集多个作功周期的压力曲线。测试完毕，再关闭测压阀，取下传感器，依次测量每个气缸。

(2)振动和超声波传感器。把-个加速度传感器和-个超声波传感器同时放在气阀阀罩上，以键相信号作为参考基准，测量多个周期的高频振动信号和超声波信号，依次测量每个气阀。每次测量的测点位置相对固定，用不同颜色的油漆把振动、超声传感器放置的位置进行标识。

(3)温度传感器。依次用红外测温仪测量每个阀罩的温度，传至数据采集器并进行存储。

二、常见的故障与判断方法往复式压缩机常见的故障有气阀失效和泄漏，活塞环失效，连杆轴瓦磨损等，对于这些故障的判断可以利用压力-容积(p- )图进行分析，也可以利用振动、超声进行分析∷石化公司内大部分压缩机没有安装示功阀的接口，无法进行压力测试。

1.气阀泄漏故障气阀发生泄漏 ，由于这种振动是由漏气而不是机械运动引起的，它将表现为-种高频振动，对气阀的测量参数选取超声波(频率范围36～40kHz)和高频振动信号(5.6～40kHz)，高频信号频率高，波长短，方向性好，衰减大，因此抗干扰性强，超声波对气阀的泄漏较敏感，高频振动信号对气阀的撞击信号敏感。

正常的气阀在压力-转角曲线上气阀的开启和关闭的位置，超声和振动波形上均有清晰的波峰与之对应。

气阀在开启时不泄漏，这是因为气体能自由地流过气阀。气阀泄漏发生在其关闭至再开启期间。最严重的泄漏发生在其承受最大压差的时候。在排气过程中，吸气阀泄漏最严重，在进气过程中，排气阀泄漏最严重。遵循这个原则，可对气阀的泄漏故障进行判断。