化工裝置壓縮機故障診斷技術(shù)方法

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摘要：壓縮機是化工企業(yè)生產(chǎn)裝置中最重要的一種動設(shè)備，一般壓縮機出現(xiàn)故障會導(dǎo)致整個生產(chǎn)裝置的停車檢維修，嚴(yán)重影響化工裝置的安全運行和經(jīng)濟效益。本文主要是對化工企業(yè)壓縮機故障診斷及相關(guān)故障預(yù)防解決措施進行了分析探討，以促進化工企業(yè)生產(chǎn)裝置實現(xiàn)安全、平穩(wěn)生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：壓縮機；振動法；故障診斷；化工

1化工企業(yè)壓縮機相關(guān)概述

冷凍機等壓縮機是化工生產(chǎn)過程中極其重要的機器設(shè)備，不同的生產(chǎn)環(huán)節(jié)、生產(chǎn)類型，所涉及應(yīng)用的壓縮機類型也各不相同，主要分為往復(fù)式壓縮機與離心式壓縮機兩種。一般來說，功率在120kW以下的屬于小型壓縮機；功率在120～1000kW的是中型壓縮機；超過1000kW的則屬于大型壓縮機。目前，在化工生產(chǎn)中較為常用的往復(fù)式壓縮及包括有橫臥雙動式、直立單功多缸通流式、汽缸互成角度排列式等不同形式，具備較為廣泛的應(yīng)用范圍，在蒸氣比容較小，單位體積氣體壓縮能力大的運行環(huán)節(jié)較為適用。而離心式壓縮機則較為適用于蒸氣比容大、單位體積壓縮能力要求小的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。壓縮機的制造材料質(zhì)量與精度上都有著較高要求，涉及的零部件也較多，因此，在長時間運行中一旦出現(xiàn)磨損，或是人為操作失誤，基于導(dǎo)致壓縮機組設(shè)備出現(xiàn)故障，進而影響化工生產(chǎn)的順利進行，甚至還會導(dǎo)致嚴(yán)重的安全事故。

2化工壓縮機故障診斷技術(shù)方法

2.1參數(shù)診斷法。參數(shù)診斷法主要是根據(jù)對壓縮機不同運行階段的參數(shù)值進行選取，并和相應(yīng)的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)進行對比，若是運行參數(shù)超出正常運行值范圍，則表示壓縮機運行存在故障。接著，對相應(yīng)故障階段進行繼續(xù)分析，進而確定設(shè)備故障所在，并進行修理。在設(shè)備參數(shù)選擇方面有著多個不同角度，如熱力參數(shù)、壓力參數(shù)等。其中，熱力參數(shù)診斷技術(shù)應(yīng)用最常見。壓縮機運行過程中，通過對溫度、壓力測量值進行監(jiān)控，對照其正常范圍值，判斷壓縮機運行情況，對超出的范圍值進行進一步分析，以確定設(shè)備故障范圍。參數(shù)診斷法在確定故障具體位置上仍然有著一定局限性。通過采取施工圖以及信號判斷、數(shù)據(jù)分析，實現(xiàn)更為具體、準(zhǔn)確的故障判斷。但是，由于施工圖測量較為煩瑣，對測量設(shè)備與操作專業(yè)性的要求也較高，準(zhǔn)確率也極易受到外界因素影響。必須使用一些測量簡便、容易數(shù)據(jù)，才能提升參數(shù)法的進一步精確。2.2振動法診斷技術(shù)。壓縮機在運行時，各個零件協(xié)同運動難免出現(xiàn)振動與噪音，通過對振動與噪音值進行監(jiān)測、測量，觀察其是否在規(guī)定范圍來判斷其正常與否。在實際操作過程中，對于壓縮機振動值監(jiān)測較為容易，而對于噪音監(jiān)測則極易受到外部環(huán)境影響，出現(xiàn)測量值偏大現(xiàn)象。因此，在實際應(yīng)用過程中，主要通過對振動值監(jiān)測來實現(xiàn)對壓縮機故障判斷。因為壓縮機運行涉及多個零部件，產(chǎn)生的振動信號也比較繁雜，多種類型信號交加，為故障信息的準(zhǔn)確判斷帶來較大難度，目前，在振動信號提取方面的方法主要有時域征兆與頻域征兆兩種，通過與標(biāo)準(zhǔn)振動圖譜進行比對來實現(xiàn)對壓縮機故障點的判斷。然而，振動圖譜在獲取過程中需要經(jīng)過大量復(fù)雜的實驗，需要投入大量成本。而且存在圖譜識別難度大，振動鑒別測量困難，而且必須基于機器產(chǎn)生零部件接觸振動為前提。因此，這種方法在壓縮機連接件松動、齒合摩擦變化等故障診斷中，有著較好的應(yīng)用效果。2.3油液分析診斷法。壓縮機組中接觸摩擦相對運動會導(dǎo)致設(shè)備零部件出現(xiàn)磨損，潤滑油的運用極為重要。實際上，壓縮機不同運行階段，潤滑油也會產(chǎn)生不同的衰敗長度，產(chǎn)生不同數(shù)量、尺寸、形狀特征的磨損微粒。所以，潤滑油中包含了壓縮機運行狀態(tài)的重要信息。油液分析法則是采集潤滑油樣品，并使用相關(guān)檢測技術(shù)對樣品中磨損微粒進行分析、判斷，對壓縮機磨損情況進行定量與定性分析，同時，對其運行趨勢進行有效預(yù)測。油液分析的過程主要包括潤滑油性能衰敗分析與磨損微粒分析。其主要步驟有取樣、樣品制作、數(shù)據(jù)監(jiān)測與收集、診斷結(jié)論等環(huán)節(jié)。鑒于油液法主要以對磨損微粒進入潤滑劑形成的規(guī)律變化為依據(jù)對壓縮機運行狀態(tài)進行客觀判斷，要求不同摩擦零件有著獨特的組成成分，才能通過對潤滑油中微粒成分、形狀分析對故障情況進行準(zhǔn)確判斷。而油液分析診斷法存在分析周期長，實時檢測能力差的不足，而且前提是壓縮機氣缸使用的是潤滑油氣缸。因此，油液法主要運用在對壓縮機曲軸箱磨損狀況的監(jiān)測，常常作為壓縮機故障診斷的輔助技術(shù)手段。

3化工企業(yè)壓縮機故障解決對策

3.1氣封材料調(diào)整。對于壓縮機振動問題的解決可以在準(zhǔn)確診斷的前提下，可以通過更換氣封材料進行解決。一般來說，壓縮機較常用的氣封材料大多是鋁制品，其在長期使用過程中基于出現(xiàn)氧化現(xiàn)象而被腐蝕破壞其氣封性，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子在運行時出現(xiàn)較大的摩擦振動。而對腐蝕位置進行清理極為困難，極易導(dǎo)致氣封結(jié)構(gòu)變形、斷裂，造成更大的故障問題。因此，需要有效提升氣封材料性能，才能避免振動情況發(fā)生。例如，采用化學(xué)性能較為穩(wěn)定的四氟材料替代鋁制材料，則能夠很好地避免元器件腐蝕問題，有效地減小氣封變形風(fēng)險，緩解和解決壓縮機振動問題。3.2氣缸故障應(yīng)對。壓縮機氣缸破裂、爆炸是較為嚴(yán)重的運行事故，這些事故在發(fā)生之前，通常存在一些故障預(yù)兆，最明顯的就是氣缸部分發(fā)生異常響聲。在實際運行過程中，氣缸出現(xiàn)異常聲響的原因主要是由于缸內(nèi)存在積水而造成水錘現(xiàn)象，或者是氣缸的止點過小而出現(xiàn)金屬沖擊，又或者是螺母、活塞桿出現(xiàn)松動等。對于氣缸故障應(yīng)在第一時間切斷機器電源，進行全面檢修。氣缸等部件處于高溫高壓環(huán)境運行，因此，必須待其充分冷卻后方可進行檢修工作。首先，要做的就是診斷和解決漏水故障，接著是對螺母的緊固性、活塞的氣密性，以及相關(guān)零部件是否正常進行檢查，及時維修和更換問題部件。對于氣缸破裂故障尤應(yīng)重視，必須由專業(yè)人員進行檢修，并對運行現(xiàn)場進行分析，確定和有效排除故障原因后方可重新開機，避免出現(xiàn)類似故障。3.3壓縮機清理。做好壓縮機清理工作，能夠大幅減小振動問題發(fā)生概率，其重點在于對葉輪與隔板的清理。壓縮機長時間高速運行，在葉輪與隔板處極易出現(xiàn)結(jié)疤現(xiàn)象，影響壓縮氣量的吸入，破壞轉(zhuǎn)子運轉(zhuǎn)平衡，導(dǎo)致嚴(yán)重資源浪費，也嚴(yán)重損傷壓縮機使用壽命，因此，必須及時做好對壓縮機葉輪與隔板的清理工作。可采用在設(shè)備進氣口進行反復(fù)注水的方式清理，借助葉輪的離心作用去除結(jié)疤。但是，在設(shè)備高速運轉(zhuǎn)時，直接注水清洗可能會使設(shè)備損壞，為此可事先對水進行霧化處理以降低水對設(shè)備產(chǎn)生的壓力。對于沙塵的清理，宜采用二氧化碳進行清理，能夠有效保護設(shè)備并實現(xiàn)較好的清理效果。3.4冷卻管置換。壓縮機熱量交換中，最重要的部件就是冷卻管。采用波紋管換熱器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的冷卻管能夠大幅增加氣體與水進入壓縮機的量，同時，提升冷卻效率，進而有效緩解結(jié)疤現(xiàn)象，確保壓縮機的正常運行。在一些外部因素影響作用下，壓縮機運行會出現(xiàn)設(shè)備堵塞而引起振動問題，換熱器的應(yīng)用可以有效避免外部因素對壓縮機運行的影響，達到提升壓縮機運行效率的目的。3.5排氣量不足的解決。在化工企業(yè)中壓縮機常見的故障之一就是排氣量不足，導(dǎo)致該問題出現(xiàn)的原因主要有：第一，進出氣口的濾清器發(fā)生堵塞，這是因為吸氣管長度偏長，加上管子直徑較小，所以難以順暢地排出濾清器部位的積垢，加大了吸氣阻力，導(dǎo)致壓縮機排氣量偏低。要想解決該問題，則需要定期清洗濾清器，如果條件許可，可以將壓縮機的吸氣管更換掉。第二，壓縮機轉(zhuǎn)速過低，導(dǎo)致排氣量減低。所以，要想解決該故障，則需要嚴(yán)格根據(jù)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)來操作壓縮機，確保其內(nèi)部各項零件不會發(fā)生損耗。3.6加強設(shè)備故障診斷與檢修。有效的故障診斷和有計劃的設(shè)備檢修是減少壓縮機運行故障、延長壓縮機使用壽命最為有效的方法。首先，應(yīng)加強對故障診斷技術(shù)的應(yīng)用，能夠在第一時間發(fā)現(xiàn)設(shè)備運行異常情況并確定故障位置，進而采取有效措施進行控制。其次，加強現(xiàn)代化檢修技術(shù)的應(yīng)用，有效解決檢修工作空間小的限制，提高檢修精度，進而將檢查工作誤差控制在最小范圍內(nèi)。還可以通過在壓縮機內(nèi)部設(shè)置檢測系統(tǒng)實現(xiàn)對其運行狀況的實時監(jiān)測，提升檢測效率，降低工作壓力。最后，化工企業(yè)還應(yīng)高度重視對故障診斷與維修人員的培訓(xùn)力度，通過聘請專家進行定期培訓(xùn)、現(xiàn)場指導(dǎo)，或者提高外出交流學(xué)習(xí)的機會來有效提升人員的專業(yè)水平。同時，建立和落實有效的獎懲機制與檢修工作機制，有效提升檢修人員的積極性、主動性。

4結(jié)語

在化工生產(chǎn)過程中，冷凍機等壓縮機是較常用的生產(chǎn)設(shè)備，壓縮機的正常、穩(wěn)定運行是化工企業(yè)安全生產(chǎn)的重要保障。這些壓縮機在長時間運行過程中會由于磨損、人為操作失誤等原因而發(fā)生各種故障，嚴(yán)重影響化工生產(chǎn)的正常運行。因此，化工企業(yè)必須采取有效措施加強對壓縮機故障診斷，進而采取積極應(yīng)對措施確保壓縮機組的正常運行，為化工生產(chǎn)的正常、穩(wěn)定、安全進行提供保障。

參考文獻：

[1]趙革.淺析往復(fù)式壓縮機常見故障的判斷與處理措施[J].化工管理，2019.

[2]李賀，張彬柏.離心式壓縮機故障原因分析及處理措施[J].中國金屬通報，2019.

[3]張里暉.壓縮機故障診斷技術(shù)分析[J].化工設(shè)計通訊，2019.

作者:趙國棟 單位:趙國棟