石油化工生產(chǎn)裝置故障診斷方法
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摘要：往復(fù)壓縮機(jī)是石油化工生產(chǎn)裝置中最常用的一種機(jī)械設(shè)備。首先對往復(fù)壓縮機(jī)的工作原理進(jìn)行論述，并分析了往復(fù)壓縮機(jī)發(fā)生故障的類型，最后探討往復(fù)壓縮機(jī)故障的有效診斷方法，以提高往復(fù)式壓縮機(jī)在石油化工生產(chǎn)裝置中的工作效率。
關(guān)鍵詞：故障；往復(fù)壓縮機(jī)；診斷；工作原理
1往復(fù)壓縮機(jī)的工作原理分析
往復(fù)式壓縮機(jī)是一類容積式壓縮機(jī)，能夠讓石油化工生產(chǎn)裝置中特定的氣體按照一定次序來吸入與排出封閉空間，以實現(xiàn)壓縮機(jī)的靜壓力提升。由曲軸帶動連桿，連桿帶動活塞，讓活塞上下運(yùn)動。而活塞運(yùn)動會改變氣缸內(nèi)的容積，一旦活塞往下運(yùn)動，就會增加氣缸容積，打開進(jìn)氣閥，關(guān)閉排氣閥，吸入空氣以實現(xiàn)進(jìn)氣。
2石油化工生產(chǎn)裝置中往復(fù)壓縮機(jī)故障類型及原因分析
2.1往復(fù)式壓縮機(jī)的常見故障及原因分析
一般情況下，往復(fù)壓縮機(jī)較常出現(xiàn)的故障主要有流體性質(zhì)與機(jī)械性質(zhì)兩種類型。其中流體性質(zhì)屬于一類機(jī)械熱力性能故障，此類故障具有排氣量偏少、壓力異常以及存在溫度差異等特點，通常是由于冷卻水路、氣閥、活塞環(huán)以及吸氣濾清器等發(fā)生故障而導(dǎo)致此類故障的出現(xiàn)。通?？梢圆扇?shù)法來對此類故障實施診斷。機(jī)械性質(zhì)則主要指的是機(jī)械動力性能發(fā)生故障，這通常是由于運(yùn)動零件結(jié)構(gòu)產(chǎn)生間隙或裂紋等而導(dǎo)致的。此故障具體表現(xiàn)為機(jī)械在運(yùn)動過程中出現(xiàn)響聲、發(fā)熱以及震動等異常情況。
2.2往復(fù)式壓縮機(jī)發(fā)生熱力性能故障及原因分析
此類故障的發(fā)生，往往是因為填料函與氣閥等部件發(fā)生損壞而導(dǎo)致往復(fù)壓縮機(jī)熱力故障的出現(xiàn)。如果填料函發(fā)生故障就會引起排氣量降低、壓比失調(diào)等情況出現(xiàn)。通過對相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)統(tǒng)計與研究發(fā)現(xiàn)，在整體往復(fù)壓縮機(jī)故障中，有超6成以上的故障是氣閥故障。出現(xiàn)氣閥故障會導(dǎo)致排氣溫度上升，排氣量減小，從而導(dǎo)致壓比失調(diào)，如若情節(jié)較為嚴(yán)重，還可能會致使整體機(jī)組癱瘓無法使用。所以，在實際工作過程中，作業(yè)人員往往會結(jié)合氣閥情況來對壓縮機(jī)的故障問題進(jìn)行診斷。
2.3往復(fù)式壓縮機(jī)發(fā)生機(jī)械功能故障及原因分析
在機(jī)械運(yùn)動緩解，一個較為常見的機(jī)械故障主要有電機(jī)故障、燒瓦、氣缸蓋與氣缸破裂、十字頭、閥片、曲軸、活塞環(huán)、連桿螺栓等斷裂。在具體操作往復(fù)壓縮機(jī)時，一個較為關(guān)鍵步驟就是診斷氣閥故障，這主要是由于常常出現(xiàn)活塞桿、連桿等斷裂，同時壓縮機(jī)的運(yùn)動部件較多，因此，許多故障都是機(jī)械性能故障。
3往復(fù)式壓縮機(jī)在生產(chǎn)中發(fā)生故障的診斷方法
3.1直接觀察法
具有豐富經(jīng)驗的維修人員而往往能夠結(jié)合往復(fù)壓縮機(jī)運(yùn)作環(huán)節(jié)中的工作狀態(tài)或是發(fā)出的聲響來對其故障情況進(jìn)行判斷。其往往能夠根據(jù)振動、現(xiàn)場聲音來發(fā)現(xiàn)設(shè)備中較為隱蔽的故障功能。不過該類人員普遍不多，所以成功幾率也不大。不僅如此，隨著科技含量的增加，往復(fù)式壓縮機(jī)設(shè)備越來越復(fù)雜與精細(xì)，所以也難以單純借助直接觀察法來開展全方位的診斷。
3.2振動噪音監(jiān)測法
在診斷往復(fù)壓縮機(jī)故障過程中運(yùn)用振動噪音監(jiān)測法效果較為顯著。該方法的原理在于結(jié)合機(jī)械表面的振動情況來有效判斷出氣缸有無磨損、氣閥有無漏氣等情況。在實際診斷時，還能夠?qū)⒄駝觽鞲衅靼惭b在氣缸頭部，與振動信號相結(jié)合來判斷出氣缸內(nèi)部有無故障出現(xiàn)。除此之外，還能夠結(jié)合管路內(nèi)壓力波的信號來判斷壓縮機(jī)軸承故障。在操作往復(fù)壓縮機(jī)時，因為噪音偏大，所以在一定程度上降低信號的穩(wěn)定性，使得傳感器的敏感度下降。因此，在運(yùn)用該類方法時存在較大阻礙，且會受到諸多因素的影響而難以有效推廣此項故障診斷方法。
3.3油液分析法
在具體操作環(huán)節(jié)，機(jī)械極易出現(xiàn)磨損，因此，務(wù)必要將相應(yīng)潤滑油運(yùn)用在較易磨損的部位。但是機(jī)械設(shè)備的實際運(yùn)作的情況決定了潤滑油的衰敗時間，所以能夠?qū)δp所產(chǎn)生的微粒特征、范圍、大小、數(shù)量等情況來判斷機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。
3.4人工智能診斷法
當(dāng)前，在對往復(fù)式壓縮機(jī)故障進(jìn)行診斷過程中，已經(jīng)較為普遍運(yùn)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與人工智能專家系統(tǒng)相結(jié)合的方式來進(jìn)行。人工智能診斷是基于專業(yè)理論知識以及諸多實踐經(jīng)驗上而研發(fā)的一類計算機(jī)智能程序系統(tǒng)，其能夠有效處理復(fù)雜性較高、難度較大的故障問題。此類方法具有預(yù)測簡單、解釋機(jī)制強(qiáng)、容易建造等優(yōu)點，不過也存在著專家知識精度不夠、推理機(jī)制較為簡單等缺陷。而人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有組織性、自寫性等特征，且存在聯(lián)想記憶功能，可以在所出現(xiàn)的設(shè)備中進(jìn)行學(xué)習(xí)，且進(jìn)行經(jīng)驗積累，在對往復(fù)壓縮機(jī)故障診斷中運(yùn)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)則可以有效彌補(bǔ)專家系統(tǒng)的缺陷。
4結(jié)束語
由于往復(fù)壓縮機(jī)設(shè)備結(jié)構(gòu)較為特殊且復(fù)雜，在石油化工生產(chǎn)過程中往往會出現(xiàn)各類故障，這無疑會對設(shè)備的運(yùn)行產(chǎn)生極大影響。所以就需要工作人員能夠正確掌握其運(yùn)作原理分析故障類型，并采取有效的診斷方式解決故障，切實確保往復(fù)壓縮機(jī)的運(yùn)行正常。
參考文獻(xiàn)
[1]張福慶，劉偉.往復(fù)式壓縮機(jī)故障診斷方法研究[J].工程技術(shù)，2016，（6）：296.
[2]王磊.往復(fù)式壓縮機(jī)故障診斷方法研究綜述[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2016，（17）：73-74.
作者：楊文慶 單位：大慶石化公司煉油廠
