竇宗香（中石油青海油田分公司格爾木煉油廠，青海 格爾木 816000）

故障診斷技術(shù)能夠提高往復(fù)式壓縮機的工作效率，拓寬壓縮機的使用范圍，完善壓縮機的運行環(huán)境。往復(fù)式壓縮機的運行環(huán)境比較復(fù)雜，采用故障診斷技術(shù)，能夠準確的分析出壓縮機內(nèi)潛在的隱患，掌握壓縮機的運行狀態(tài)，維護往復(fù)式壓縮機的性能。

1 往復(fù)式壓縮機故障診斷技術(shù)分析

根據(jù)往復(fù)式壓縮機的運行，分析故障診斷中的技術(shù)方法，預(yù)防壓縮機故障。具體的故障診斷方法如下：

1.1 專家系統(tǒng)

專家系統(tǒng)在故障診斷中較為常用，將其應(yīng)用到往復(fù)式壓縮機故障診斷中，提升診斷結(jié)果的準確性。往復(fù)式壓縮機的應(yīng)用范圍廣，采用專家系統(tǒng)完成故障診斷，具有實踐的優(yōu)勢。

分析專家系統(tǒng)在往復(fù)式壓縮機故障診斷技術(shù)中的應(yīng)用過程，如：(1)獲取與壓縮機相關(guān)的專家知識，通過專家交談、查閱書籍的方法，完善專家系統(tǒng)內(nèi)的相關(guān)知識，例如排氣量異常檢測，觀察Q=V·n·λV·λP·λT·λL公式中的參數(shù)變化，判斷往復(fù)式壓縮機的狀態(tài)，常見的公式還有：溶劑系數(shù)λV=1-α(ε1/m-1)、排氣溫度Td=T·εk；(2)往復(fù)式壓縮機專家系統(tǒng)內(nèi)，專家知識形成數(shù)據(jù)庫，其可根據(jù)壓縮機的狀態(tài)表現(xiàn)，迅速檢索數(shù)據(jù)庫內(nèi)的專家信息，借助故障樹的方式分析壓縮機故障，故障樹中的內(nèi)容有：閥座損壞、聯(lián)接松動、儀表失準等，為故障診斷提供依據(jù)；(3)專家系統(tǒng)知識庫在運行一段時間后，要根據(jù)往復(fù)式壓縮機的狀態(tài)，實行維護，將新故障中專家分析的結(jié)果，寫入知識庫內(nèi)，以便下次診斷壓縮機中同樣的故障。

1.2 小波分析

往復(fù)式壓縮機發(fā)生故障時，會產(chǎn)生大量異常的振動信號，不同頻段的振動信號，代表了壓縮機的故障特征[1]。小波分析既可以診斷往復(fù)式壓縮機的在線故障，也能分析出故障預(yù)兆的相關(guān)信息。目前，往復(fù)式壓縮機的故障診斷技術(shù)中，在小波分析中引入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)補充小波分析中的不足，完善了壓縮機的在線診斷系統(tǒng)。例如：往復(fù)式壓縮機中的故障訓(xùn)練樣本，完成在線信號采集后傳輸?shù)叫盘栂腚A段，故障樣本進入到小波包分解與單支重構(gòu)階段，經(jīng)小波分析后提取故障特征，將多信息向量的融合傳入到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練與診斷內(nèi)，細化診斷小波分析后的故障信息，最終輸出診斷的結(jié)果。小波分析與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的融合，彌補了兩者的缺陷，在氣閥泄漏、活塞組件泄露、氣缸組件泄露、基礎(chǔ)聯(lián)動松動等故障中有實踐性的應(yīng)用。

1.3 線性回歸分析

往復(fù)式壓縮機故障診斷，線性回歸分析分為一元和多元兩種。以一元線性回歸分析方法為例，分析其在故障診斷技術(shù)中的應(yīng)用。一元線性回歸分析中，包含自變量、因變量兩種因素，形成一元線性關(guān)系，實測往復(fù)式壓縮機的信息，構(gòu)建回歸模型，研究往復(fù)式壓縮機故障信息的相關(guān)性問題，在一元線性回歸關(guān)系中，設(shè)計故障自變量信息x和因變量y，x=x1、x2，…，xn，對應(yīng)的y=y1、y2，…，yn，其中，(x1，y1)，(x2，y2)，…，(xn，yn)符合一元線性回歸關(guān)系，由此構(gòu)建一元線性回歸分析的模型，可用于檢測往復(fù)式壓縮機中壓力不均勻度、振動烈度的現(xiàn)行關(guān)系，得出故障診斷的結(jié)果。

1.4 聲發(fā)射技術(shù)

聲發(fā)射技術(shù)，是往復(fù)式壓縮機故障在線診斷中的典型。聲發(fā)射源在壓縮機中傳輸，進入傳感器的耦合界面并通過傳感器，此時由聲發(fā)射儀接收信號，處理后顯示故障診斷的數(shù)據(jù)[2]。往復(fù)式壓縮機的狀態(tài)，能夠通過聲發(fā)射技術(shù)顯示出來，快速提取故障信號。例如：往復(fù)式壓縮機樣品檢測中，聲發(fā)射技術(shù)采集了壓縮機的信號，信號分為有故障壓縮機AE信號檢測和正常壓縮機AE信號檢測，經(jīng)聲發(fā)射技術(shù)分析后，得出信號的特征，比對差別故障的基準，明確故障診斷的信息。

2 往復(fù)式壓縮機故障診斷中的注意事項

往復(fù)式壓縮機的應(yīng)用越來越廣泛，推進了故障診斷技術(shù)的發(fā)展，故障診斷始終是一項難點內(nèi)容，結(jié)合故障診斷技術(shù)在往復(fù)式壓縮機中的應(yīng)用，例舉故障診斷中的幾點注意事項。

第一，往復(fù)式壓縮機故障診斷技術(shù)中，以小波分析為基礎(chǔ)的，以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)或?qū)＜蚁到y(tǒng)相結(jié)合的技術(shù)，需考慮非定常信號的影響，規(guī)范處理此類信號，避免影響故障診斷的結(jié)果。

第二，深入研究故障診斷中的定量關(guān)系，預(yù)測引起故障的相關(guān)原因，降低故障診斷及故障處理的難度，利用定向關(guān)系中的故障原因，提高解決故障的效率。

第三，按照往復(fù)式壓縮機故障診斷技術(shù)的運行狀態(tài)，規(guī)劃完善專家系統(tǒng)的周期，及時補充專家系統(tǒng)知識庫中的內(nèi)容，同時推進信息化工作的開發(fā)，實現(xiàn)專家系統(tǒng)的全方位診斷。

第四，往復(fù)式壓縮機故障診斷系統(tǒng)中，注重數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建與應(yīng)用，因為數(shù)學(xué)模型是故障診斷技術(shù)中的難點，壓縮機故障診斷中一旦涉及數(shù)學(xué)模型的知識，就會潛在發(fā)生數(shù)據(jù)缺陷的可能性，所以結(jié)合往復(fù)式壓縮機故障診斷，理清數(shù)學(xué)模型中的關(guān)系，特別是特征參數(shù)的控制，完善數(shù)學(xué)模型的應(yīng)用，支撐故障診斷技術(shù)在往復(fù)式壓縮機中的應(yīng)用。

3 結(jié)語

結(jié)合往復(fù)式壓縮機中的故障研究，提出可用的故障診斷技術(shù)，解決壓縮機中的故障問題。往復(fù)式壓縮機故障診斷的過程中，注意相關(guān)事宜的控制，明確壓縮機的故障原因后再進行診斷，提高故障診斷技術(shù)的準確性，避免影響壓縮機的診斷結(jié)果。

[1]李芳.往復(fù)式壓縮機故障診斷技術(shù)研究[D].東北石油大學(xué),2011.

[2]張威.基于分數(shù)階Fourier變換的往復(fù)式壓縮機故障診斷方法研究[D].東北石油大學(xué),2014.