謝軍 陳殿（西南油氣田分公司川西北氣礦江油輕烴廠， 四川 綿陽 621709）

往復(fù)式天然氣壓縮機振動故障診斷與分析

謝軍 陳殿（西南油氣田分公司川西北氣礦江油輕烴廠， 四川 綿陽 621709）

往復(fù)式天然氣壓縮機的故障出現(xiàn)的主因是設(shè)備使用環(huán)境和設(shè)備生命周期。本文從闡述往復(fù)式天然氣壓縮機常見振動故障入手，對于往復(fù)式天然氣壓縮機振動故障診斷與分析進行了探析。

往復(fù)式天然氣；振動故障；故障診斷

往復(fù)式天然氣壓縮機的振動故障診斷需要從慣性和力矩的分析做起，因此只有技術(shù)人員對于振動系統(tǒng)有著足夠的了解，才能夠在此基礎(chǔ)上促進往復(fù)式天然氣壓縮機振動故障診斷順利的進行。

1 往復(fù)式天然氣壓縮機常見振動故障

（1）工作環(huán)境惡劣導(dǎo)致故障 往復(fù)式天然氣壓縮機常見振動故障多是因為工作環(huán)境惡劣導(dǎo)致的。舉例來說，某DTY500壓縮機組于1995年投產(chǎn)，已累計使用約8.2萬小時，由成都壓縮機廠配套設(shè)計安裝，主機采用美國Ariel公司JGH/2機型，驅(qū)動電機采用南陽防爆電機廠JBO710M2-6型6KV防爆電機。機組設(shè)計處理量5800-7500 Nm3/hr，設(shè)計進口壓力0.8～1.2MPa，設(shè)計出口壓力3.5～3.8 MPa，設(shè)計進口溫度≤25℃，設(shè)計出口溫度≤50℃。由于輕烴回收裝置要求進裝置設(shè)計溫度低于40℃，使用空氣冷卻的方式會造成大量冷量的消耗，進而降低C3+收率和產(chǎn)量?，F(xiàn)空DTY500冷器已脹堵了約8根換熱管，加之翅片結(jié)垢現(xiàn)象嚴(yán)重，已嚴(yán)重影響冷卻效果，現(xiàn)場DTY500機組使用中暫時將DTY710機組水冷卻系統(tǒng)連接共用以滿足其冷卻效果要求。

（2）周期性變化故障 往復(fù)式天然氣壓縮機常見振動故障也受到了設(shè)備生命周期變更的影響。例如某YB630-6電機，功率為710KW分別于2002年和2007年兩次因設(shè)備問題返廠修理，6次發(fā)現(xiàn)外風(fēng)扇有多點裂縫而更換外風(fēng)扇。外風(fēng)扇是按著機組設(shè)計的技術(shù)要求、工藝要求，由南陽防爆集團有限公司制造的，材質(zhì)為Q/235A。電壓縮機止推間隙0.35mm，電機與壓縮機聯(lián)結(jié)牢固。2007年電機返廠大修后，負載運行溫升、振動、噪聲未見異常，但運行至52小時電機風(fēng)端出現(xiàn)異常響聲，停機檢查發(fā)現(xiàn)外風(fēng)扇有多點裂縫。

（3）運動擾力不平衡 往復(fù)式天然氣壓縮機常見振動故障也有可能是因為運動擾力不平衡而導(dǎo)致的。在一般的情況下活塞壓縮機的旋轉(zhuǎn)離心力可以通過裝平衡鐵平衡，然后在此基礎(chǔ)上往復(fù)慣性力可以通過多列結(jié)構(gòu)及平衡鐵部分抵消，但是在這一過程中需要注意的是，如果希望完全的平衡則有著很高的難度。這主要是因為剩余的往復(fù)慣性力以及產(chǎn)生的力矩依然很大，因此剩余的力矩會造成壓縮機的振動，并且還會在管道轉(zhuǎn)彎處、閥門、盲管或截面變化處形成激振力。

2 往復(fù)式天然氣壓縮機振動故障診斷與分析

（1）搜集足夠的信息 往復(fù)式天然氣壓縮機振動故障診斷的第一步是搜集足夠的信息。技術(shù)人員在搜集足夠的信息的過程中首先應(yīng)當(dāng)對于壓縮機適用的技術(shù)如診斷技術(shù)和振聲診斷技術(shù)以及振動診斷技術(shù)都應(yīng)當(dāng)有著全面的了解。其次，技術(shù)人員在搜集足夠的信息的過程中應(yīng)當(dāng)對于空氣中的超聲波法和熱像診斷以及功率測定法在內(nèi)的諸多方法有著深刻的認識。在這一過程中需要注意的是，盡管診斷壓縮機的故障可采用各種方法，依舊最可靠有效是振動測量分析。與此同時，技術(shù)人員在搜集足夠的信息的過程中應(yīng)當(dāng)合理的利用正常機械的振動特征（與被診斷機械的動態(tài)特征進行比較，從而能夠在此基礎(chǔ)上精確的診斷出機器和機構(gòu)是否存在著故障。

（2）振動信號識別檢測 往復(fù)式天然氣壓縮機振動故障診斷的關(guān)鍵是振動信號的識別檢測。技術(shù)人員在振動信號識別檢測的過程中首先應(yīng)當(dāng)對于各個不同部件激振力的傳遞途徑及其對機體表面振動的影響有著全面的認識。例如DTY710壓縮機組其加載后測試的振動能量與運行良好的DTY500壓縮機組測試的振動能量相比沒有明顯的大小差別，電機端的振動還小一些。其次，技術(shù)人員在振動信號識別檢測的過程中還應(yīng)當(dāng)在運動部件出現(xiàn)不同故障時做好振動信號的分析識別工作。與此同時，技術(shù)人員在振動信號識別檢測的過程中還應(yīng)當(dāng)針對往復(fù)式機械的這些特點來確保選用診斷手段不單一化，并且堅持以振動診斷為主，從而能夠在此基礎(chǔ)上取得穩(wěn)定的診斷效果。

（3）合理判斷實施狀態(tài) 往復(fù)式天然氣壓縮機振動故障診斷離不開實施狀態(tài)的合理判斷。技術(shù)人員在合理判斷實施狀態(tài)的過程中首先應(yīng)采用相對判斷和類比判斷。在這一過程中相對判斷是通過對壓縮機良好運行狀態(tài)下的各部位振動值的測量積累，然后建立起振動判斷的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)和基準(zhǔn)頻譜。其次，技術(shù)人員在合理判斷實施狀態(tài)的過程中還應(yīng)當(dāng)將實際測量頻譜及數(shù)據(jù)與之比較，從而能夠在此基礎(chǔ)上更加精確的識別出壓縮機狀態(tài)的變化。與此同時，技術(shù)人員在合理判斷實施狀態(tài)的過程中還應(yīng)當(dāng)對于相同型號規(guī)格的多臺設(shè)備測量相同部位振動數(shù)據(jù)及頻譜，然后再進行對比，最終能夠有效的識別出空壓機振動狀態(tài)和振動數(shù)據(jù)的平均值。

3 結(jié)語

往復(fù)式壓縮機的故障診斷的進行需要以振動測試為基礎(chǔ)，因此只有技術(shù)人員進行全面的類比判斷才能夠?qū)τ谠斐晒收系脑蜻M行深入的分析，最終為故障診斷的進行起到重要的助力。

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