王 健

侯馬北銅銅業(yè)有限公司

離心壓縮機(jī)故障診斷研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

王 健

侯馬北銅銅業(yè)有限公司

當(dāng)前，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)起到了非常重要的作用，在工業(yè)生產(chǎn)中，離心壓縮機(jī)的作用至關(guān)重要。但是如果離心壓縮機(jī)發(fā)生故障停機(jī)會(huì)影響到整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)甚至是停產(chǎn)，會(huì)給企業(yè)帶來(lái)很大的經(jīng)濟(jì)損失。并且由于離心壓縮機(jī)在工作中很難準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)故障所在，所以需要切實(shí)可行的故障診斷技術(shù)，對(duì)故障問(wèn)題加以維修?；诖耍恼戮碗x心壓縮機(jī)故障診斷研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析。

離心壓縮機(jī)；故障診斷；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢(shì)

1 離心壓縮機(jī)故障現(xiàn)象分析

離心壓縮機(jī)在開(kāi)機(jī)啟動(dòng)后無(wú)法進(jìn)行加載，在這里我們所說(shuō)的不進(jìn)行加載，是離心壓縮機(jī)工作的過(guò)程中，機(jī)器內(nèi)的主軸葉輪由于高速的轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生大量的氣體，這個(gè)氣體產(chǎn)生的速度如果比排氣的速度快，那么設(shè)備內(nèi)部的壓力就會(huì)逐漸升高，安全閥就會(huì)被頂開(kāi)，壓縮機(jī)雖然顯示加載，而實(shí)際上壓縮機(jī)并沒(méi)有進(jìn)行工作。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是沒(méi)有在壓縮機(jī)上安裝控制啟動(dòng)速度的控制器，使壓縮機(jī)的啟動(dòng)速度過(guò)快負(fù)荷過(guò)大，所以壓縮機(jī)無(wú)法正常工作。

在離心壓縮機(jī)的故障中有一項(xiàng)喘振是壓縮機(jī)所特有的現(xiàn)象，所謂喘振現(xiàn)象指的是在壓縮機(jī)運(yùn)行中，如果負(fù)荷在規(guī)定的范圍值之下的時(shí)候，就會(huì)破壞正常的氣體輸送，這樣壓縮機(jī)氣體就會(huì)不規(guī)則的排出，壓縮機(jī)就會(huì)出現(xiàn)劇烈的振動(dòng)，在這樣的狀態(tài)下工作是非常危險(xiǎn)的，還會(huì)造成壓縮機(jī)其它各個(gè)部件的損壞，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)發(fā)生一些難以大的事故，造成難以彌補(bǔ)的損失，引起離心壓縮機(jī)喘振的主要原因是對(duì)各個(gè)氣體的循環(huán)系統(tǒng)做好控制。

離心壓縮機(jī)進(jìn)水濾器被堵、排氣溫度高，在離心壓縮機(jī)運(yùn)行的過(guò)程中，有冷卻的水壓過(guò)低的現(xiàn)象，造成排氣溫度高，引起這個(gè)現(xiàn)象的最重要的原因，就是進(jìn)水過(guò)濾器臟，這種情況必須要停機(jī)清理；如果油壓過(guò)低，那么高速的離心壓縮機(jī)就會(huì)被損壞，如果壓縮機(jī)的密封油壓達(dá)不到要求，那么就有可能造成缸體的氣體串氣和跑油；如果控制油壓低，機(jī)組可能跳脫等，造成油壓過(guò)低的原因是保護(hù)裝置失靈。

2 國(guó)內(nèi)對(duì)于離心壓縮機(jī)故障診斷的現(xiàn)狀

在我們國(guó)內(nèi)由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展起步較晚，對(duì)于離心壓縮機(jī)故障診斷方面的研究相對(duì)國(guó)外的研究來(lái)說(shuō)也是比較晚的，所以我們的經(jīng)驗(yàn)及理論基礎(chǔ)也是先對(duì)薄弱，但是同國(guó)外針對(duì)離心壓縮機(jī)故障診斷方面研究的時(shí)間來(lái)看我們的追趕步伐還是很快的。在我國(guó)對(duì)于離心壓縮機(jī)故障診斷方面的發(fā)展主要可以分為兩個(gè)階段：首先，第一階段是在上世紀(jì)80年代初前后，在這一階段是要是學(xué)習(xí)和吸收國(guó)外的技術(shù)，結(jié)合國(guó)外的技術(shù)和學(xué)習(xí)的理論基礎(chǔ)，對(duì)離心壓縮機(jī)的故障診斷方面進(jìn)行討論，在這一階段中，主要是理論上的討論，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)上還不是很成熟。第二階段是上世紀(jì)80年代到現(xiàn)在，這一階段是發(fā)展最快的一段時(shí)間，在實(shí)踐中摸索，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)是一個(gè)技術(shù)成熟的捷徑，我們的科研學(xué)者通過(guò)實(shí)踐和理論的雙重結(jié)合，全面的對(duì)機(jī)械設(shè)備故障展開(kāi)了有針對(duì)性的研究，并且在之后的發(fā)展中引進(jìn)了人工智能系統(tǒng)等先進(jìn)技術(shù)，這些先進(jìn)技術(shù)對(duì)我們針對(duì)機(jī)械故障的研究具有著很好的推動(dòng)作用。經(jīng)過(guò)我們國(guó)家科研學(xué)者的不斷探索，我們?cè)谠O(shè)備維修方面已經(jīng)從最早的時(shí)候維修逐漸向預(yù)知性維修方面發(fā)展，也就是說(shuō)在設(shè)備出現(xiàn)故障前就對(duì)設(shè)備進(jìn)行故障分析、診斷，爭(zhēng)取在故障出現(xiàn)之前將隱患提前排除，盡量避免因在生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)故障而導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失，這一方向的發(fā)展對(duì)離心壓縮機(jī)的故障診斷有著不可估量的作用。

3 離心壓縮機(jī)故障診斷技術(shù)

3.1 信號(hào)采集。這一個(gè)環(huán)節(jié)主要和監(jiān)測(cè)技術(shù)、傳感器技術(shù)及電子技術(shù)有關(guān)。目前已有多種方法，如按信號(hào)測(cè)取方式的不同，可將故障診斷分為振動(dòng)、聲學(xué)、溫度、污染物診斷、光學(xué)診斷、壓力診斷和電參數(shù)診斷等。

3.2 信號(hào)的處理變換及特征信號(hào)提取分析。主要依靠數(shù)學(xué)工具，如FFT變換、Z變換、小波變換、相關(guān)函數(shù)以及功率譜等信號(hào)處理技術(shù)以及熵譜分析、J散度、學(xué)習(xí)子空間法及主分量分析等特征提取分析技術(shù)。目前人們已經(jīng)日漸傾向于對(duì)信號(hào)的信息融合技術(shù)，當(dāng)代信息科學(xué)的飛速進(jìn)展為它的發(fā)展注入了新的活力，借此可對(duì)一些復(fù)雜的信號(hào)進(jìn)行迅速有效的綜合處理。

3.3 設(shè)備的狀態(tài)識(shí)別及故障定位。目前，該環(huán)節(jié)主要有數(shù)學(xué)分析、控制論、系統(tǒng)辨識(shí)、人工智能和模式識(shí)別多種方法。

3.4 作出診斷決策和趨勢(shì)預(yù)測(cè)，干預(yù)設(shè)備及其工作過(guò)程。

4 離心壓縮機(jī)故障診斷技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

從近些年的離心壓縮機(jī)運(yùn)用的狀況我們可以看到機(jī)組的效率和穩(wěn)定性在不斷的提高，我們所要做的就是加強(qiáng)離心壓縮機(jī)控制系統(tǒng)的水平，逐漸實(shí)現(xiàn)智能化，其中轉(zhuǎn)速控制和防喘振控制，技術(shù)已經(jīng)越來(lái)越成熟，保證了控制系統(tǒng)整體水平越來(lái)越高，但是機(jī)組防喘振系統(tǒng)還沒(méi)有完全實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)，想要實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)，還需要更好的模擬控制軟件和硬件，相信在未來(lái)喘振系統(tǒng)對(duì)于降低離心壓縮機(jī)故障可以帶來(lái)非常大的幫助。具體分析為：

4.1 建立先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)診斷系統(tǒng)?，F(xiàn)在來(lái)看離心壓縮機(jī)所帶動(dòng)的生產(chǎn)設(shè)備一般都是大型的、連續(xù)的、復(fù)雜的生產(chǎn)設(shè)備，所以說(shuō)設(shè)備診斷的網(wǎng)絡(luò)化就成了我們對(duì)設(shè)備檢測(cè)的主要方向，將整個(gè)系統(tǒng)都網(wǎng)絡(luò)化我們不僅可以更好的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)到系統(tǒng)的運(yùn)行情況，還可以通過(guò)實(shí)踐的積累總結(jié)出容易出現(xiàn)問(wèn)題的情況。

4.2 現(xiàn)代信號(hào)處理技術(shù)。在振動(dòng)信號(hào)數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用。在離心壓縮機(jī)的故障診斷中，我們發(fā)現(xiàn)，最困難的就是數(shù)據(jù)信息提取，這一問(wèn)題的存在對(duì)我們提早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題一直都是一個(gè)瓶頸式的障礙，如果我們可以將這一問(wèn)題很好的解決，那么在今后的發(fā)展過(guò)程中將會(huì)取得更大的突破。

4.3 故障機(jī)理的研究。隨著離心壓縮機(jī)故障診斷及維修方面的深入研究，離心壓縮機(jī)的工作原理的理論研究也顯得更加重要，在很多時(shí)候我們往往可以通過(guò)理論研究以及技術(shù)參數(shù)來(lái)分析離心壓縮機(jī)發(fā)生故障的原因和將來(lái)可能會(huì)發(fā)生的故障，這樣對(duì)提高故障處理效率和準(zhǔn)確性都有著積極的作用。

5 結(jié)束語(yǔ)

離心壓縮機(jī)是我們?cè)诤娇蘸教?、石油化工、電力生產(chǎn)以及冶煉生產(chǎn)等部門(mén)中的主要?jiǎng)恿υ?，?duì)于離心壓縮機(jī)故障問(wèn)題，需要進(jìn)一步采取有效的措施，促進(jìn)技術(shù)水平的提高，從而更好的促進(jìn)故障診斷技術(shù)水平的發(fā)展。

[1]劉賓賓.離心壓縮機(jī)軸位移故障機(jī)理研究[D].北京化工大學(xué)，2015.

[2]孫東華，王維東.離心壓縮機(jī)振動(dòng)故障的分析和處理[J].企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)，2015，20：130+133.