，

(1.神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)煤制油分公司凈化合成廠，寧夏 靈武 751400；2.神華寧夏煤業(yè)集團(tuán)烯烴一分公司，寧夏 靈武 751400)

機(jī)械設(shè)備的監(jiān)測(cè)與故障診斷在化工生產(chǎn)過程中的重要程度日益突出，因此國內(nèi)許多單位致力于設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)的研究開發(fā)[1]。BH5000R是北京博華信智科技有限公司研發(fā)出來的一款設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)，在國內(nèi)成功分析診斷出了多起往復(fù)式壓縮機(jī)故障，很大程度上預(yù)防了生產(chǎn)設(shè)備事故的發(fā)生，減少了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失。合成氣凈化裝置設(shè)置燃料氣壓縮單元，燃料氣壓縮機(jī)正常生產(chǎn)時(shí)一開一備，其作用將凈化合成氣加壓后送往氣化裝置，做為氣化裝置氣化爐的常明燈燃料氣使用。

1 機(jī)組概況

合成氣凈化裝置燃料氣壓縮機(jī)為德國諾爾曼·艾索有限公司生產(chǎn)制造，為電機(jī)驅(qū)動(dòng)的2缸臥式兩列兩級(jí)對(duì)稱平衡式往復(fù)壓縮機(jī)，主要監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有缸體振動(dòng)、活塞桿沉降量/偏擺量及氣閥溫度，如1圖所示。

圖1 燃料氣壓縮機(jī)C-3400001B

2 故障描述

機(jī)組2018年6月17日至24日機(jī)組一直處于運(yùn)行狀態(tài)；2018年6月24日02∶40發(fā)現(xiàn)燃料氣壓縮機(jī)1#缸體振動(dòng)出現(xiàn)波動(dòng)，02∶50 缸體振動(dòng)由3.2mm/s開始快速上漲，同時(shí)填料溫度由59.3℃開始快速上漲；02∶53 出口緩沖罐溫度快速上漲至109.9℃，同時(shí)出口壓力下降至5.57MPa；02∶56燃料氣壓縮機(jī)出口壓力下降至5.49MP，出口緩沖罐溫度上漲至120℃，觸發(fā)高聯(lián)鎖跳車。

3 故障分析

3.1 故障分析過程

使用BH5000R往復(fù)壓縮機(jī)在線監(jiān)測(cè)診斷系統(tǒng)對(duì)該機(jī)組運(yùn)行情況進(jìn)行綜合分析：

(1)分析機(jī)組1#缸活塞桿水平量X歷史圖譜與機(jī)組1#缸活塞桿水平量X峰峰值圖譜[2]：如圖2所示，2018年6月21日至22日運(yùn)行期間1#缸活塞桿水平量X存在1000μm左右的波動(dòng)量，峰峰值存在200μm至500μm左右的增大趨勢(shì)，活塞桿位移波形直流量、交流量均存在顯著變化；查詢活塞桿位移量及曲軸箱振動(dòng)情況，6月21日起均出現(xiàn)報(bào)警，如圖3所示。同樣的方法分析2#缸，2#缸活塞桿沉降量2RX與2RY逐漸變化了200μm左右，峰峰值存在150μm至300μm左右的變化量，沉降波形交流量變化顯著。

圖2 機(jī)組1#缸活塞桿水平量X歷史比較圖(左)及峰峰值比較圖(右)

圖3 活塞桿位移量及曲軸箱振動(dòng)報(bào)警趨勢(shì)

(2)分析機(jī)組歷史運(yùn)行狀態(tài)及1#缸活塞桿水平量X圖譜[3]：如圖4所示，2018年6月24日凌晨02∶00起機(jī)組1#缸活塞桿水平量X存在3000μm以上的異常突變，位移波形由于位移波動(dòng)超過量程存在畸變，之后位移趨勢(shì)波動(dòng)量開始降低。

圖4 機(jī)組歷史運(yùn)行狀態(tài)圖(左)及 1#缸活塞桿水平量X歷史比較圖(右)

(3)分析機(jī)組缸體振動(dòng)與曲軸箱振動(dòng)圖譜[4]：如圖5，2018年6月24日02：28開始機(jī)組振動(dòng)信號(hào)異常增大并存在異常沖擊。1#缸缸體振動(dòng)存在28m/s2～210 m/s2的突變量，曲軸箱振動(dòng)存在2.6mm/s～27mm/s左右的波動(dòng)，振動(dòng)波形存在顯著沖擊。02∶56機(jī)組跳車。

圖5 機(jī)組缸體振動(dòng)與曲軸箱振動(dòng)歷史比較圖

3.2 分析結(jié)論

通過機(jī)組歷史運(yùn)行圖譜數(shù)據(jù)分析，懷疑1#缸存在撞缸或傳動(dòng)元件沖擊類故障。故障原因可能由十字頭、連桿、活塞桿等傳動(dòng)部件緊固元件松動(dòng)導(dǎo)致，不排除活塞體、活塞桿等元件出現(xiàn)裂紋甚至斷裂等情況?，F(xiàn)場(chǎng)需重點(diǎn)對(duì)1#缸缸頭、缸道、活塞體、活塞桿、十字頭、連桿進(jìn)行詳細(xì)拆檢，對(duì)受損元件進(jìn)行更換。

4 檢修情況

對(duì)該機(jī)組進(jìn)行拆缸檢查：如圖6，發(fā)現(xiàn)1#缸活塞環(huán)斷裂，支撐環(huán)磨損嚴(yán)重，氣缸內(nèi)壁存在1mm左右的磨損量，活塞桿輕微變形，活塞體上存在約200mm的裂紋，兩側(cè)汽閥閥片均已損壞，現(xiàn)場(chǎng)拆檢情況進(jìn)一步驗(yàn)證了該系統(tǒng)診斷的可靠性，隨即對(duì)各部件進(jìn)行了更換。

圖6 現(xiàn)場(chǎng)拆缸檢查情況

5 結(jié)語

運(yùn)用BH5000R往復(fù)壓縮機(jī)在線監(jiān)測(cè)診斷系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷分析，能夠提前診斷出往復(fù)式壓縮機(jī)故障前期的一些特征，可以及時(shí)采取措施預(yù)防設(shè)備事故發(fā)生。