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(duì)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(lèi)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(lèi)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(lái)吸入與排出封閉空間，以實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)的靜壓力提升。由曲軸帶動(dòng)連桿，連桿帶動(dòng)活塞，讓活塞上下運(yùn)動(dòng)。而活塞運(yùn)動(dòng)會(huì)改變氣缸內(nèi)的容積，一旦活塞往下運(yùn)動(dòng)，就會(huì)增加氣缸容積，打開(kāi)進(jìn)氣閥，關(guān)閉排氣閥，吸入空氣以實(shí)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(lèi)型及原因分析
2.1往復(fù)式壓縮機(jī)的常見(jiàn)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(lèi)型。其中流體性質(zhì)屬于一類(lèi)機(jī)械熱力性能故障，此類(lèi)故障具有排氣量偏少、壓力異常以及存在溫度差異等特點(diǎn)，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(lèi)故障的出現(xiàn)。通?？梢圆扇?shù)法來(lái)對(duì)此類(lèi)故障實(shí)施診斷。機(jī)械性質(zhì)則主要指的是機(jī)械動(dòng)力性能發(fā)生故障，這通常是由于運(yùn)動(dòng)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(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)響聲、發(fā)熱以及震動(dòng)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(lèi)故障的發(fā)生，往往是因?yàn)樘盍虾c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(huì)引起排氣量降低、壓比失調(diào)等情況出現(xiàn)。通過(guò)對(duì)相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)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(huì)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(huì)致使整體機(jī)組癱瘓無(wú)法使用。所以，在實(shí)際工作過(guò)程中，作業(yè)人員往往會(huì)結(jié)合氣閥情況來(lái)對(duì)壓縮機(jī)的故障問(wèn)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(dòng)緩解，一個(gè)較為常見(jiàn)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(shí)，一個(gè)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(shí)壓縮機(jī)的運(yùn)動(dòng)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(yàn)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(lái)對(duì)其故障情況進(jìn)行判斷。其往往能夠根據(jù)振動(dòng)、現(xiàn)場(chǎng)聲音來(lái)發(fā)現(xiàn)設(shè)備中較為隱蔽的故障功能。不過(guò)該類(lèi)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(lái)越復(fù)雜與精細(xì)，所以也難以單純借助直接觀察法來(lái)開(kāi)展全方位的診斷。
3.2振動(dòng)噪音監(jiān)測(cè)法
在診斷往復(fù)壓縮機(jī)故障過(guò)程中運(yùn)用振動(dòng)噪音監(jiān)測(cè)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(dòng)情況來(lái)有效判斷出氣缸有無(wú)磨損、氣閥有無(wú)漏氣等情況。在實(shí)際診斷時(shí)，還能夠?qū)⒄駝?dòng)傳感器安裝在氣缸頭部，與振動(dòng)信號(hào)相結(jié)合來(lái)判斷出氣缸內(nèi)部有無(wú)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(hào)來(lái)判斷壓縮機(jī)軸承故障。在操作往復(fù)壓縮機(jī)時(shí)，因?yàn)樵胍羝螅栽谝欢ǔ潭壬辖档托盘?hào)的穩(wěn)定性，使得傳感器的敏感度下降。因此，在運(yùn)用該類(lèi)方法時(shí)存在較大阻礙，且會(huì)受到諸多因素的影響而難以有效推廣此項(xiàng)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(rùn)滑油運(yùn)用在較易磨損的部位。但是機(jī)械設(shè)備的實(shí)際運(yùn)作的情況決定了潤(rùn)滑油的衰敗時(shí)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(lái)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(duì)往復(fù)式壓縮機(jī)故障進(jìn)行診斷過(guò)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(zhuān)家系統(tǒng)相結(jié)合的方式來(lái)進(jìn)行。人工智能診斷是基于專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)以及諸多實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)上而研發(fā)的一類(lèi)計(jì)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(wèn)題。此類(lèi)方法具有預(yù)測(cè)簡(jiǎn)單、解釋機(jī)制強(qiáng)、容易建造等優(yōu)點(diǎn)，不過(guò)也存在著專(zhuān)家知識(shí)精度不夠、推理機(jī)制較為簡(jiǎn)單等缺陷。而人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有組織性、自寫(xiě)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(yàn)積累，在對(duì)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(zhuān)家系統(tǒng)的缺陷。
4結(jié)束語(yǔ)
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(guò)程中往往會(huì)出現(xiàn)各類(lèi)故障，這無(wú)疑會(huì)對(duì)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(lèi)型，并采取有效的診斷方式解決故障，切實(shí)確保往復(fù)壓縮機(jī)的運(yùn)行正常。
參考文獻(xiàn)
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作者：楊文慶 單位：大慶石化公司煉油廠
