【壓縮機(jī)網(wǎng)】往復(fù)式壓縮機(jī)在工業(yè)中的應(yīng)用十分廣泛,因此,對(duì)往復(fù)式壓縮機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測和故障診斷,研究其故障診斷技術(shù),具有十分重要的安全和經(jīng)濟(jì)效益。由于往復(fù)式壓縮機(jī)類型結(jié)構(gòu)多樣化,發(fā)生的故障也多種多樣,診斷方法也相對(duì)比較復(fù)雜。下面筆者將針對(duì)相關(guān)問題展開論述:
一、往復(fù)式壓縮機(jī)的常見故障分析
1.1壓縮機(jī)的常見故障和機(jī)理
往復(fù)式壓縮機(jī)的常見故障主要有兩大類:機(jī)械性質(zhì)和流體性質(zhì)。機(jī)械性質(zhì)是指機(jī)械動(dòng)力性能出現(xiàn)故障,故障的主要原因是運(yùn)動(dòng)零件的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂紋、間隙有變化等。故障的主要表現(xiàn)是機(jī)械運(yùn)動(dòng)時(shí)有異常的震動(dòng)、發(fā)熱和響聲;流體性質(zhì)是一種機(jī)械熱力性能故障,該故障具有溫差、壓力異常、排氣量不足的主要特征。出現(xiàn)故障的主要原因是吸氣濾清器、活塞環(huán)、氣閥、冷卻水路等部位出現(xiàn)故障,對(duì)于這類現(xiàn)象可以用參數(shù)法進(jìn)行診斷。
1.2壓縮機(jī)機(jī)械功能故障分析
在機(jī)械運(yùn)動(dòng)過程中,比較典型的機(jī)械故障包括連桿螺栓、活塞環(huán)、曲軸、閥片、十字頭等斷裂,汽缸和汽缸蓋破裂,燒瓦、電機(jī)故障等。在往復(fù)式壓縮機(jī)的實(shí)際操作中,氣閥故障的診斷是十分重要的,因?yàn)檫B桿、活塞桿等斷裂是較常見現(xiàn)象,且壓縮機(jī)的運(yùn)動(dòng)部件很多,所以大部分故障問題還是機(jī)械性能故障。
1.3壓縮機(jī)熱力性能的故障分析
根據(jù)多年的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)分析,往復(fù)式壓縮機(jī)熱力故障的原因通常是氣閥和填料函等部件的損壞。填料函若出現(xiàn)故障會(huì)造成壓比失調(diào)、降低排氣量等統(tǒng)計(jì)表明,往復(fù)式壓縮機(jī)故障中有60%為氣閥故障,氣閥若出現(xiàn)故障會(huì)增加排氣的溫度,降低排氣量,造成壓比失調(diào)等,情況嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致整個(gè)機(jī)組報(bào)廢。在現(xiàn)場操作中,工作人員經(jīng)常根據(jù)氣閥來診斷壓縮機(jī)的故障問題。
二、往復(fù)式壓縮機(jī)常見故障診斷方式
2.1人體直觀檢查診斷
人體直觀檢查診斷主要是指通過對(duì)相關(guān)問題進(jìn)行詢問了解,或者對(duì)故障所表現(xiàn)出來的物理特性進(jìn)行觸覺、嗅覺、聽覺等方面的檢查和了解,進(jìn)而發(fā)現(xiàn)其中存在的問題。這是z*基本也是z*初級(jí)的故障診斷方式,能夠比較迅速的發(fā)現(xiàn)表面故障,進(jìn)而采取措施排除。
2.2振動(dòng)噪音監(jiān)測法
很多實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)通過振動(dòng)噪音監(jiān)測法診斷壓縮機(jī)的故障并取得不少研究成果。根據(jù)機(jī)械表面的振動(dòng)現(xiàn)狀分析主軸承狀態(tài)、氣閥漏氣、汽缸磨損等現(xiàn)象。例如在氣缸頭部裝置振動(dòng)傳感器,根據(jù)分析振動(dòng)信號(hào)判斷汽缸內(nèi)部故障;根據(jù)油管路內(nèi)的壓力波信號(hào)判斷壓縮機(jī)軸承故障;根據(jù)振動(dòng)信號(hào)判斷壓縮機(jī)主軸承故障。但因?yàn)樵跈C(jī)械操作過程中會(huì)產(chǎn)生很大的噪聲,噪聲會(huì)干擾信號(hào)的穩(wěn)定性,影響傳感器的可靠度,所以振動(dòng)噪音監(jiān)測法還未全面推廣。
2.3油液檢測法
潤滑油油液分析法主要有兩類:油液中磨損信息分析和油液物理化學(xué)性能分析。油液中磨損信息的分析主要有顆粒監(jiān)測技術(shù)、鐵譜分析以及光譜分析等;油液本身物理化學(xué)性能分析主要包括潤滑油的燃點(diǎn)、水分以及黏度等方面的分析。油液監(jiān)測的實(shí)施步驟有提取樣品、獲取監(jiān)測數(shù)據(jù)、確定診斷結(jié)論等。
2.4熱力性能參數(shù)監(jiān)測法
根據(jù)儀表監(jiān)測往復(fù)式壓縮機(jī)的冷卻水量、排氣量、水溫、油溫等數(shù)據(jù)信息,為診斷部件故障提供參考依據(jù)。熱力性能參數(shù)監(jiān)測法在診斷和預(yù)測故障時(shí)缺乏準(zhǔn)確性,所以目前主要應(yīng)用于壓縮機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和監(jiān)測工藝參數(shù)。
2.5人工智能診斷
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步,人工智能診斷系統(tǒng)被應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域,壓縮機(jī)的故障診斷也不例外。人工智能診斷是一種使用專家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有自學(xué)性和組織性特點(diǎn),具備聯(lián)想記憶功能,能從設(shè)備故障中學(xué)習(xí)、積累經(jīng)驗(yàn),并借助故障方面的知識(shí),同時(shí)以一些搜索方式和推理方式作為輔助,對(duì)較為復(fù)雜的系統(tǒng)故障進(jìn)行診斷的智能化計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)。其所具有的優(yōu)勢是診斷方式較為簡單快捷且解釋機(jī)制強(qiáng),但缺陷是推理機(jī)制太過簡單且所借助的知識(shí)是否可靠等等。
2.6早期預(yù)警技術(shù)
早期預(yù)警技術(shù)能夠?qū)υO(shè)備的異常信息做出快速的分析和判斷,并準(zhǔn)確地得出設(shè)備當(dāng)前時(shí)刻的異常信息、開停車狀態(tài)、異常診斷結(jié)論等信息,進(jìn)而主動(dòng)反饋輸出結(jié)果,有效輔助現(xiàn)場工作人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理。當(dāng)前主要的研究方向包括氣閥故障及預(yù)警、活塞桿斷裂故障及預(yù)警、大頭瓦磨損故障及預(yù)警等等,并通過相關(guān)實(shí)驗(yàn)得出了相應(yīng)的結(jié)論,在減少故障發(fā)生方面起到了至關(guān)重要的作用。隨著研究的不斷深入,越來越多的典型故障決策模型將會(huì)建立起來,診斷經(jīng)驗(yàn)的積累不斷增多,決策模型和預(yù)警方法將會(huì)進(jìn)一步改進(jìn)提升,提高對(duì)故障診斷的準(zhǔn)確性,保證設(shè)備的正常運(yùn)行。
三、結(jié)束語
綜上所述,在工業(yè)化發(fā)展日益繁榮的今天,對(duì)往復(fù)式壓縮機(jī)常見故障的相關(guān)研究有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義,往復(fù)式壓縮機(jī)故障診斷過程中,由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜,激勵(lì)源多,故障類型多,可以利用的狀態(tài)信息多,不同特征參數(shù)對(duì)不同故障靈敏度有所不同。因此,綜合利用大量信息進(jìn)行多源信息融合化,是今后往復(fù)式壓縮機(jī)故障診斷技術(shù)中的重點(diǎn)。
另外,充分利用人工智能的故障診斷專家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),并將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)引入狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)技術(shù)共享,能提高診斷的準(zhǔn)確度,也是目前往復(fù)式壓縮機(jī)診斷的革新之處。
【壓縮機(jī)網(wǎng)】往復(fù)式壓縮機(jī)在工業(yè)中的應(yīng)用十分廣泛,因此,對(duì)往復(fù)式壓縮機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測和故障診斷,研究其故障診斷技術(shù),具有十分重要的安全和經(jīng)濟(jì)效益。由于往復(fù)式壓縮機(jī)類型結(jié)構(gòu)多樣化,發(fā)生的故障也多種多樣,診斷方法也相對(duì)比較復(fù)雜。下面筆者將針對(duì)相關(guān)問題展開論述:
一、往復(fù)式壓縮機(jī)的常見故障分析
1.1壓縮機(jī)的常見故障和機(jī)理
往復(fù)式壓縮機(jī)的常見故障主要有兩大類:機(jī)械性質(zhì)和流體性質(zhì)。機(jī)械性質(zhì)是指機(jī)械動(dòng)力性能出現(xiàn)故障,故障的主要原因是運(yùn)動(dòng)零件的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂紋、間隙有變化等。故障的主要表現(xiàn)是機(jī)械運(yùn)動(dòng)時(shí)有異常的震動(dòng)、發(fā)熱和響聲;流體性質(zhì)是一種機(jī)械熱力性能故障,該故障具有溫差、壓力異常、排氣量不足的主要特征。出現(xiàn)故障的主要原因是吸氣濾清器、活塞環(huán)、氣閥、冷卻水路等部位出現(xiàn)故障,對(duì)于這類現(xiàn)象可以用參數(shù)法進(jìn)行診斷。
1.2壓縮機(jī)機(jī)械功能故障分析
在機(jī)械運(yùn)動(dòng)過程中,比較典型的機(jī)械故障包括連桿螺栓、活塞環(huán)、曲軸、閥片、十字頭等斷裂,汽缸和汽缸蓋破裂,燒瓦、電機(jī)故障等。在往復(fù)式壓縮機(jī)的實(shí)際操作中,氣閥故障的診斷是十分重要的,因?yàn)檫B桿、活塞桿等斷裂是較常見現(xiàn)象,且壓縮機(jī)的運(yùn)動(dòng)部件很多,所以大部分故障問題還是機(jī)械性能故障。
1.3壓縮機(jī)熱力性能的故障分析
根據(jù)多年的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)分析,往復(fù)式壓縮機(jī)熱力故障的原因通常是氣閥和填料函等部件的損壞。填料函若出現(xiàn)故障會(huì)造成壓比失調(diào)、降低排氣量等統(tǒng)計(jì)表明,往復(fù)式壓縮機(jī)故障中有60%為氣閥故障,氣閥若出現(xiàn)故障會(huì)增加排氣的溫度,降低排氣量,造成壓比失調(diào)等,情況嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致整個(gè)機(jī)組報(bào)廢。在現(xiàn)場操作中,工作人員經(jīng)常根據(jù)氣閥來診斷壓縮機(jī)的故障問題。
二、往復(fù)式壓縮機(jī)常見故障診斷方式
2.1人體直觀檢查診斷
人體直觀檢查診斷主要是指通過對(duì)相關(guān)問題進(jìn)行詢問了解,或者對(duì)故障所表現(xiàn)出來的物理特性進(jìn)行觸覺、嗅覺、聽覺等方面的檢查和了解,進(jìn)而發(fā)現(xiàn)其中存在的問題。這是z*基本也是z*初級(jí)的故障診斷方式,能夠比較迅速的發(fā)現(xiàn)表面故障,進(jìn)而采取措施排除。
2.2振動(dòng)噪音監(jiān)測法
很多實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)通過振動(dòng)噪音監(jiān)測法診斷壓縮機(jī)的故障并取得不少研究成果。根據(jù)機(jī)械表面的振動(dòng)現(xiàn)狀分析主軸承狀態(tài)、氣閥漏氣、汽缸磨損等現(xiàn)象。例如在氣缸頭部裝置振動(dòng)傳感器,根據(jù)分析振動(dòng)信號(hào)判斷汽缸內(nèi)部故障;根據(jù)油管路內(nèi)的壓力波信號(hào)判斷壓縮機(jī)軸承故障;根據(jù)振動(dòng)信號(hào)判斷壓縮機(jī)主軸承故障。但因?yàn)樵跈C(jī)械操作過程中會(huì)產(chǎn)生很大的噪聲,噪聲會(huì)干擾信號(hào)的穩(wěn)定性,影響傳感器的可靠度,所以振動(dòng)噪音監(jiān)測法還未全面推廣。
2.3油液檢測法
潤滑油油液分析法主要有兩類:油液中磨損信息分析和油液物理化學(xué)性能分析。油液中磨損信息的分析主要有顆粒監(jiān)測技術(shù)、鐵譜分析以及光譜分析等;油液本身物理化學(xué)性能分析主要包括潤滑油的燃點(diǎn)、水分以及黏度等方面的分析。油液監(jiān)測的實(shí)施步驟有提取樣品、獲取監(jiān)測數(shù)據(jù)、確定診斷結(jié)論等。
2.4熱力性能參數(shù)監(jiān)測法
根據(jù)儀表監(jiān)測往復(fù)式壓縮機(jī)的冷卻水量、排氣量、水溫、油溫等數(shù)據(jù)信息,為診斷部件故障提供參考依據(jù)。熱力性能參數(shù)監(jiān)測法在診斷和預(yù)測故障時(shí)缺乏準(zhǔn)確性,所以目前主要應(yīng)用于壓縮機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和監(jiān)測工藝參數(shù)。
2.5人工智能診斷
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步,人工智能診斷系統(tǒng)被應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域,壓縮機(jī)的故障診斷也不例外。人工智能診斷是一種使用專家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有自學(xué)性和組織性特點(diǎn),具備聯(lián)想記憶功能,能從設(shè)備故障中學(xué)習(xí)、積累經(jīng)驗(yàn),并借助故障方面的知識(shí),同時(shí)以一些搜索方式和推理方式作為輔助,對(duì)較為復(fù)雜的系統(tǒng)故障進(jìn)行診斷的智能化計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)。其所具有的優(yōu)勢是診斷方式較為簡單快捷且解釋機(jī)制強(qiáng),但缺陷是推理機(jī)制太過簡單且所借助的知識(shí)是否可靠等等。
2.6早期預(yù)警技術(shù)
早期預(yù)警技術(shù)能夠?qū)υO(shè)備的異常信息做出快速的分析和判斷,并準(zhǔn)確地得出設(shè)備當(dāng)前時(shí)刻的異常信息、開停車狀態(tài)、異常診斷結(jié)論等信息,進(jìn)而主動(dòng)反饋輸出結(jié)果,有效輔助現(xiàn)場工作人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理。當(dāng)前主要的研究方向包括氣閥故障及預(yù)警、活塞桿斷裂故障及預(yù)警、大頭瓦磨損故障及預(yù)警等等,并通過相關(guān)實(shí)驗(yàn)得出了相應(yīng)的結(jié)論,在減少故障發(fā)生方面起到了至關(guān)重要的作用。隨著研究的不斷深入,越來越多的典型故障決策模型將會(huì)建立起來,診斷經(jīng)驗(yàn)的積累不斷增多,決策模型和預(yù)警方法將會(huì)進(jìn)一步改進(jìn)提升,提高對(duì)故障診斷的準(zhǔn)確性,保證設(shè)備的正常運(yùn)行。
三、結(jié)束語
綜上所述,在工業(yè)化發(fā)展日益繁榮的今天,對(duì)往復(fù)式壓縮機(jī)常見故障的相關(guān)研究有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義,往復(fù)式壓縮機(jī)故障診斷過程中,由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜,激勵(lì)源多,故障類型多,可以利用的狀態(tài)信息多,不同特征參數(shù)對(duì)不同故障靈敏度有所不同。因此,綜合利用大量信息進(jìn)行多源信息融合化,是今后往復(fù)式壓縮機(jī)故障診斷技術(shù)中的重點(diǎn)。
另外,充分利用人工智能的故障診斷專家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),并將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)引入狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)技術(shù)共享,能提高診斷的準(zhǔn)確度,也是目前往復(fù)式壓縮機(jī)診斷的革新之處。
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