石化企业往复式压缩机的故障分析及维护
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摘 要：本研究首先从往复式压缩机热力性能和机械功能两个方面分析了石化企业往复式压缩机的故障，然后从直观检测、热力性能参数监测、振动噪声监测、油液监测、人工智能诊断五个方面对石化企业往复式压缩机的故障维护进行了探讨。
关键词：石化企业 往复式压缩机 故障 维护
一、石化企业往复式压缩机的故障分析
1.往复式压缩机热力性能的故障
从多年的生产经验来看，在往复式压缩机热力故障发生的原因中，填料函和气阀等易损件的损坏最为常见。往复式压缩机的排气量会在填料函故障的影响下极大降低，同时压比也会失调。有关统计资料表明，气阀故障约占往复式压缩机故障总数的3/5。气阀故障也会降低往复式压缩机的排气量，造成压比失调等，同时还会提高往复式压缩机的排气温度，如果情况十分严重，甚至会将气缸拉毛造成机组报废。现场操作人员在实际生产中做出诊断的过程中常基于此。常见往复式压缩机热力性能故障类型及原因如表1所示。
2.往复式压缩机机械功能的故障
在生产过程中，发片碎裂、活塞环断裂、气缸和气缸盖破裂、连杆断裂和变形、活塞卡住和开裂、电机故障等均为数据典型的机械故障。实践表明，有效诊断气阀故障可以说在一定程度上就等于诊断出了往复式压缩机的故障。此外，活塞杆裂纹、断裂事故也不可忽视。由于往复式压缩机具有较多的运动件，因此机械功能故障在石化企业往复式压缩机的故障中占有相对较高的比例。常见往复式压缩机机械故障类型及可能原因如表2所示。
二、石化企业往复式压缩机的故障维护
1.直观检测
直观检测就是指压缩机操作人员对设备的故障进行直观的判断，仅凭耳听、眼看、经验等。随着科技发展的日新月异，机械设备的自动化程度越来越高，因此直观检测已经无法满足往复式压缩机故障诊断的要求。
2.热力性能参数监测
热力性能参数监测就是对往复式压缩机的热力性能参数进行测量，然后依据测量结果对往复式压缩机的状态进行判断，从而准确地诊断出往复式压缩机的故障。通常情况下，压缩机操作人员在进行监测的过程中运用仪表，对往复式压缩机的各项指标进行监测，然后将相关信息提供出来，从而更及时准确地查找出相关部件的故障。但是该方法在故障点的诊断中不够准确，同时也没有良好的预测性，因此现阶段只在对压缩机的工艺参数及运行状态的监测中得到了广泛应用[1]。
3.振动噪声监测
在实验室研究中，振动噪声监测在诊断往复式压缩机的故障中的优势中已经被充分挖掘出来。该方法在诊断压缩机的活塞、气阀漏气等状态时运用机械表面的振动信号，在诊断缸内故障时运用在汽缸头上安装的振动传感器传出的信号，在诊断轴承故障时运用油管路内的压力波信号等。但是由于振动噪声监测具有较大的噪声干扰，同时往复式机械工况不断变化，造成其信号缺乏平稳性，同时该方法又没有具有可靠性能的传感器等，因此并没有得到广泛的应用和推广。
4.油液监测
在分析油油液时应该对油液本身物理化学性能和油液中摩擦副磨损信息进行认真细致的分析。比如，油的粘度、水分、闪点、光谱分析、颗粒计数等。取样—样品制备—监测数据获取—诊断结论形成是实施该方法的全过程。近年来，国内外相关人员经过长期的研究，已将用于现场的便携式油液性能测试箱研制了出来，这些便携式油液性能测试箱能够对油液的粘度、水分等多项指标进行测试[2]。油中的磨粒检测技术可以分为两大类，即在线监测技术和离线监测技术。在线监测技术包括颗粒计数器、在线式铁谱仪等，离线监测技术包括油液光谱分析、铁谱分析等。现阶段，光学型磨损颗粒计数器等已经在实际生产中投入使用，而X射线磨损颗粒在线监测仪等虽然目前还没有在实际生产中投入使用，但是已经处于深入的研究过程中。
5.人工智能诊断
目前，在往复式压缩机故障的诊断中已经广泛应用了人工智能领域的专家系统及神经网络技术。故障诊断专家系统是一种智能化计算机程序系统，运行的基础是大量的实践经验和领域，专家只是能够对复杂且具有较大难度的系统故障问题进行有效的诊断，同时它还具有较强的解释机制及简单的推理预测能力等。但是另一方面，由于其在诊断复杂设备的过程中存在知识获取的瓶颈等；人工神经网络是一种分布式并列处理系统，该处理系统具有较大的规模，同时具有自学习性及联想记忆等特点，能够从故障中学习，在故障诊断系统中对其进行有效的应用能够对现阶段专家系统面临的问题进行良好的解决，但是由于其具有模糊的诊断推理及较弱的诊断解释机制，同时很难建立起复杂系统的模型[3]，因此在实际生产中也受到了一定的应用限制，需要相关人员做更为深入的分析研究。
综上所述，石化企业往复式压缩机的故障具有其自身的特点，压缩机操作及维修人员应该对故障原因进行仔细的探查，并运用正确的方法对其进行有效的维护。除此之外，在往复式压缩机故障诊断技术方面，我们还可以使小波分析、计算机辅助设计等方法有机结合网络化，从而将实时在线故障诊断监测系统开发出来，这应该是今后发展的必然趋势。
参考文献
[1]汪家铭.国外往复式压缩机运行状态的在线监测[J].压缩机技术， 2008； （2） ： 25-27.
[2]金涛， 童水光， 汪希萱.往复式活塞压缩机故障监测与诊断技术[J].流体机械， 2009； 27（11）：256-257.
[3]刘卫华， 郁永章. 往复压缩机故障诊断方法的研究[J]. 压缩机技术，20011，（1）：3-4.