大型压缩机组设备群的故障预测与健康管理

王 昊

（中海石油华鹤煤化有限公司，黑龙江鹤岗 154100）

大型压缩机组设备群的故障预测与健康管理

王 昊

（中海石油华鹤煤化有限公司，黑龙江鹤岗 154100）

化工生产行业，如果以大型压缩机组设备群为主进行生产或施工，则大型压缩机组设备群的地位是非常重要的。而大型压缩机组涉及到的相关设备如各种类型的压缩机、中小型的机泵等必不可少，其运行的速度以及功率都相对较大。为保证大型压缩机组设备群的使用寿命、功用以及安全运行，则必须定期对其进行故障预测以及健康管理。针对大型压缩机组设备群的故障预测及健康管理，就其中相关的内容进行深入分析和探讨。

大型压缩机组设备群；故障预测；健康管理

大型压缩机组设备群的机电系统非常复杂，其运行过程中需要严格操作并且需要进行严格监测，以满足和保证压缩机组设备群的安全运行。另外，对于大型压缩机组设备群还需要进行故障预测以及健康管理，如此才能实现和满足工农业生产或施工日益增长的需求，同时也增强工农业发展中的竞争力。实际上，故障预测和健康管理（prognostics and health management，PHM）目前已经作为一项专业技术存在于机械相关领域当中，该项技术可以极大提高机械设备或大型压缩机设备的安全性及可靠性，也能极大降低设备维修及养护的成本。关于大型压缩机组设备群的故障预测与健康管理，具体探讨和分析如下。

1 故障预测与健康管理及其关键技术

1.1 故障预测与健康管理

故障预测与健康管理技术（PHM）是以过去对机械设备故障诊断、预测等的系统性发展，该项技术主要用于处理机电系统比较复杂的设备，并针对其可能会发生的故障以及健康存在的隐患等予以识别和判断，其技术研究和系统研制集成了监测诊断理论、智能诊断方法、健康管理技术、网络化监测诊断系统集成和信息标准化多个研究领域的创新成果。

1.2 故障预测与健康管理的关键技术分析

在PHM当中，其关键的技术涉及到早期故障预示技术、综合故障诊断技术等，每项技术对大型压缩机设备群可能存在的故障及健康问题都有针对性识别的作用，对设备后期安全运行有十分重要的意义[1-2]。以下则就其中的综合故障诊断技术、设备群健康状态管理技术进行具体分析：①综合故障诊断技术，针对大型的压缩机组设备群的故障预测，综合故障诊断技术主要运用的是分层次诊断方法，即先对大机组进行常规的诊断，而后经由系统度大型压缩机设备群常见的故障进行确诊和分析，再进一步分析故障对大机组产生的影响，确定和判断出原发性的故障，最后再结合贝叶斯网络确诊大机组设备群的故障；②健康状态管理技术，该项关键技术主要依靠设备测点状态的自适应划分技术、有效支持设备单元和设备群的状态评估技术，对大型压缩机设备群的故障问题予以识别和判断，由此也实现设备的健康状态管理。

2 大型压缩机组设备群的故障预测与健康管理

大型压缩机组通常情况下是由电气、机械设备、控制等组成的较为复杂的电气系统，其运行会受到许多因素的影响，一旦发生故障后果则是牵一发而动全身的。因此，针对大型压缩机设备群的故障预测与健康管理（PHM）极为必要，PHM系统的实际操作主要包括监测、评估两大部分。根据徐华光等的研究，PHM故障检测以及健康评估，由具体以下几个方面实现：

2.1 大型压缩机组设备群监测

在PHM技术之下，CPCI监测主要负责实现大机组故障信息的获取，如先获取大机组振动量、转速等的信息，而后同时进行网络广播以及监测数据的存储。在此基础上，通过智能点检仪和点检数据管理系统定时收集大量分散的辅机群的运行数据，并且将其录入数据库；而大机组控制系统运行的相关信息同时也录入到数据库当中。在CPCI监测以及其他数据呈现下，则可以对数据进行动态和实时监测，从而获知大型压缩机设备组可能存在的故障，实现故障预测。

2.2 大型压缩机设备群健康评估

根据对大型压缩机设备群的数据监测，进而才对大机组的健康状况进行评估，因此监测数据的集成是评估的基础。而在具体的评估当中，主要是依据监测获取的数据，再通过故障分析、故障溯源、系统状态评估等各个环节实现。另外，对大型压缩机组设备群进行远程诊断，也是进行健康评估的重要步骤，通过网络服务平台以及数据，远程分析诊断可以提供有效的监测诊断工具，而后提高诊断服务的覆盖能力和服务效率，由此提升大机组设备健康评估的质量。

3 结束语

综上所述，故障预测与健康管理对涉及到大机组运用的领域非常重要。作为一项技术，故障预测与健康管理实际上包含了各种关键性的技术成分，如故障诊断技术、健康状态管理技术等。在成熟和较为完善的技术支持下，大型压缩机组设备群的运行安全性以及可靠性能够得到较好的提高，设备发生故障的概率也能极大降低，从而降低设备的维修及养护成本。故障预测与健康管理技术的应用可以得到相应的推广，但是其应用实际上还面临着一些问题，如普遍适用该技术的方法还相对较少、缺少可视化的工具来优化PHM 信息输出及决策支持等。因此，其应用及推广还需要一个过程。

[1] 徐光华，高建民，刘弹，等.大型压缩机组设备群的故障预测与健康管理[J].控制工程，2010，（S1）：140-146+151.

[2] 孙旭升，周刚，于洋，等.机械设备故障预测与健康管理综述[J].兵工自动化，2016，（1）：30-33.

Fault Prediction and Health Management of Large Compressor Unit

Wang Hao

Chemical production industry，if the large compressor unit equipment for the main production or construction，the large compressor unit group status is very important.The large compressor unit related to the relevant equipment such as various types of compressors，small and medium-sized pump，etc.，its running speed and power are relatively large，in order to ensure the service life of large compressor unit group，function As well as safe operation，you must periodically perform fault prediction and health management.In view of the fault prediction and health management of large compressor group equipment group，this paper analyzes and discusses the related contents in this paper.

large compressor group equipment group；fault prediction；health management

TP277

：A

：1003–6490（2017）04–0103–01

2017–03–15

王昊（1989—），男，吉林洮南人，助理工程师，主要研究方向为铬钼钢异种钢焊接。