以可靠性为中心的往复式压缩机维修方法探讨

2021-11-27毕启玲

农机使用与维修 2021年12期

毕启玲

(克拉玛依职业技术学院，新疆克拉玛依 834000)

0 引言

在我国经济不断发展的同时，我国工业化实现了飞速崛起。对于一些石化工业来说，往复式压缩机是工业领域中最常应用到的机械设备。随着工业不断发展，往复式压缩机在工业领域中的应用也更加广泛，数量在逐年增加[1]。往复式压缩机拥有较为复杂的结构，所涉及到的零部件不仅数量较多，在种类上也比较繁杂。因此，一旦往复式压缩机出现了故障，哪怕是只有一部分出现了故障都会影响到整个压缩机的工作运行，还会导致在运行中出现一系列安全问题[2]。因此，针对往复式压缩机的常见故障问题，以可靠性为中心探讨维修方法。

1 诊断现状研究

往复式压缩机是目前石化行业中的核心设备，因此，往复式压缩机在运行过程中的安全性和可靠性对于整个装置的安全和效益都有着重要影响。在石化行业中，往复式压缩机使用过程中，需要设置合理的检修时间以及最优检修措施，才能够最大程度上保证往缩机长期稳定运行，并且保证在运行中能最大限度发挥出机械性能[3]。

目前，往复式压缩机的诊断方式主要是通过利用目前先进技术来避免对其拆解来进行故障判断。由于这种诊断方式能够避免拆解，并可准确判断故障位置，近几年获得了广泛应用。并且一定程度降低了往复式压缩机出现故障的概率，在工业领域提高生产效率方面也发挥了一定作用。

要想及时监测复式压缩机在工作运行中不同状态，需要通过对往复式压缩机的常规性参数建立有效数据库。并且其他类型压缩机，也要做到建立常规性参数数据库。这些常规性参数能够用来帮助确定故障评定参数，并在此基础上建立检测系统，实现对往复式压缩机实时监控，有效提高故障诊断技术水平[4]。

尽管目前所使用到的往复式压缩机在激励源方面有较多种类，并且结构也十分复杂。但是，随着科学技术的进步和发展，一些高科技逐渐能够实现互联互通。例如，在对往复式压缩机进行常见故障诊断中，就可以通过人工智能技术、计算机技术以及神经网络技术来进行。不过，也必须要注意到，由于对往复式压缩机的特征参数获取存在一些拼凑和错误数据，会导致获取的数据参数与往复式压缩机在实际应用中参数存在不一致的问题，从而影响到故障诊断技术的完善性。

2 失效机理和可靠性分析

在往复式压缩机日常工作运行中，为了更好地梳理分析其系统和零部件故障，首先就是要对其影响和失效机理进行分析。只有先对往复式压缩机系统零部件可能在日常运行中存在一些潜在、深处的失效机理和危险因素进行分析，才能够更进一步找到压缩机工作运行中出现的故障以及失效的原因。最终才能够确定往复式压缩机出现的一些故障会对其系统工作与功能原理之间的影响。往复式压缩机故障分析的关键在于对其零部件失效机理和失效风险的可靠性分析。

在往复式压缩机运行中，最为常见和主要的失效事件有轴承故障(轴瓦故障)、十字头故障、密封故障以及气阀故障。因此，探讨以可靠性为中心的往复式压缩机维修方法，可以从以上故障类型进行着手，尤其是在工业领域中，可以通过对往复式压缩机运行过程中出现以上几种故障类型的数据资料进行收集和分析研究，来提出往复式压缩机维修方法。

3 常见的故障机理维修方法

3.1 故障特征

往复式压缩机在日常工作运行中常出现的一些故障特征可以将其分为流体性质的热力性能以及机械性质的机器动力性能两种故障类型。

流体性质的热力性能主要包括了往复式压缩机出现压力异常情况、温差异常情况和排气量不足等。造成这些问题的原因可能是往复式压缩机中气阀、冷却水路、活塞环等部分出现了故障。因此，在这一类故障检修中，可以通过相关参数来配合进行诊断。

机械性质的机器动力性能故障主要是由于在日常工作运行中，往复式压缩机的机械部分在工作运动中配合结构出现了裂纹，或者结构之间的间隙产生了变化导致了这一部分机械出现发热、振动、响声等问题。因此，对于往复式压缩机新出现机械性质的机器动力性能故障，在检修中可以通过振动法来判断故障位置并进行维修。

3.2 故障监测和诊断方式

尽管目前已经有了很多监测往复式压缩机故障诊断以及运行状态的方法，其中，应用最普遍的一种就是在线间接诊断。这种诊断方式也就是需要进行二次诊断机械设备采集到的信息对往复式压缩机中关键零件的状态变化情况来进行间接诊断。整体来说包括直观检测、热力性能参数检测以及振动噪声监测。

直观检测需要往复式压缩机检修人员通过直接触碰、观察等听、看、闻的方式诊断往复式压缩机设备故障。这种检测方式对检修工作人员专业素质有着极高的要求，并且检修过程中极可能遗漏一些故障。

热力性能参数检测是使用仪表来对往复式压缩机运行过程中的排气压力、冷却水量、排水量，以及水温等一系列的检测来对故障位置进行逐个排查。在热力性能参数检测实际排查往复式压缩机故障过程中，无法保障故障排查的准确性，而且即便最后成功确定了往复式压缩机故障的位置，也只能做到故障出现之后的维修工作。因此，热力性能参数检测方法在实际应用中常常被用来对往复式压缩机工作运行状态以及工艺参数的检测对比。

振动噪声监测法是通过一个安装在往复式压缩机气缸头部的振动传感器来实现对往复式压缩机进行监测和分析。振动式传感器能够收集往复式压缩机的振动信号，并将收集到的信号进行检测。往复式压缩机在日常工作运行中会保持一个稳定状态，一旦出现异常振动，噪声也会随之而来，对往复式压缩机气缸头部安装的振动传感器会产生信号干扰，影响到振动信号的解析，对故障诊断的可靠性造成不良影响。