往复压缩机使用中存在的问题与解决措施

　　如果运行中的压缩机出现非计划性停车，将导致一系列问题：影响工艺流程、造成巨大的生产损失、增加额外的维修费用、影响人员、环境及设备安全。研究表明80%的非计划性停车是由于气阀、活塞/活塞杆、填料、活塞环/支承环故障引起的。对往复压缩机进行状态监测可以提前发现诊断以上故障，防患于未然，减少意外停机和灾难性事故，保证设备长周期、安全稳定运行，保证生产流程的正常运行。因此，对往复压缩机进行综合监测可以在早期确认设备故障根源，延长压缩机的运行周期，避免非计划性停机，提高压缩机的可靠性，降低运行成本，提高产量，增加潜在的利润，增加人员及设备的安全性。

　　2往复压缩机主要故障和现场检测方法气阀是活塞压缩机中*为关键的一个组件，也是易于损坏且故障率*高的部件。它的工作状况直接影响到压缩机的排气量、功率消耗等性能，也影响到运转的可靠性，因此，对其进行监测诊断是非常必要的。然而，由于气阀启闭产生撞击、气体通过气阀产生噪声等，若采用常规的振动频谱分析方法，故障信息往往湮没在强大的背景噪声中，难以提取和识别。美国Dynalco公司专业从事往复设备故障诊断领域，通过采集每一个做功周期的气缸压力曲线和阀罩的振动、超声波波形，以及温度数据，使压缩机的膨胀、吸气、压缩、排气事件与气阀的启闭事件对应起来，同时也使气阀的故障信息在曲线上清晰地显露出来。

　　以下以某石化厂Cooper产K - 920压缩机组故障实例来具体说明压力示功图、超声波技术、振动测试技术在往复设备故障诊断的应用。Cooper产K - 920压缩机压缩缸上已经预留了两个压力测试接口，分别位于压缩缸脐部靠近缸头和曲轴端，在故障监测前为丝堵封堵，检测时去掉丝堵，安装K IENE示功阀，并连接Dynalco A quab Prob专利的水冷压力传感器，即可进行缸内压力测试，每次测试前先将阀门打开，测试完成后关闭阀门，传感器接入另一测试口即可进行下一次测试。

　　超声波和振动测试分别在阀盖上采集数据，振动测试使用压电式加速度探针，磁吸座连接。超声波测试为手持式探棒。超声波和振动数据采集以键相信号作为参考基准，测量每个气阀多个周期的高频振动信号和超声波信号。超声波信号对阀门泄漏等噪声信号敏感，可以很好的捕捉阀门泄漏、提前开启、延迟关闭等故障信号。美国Dynalco公司的超声波测试技术选取36 44 kH z频段，该高频信号方向性好，衰减大，所以可以避免多阀门故障信号的串扰。所有测试均以飞轮标记的键相传感器作为触发，采集数据均处理为相对于曲轴转角的信号。

　　3现场故障诊断案例分析Cooper产K - 920压缩机组为对称平衡式6缸三级往复压缩机，电机驱动，功率7518 HP，转速374 r/m in，额定电流274A.该压缩机机组运行时间超过10年，*近工况不佳，振动保护开关多次报警。

　　使用美国Dynalco公司往复设备综合分析系统Recip Trap9260CR进行测试。首先对每个压缩缸进行压力测试，分别采集每压缩缸缸头和曲轴侧压力，单独考察6号缸数据，根据cooper公司提供的技术参数，将活塞、活塞杆直径等参数输入RTW in9 3处理软件，自动分析得出活塞杆受力曲线，该曲线由气体作用在活塞杆上的力与活塞杆自身的惯性力合成所得。

　　可以看出活塞杆受力曲线已经无法完全跟随气体压力曲线，说明活塞和活塞环出现了严重磨损。同时，在压力达到*高排气阀开启的时候，出现较大振动，并且该振动持续表现在整个压缩行程中，说明气阀状态不佳。结合超声波检测技术，可具体分析出故障阀门和故障现象。超声波检测同时对6号压缩缸上8只阀门进行了数据采集，其中靠近曲轴侧的6CD2排气阀门超声波曲线（图中红色曲线）出现了明显异常，具体表现为在整个冲程下的持续信号，且幅值很高，振动测试曲线也表现出同样的故障征兆。同时6HD2号排气阀幅值异常，说明复位弹簧过硬。

　　据此诊断工程师提出维修结论，要求检查气缸6的活塞环和缸垫磨损情况，修理或更换6HD2和6CD2的阀门。维修工程师对设备停机检修发现活塞环磨损严重，两阀门垫片严重损坏。

　　4结论和建议通过对往复压缩机的故障诊断和预知维修，该石化厂K - 920压缩机组每天的运行节约了83000元的能量消耗和生产损失，设备的产量得到明显改善。