王春
鞍山力邦压缩机有限公司 114000
摘要：进入21世纪，我国经济水平得到了一个显著的提升，经济的增长推动了工业领域的发展进程，为压缩机的广泛应用提供了基础。压缩机在各个行业领域都有较广泛的应用，尤其是往复式压缩机，往复式压缩机的性能比较稳定，驱动性能较高，排量范围广泛，设备运行效率高。在制冷设备中，往复式压缩机更是不可或缺的组成设备之一，基于往复式压缩机较为复杂内部结构，我们需要采用系统的诊断方式，针对于往复式压缩机的故障问题，我们可以采用故障诊断技术，对设备故障进行全面的分析，找出故障成因，采取针对性的措施进行解决，保障往复式压缩机运行的稳定性。本文主要分析往复式压缩机故障诊断技术探析
关键词：往复式压缩机；故障诊断；诊断技术
引言
随着国内经济社会和科技水平的不断发展，工业化脚步持续迈进，化工领域的生产模式也逐渐完成了向机械自动化的转型。其中，具有代表性的往复式压缩机，由于具有高压比、压力范围广、热效率高、可靠性高等特点，适用于出口压力较低、对流量小的实际生产环境，目前在石油化工、炼油以及天然气输送中应用广泛。往复式压缩机属于容积式压缩机，主要由气缸、曲柄滑块机构、气阀、活塞等部件构成，通过持续的吸气和排气交替过程，实现压缩机静压力的全面提高。
1、往复式压缩机常见故障及诊断方法
往复式压缩机的常见故障可以分为流体性质及其热力性能和机械性质的及其动力性能两大类，例如气阀故障、密封故障、活塞故障、轴承轴瓦故障等。数据统计结果显示，导致压缩机组异常的主要原因中气阀故障占到四成，是最常见的故障成因，由于受压不均造成的填料泄露、活塞环、支撑环原件损坏占到30%，以及其他工艺问题。其中，合理地选择和使用低粘度的润滑剂，既能起到润滑原件、延长气阀和汽缸使用寿命的作用，又能降低压缩机比功率，从而达到节能的目的。振动是往复式压缩机工艺设计中的难题，当管道内气体遇到弯头、管阀产生激振，这种压力脉动使得管道发生振动。当气体压力脉动过大或者管道内部发生激烈共振时，振动幅度将超过机械承受范围，造成原件磨损和噪声。目前，用于诊断往复式压缩机的技术主要包括振动法和数据库分析，前者是通过特定的仪器测定压缩机汽缸内侧压力信号，推测气阀故障及原件磨损情况，后者则是基于大量的数据建立信息库，利用评定参数对可能存在的隐患进行测评和预估。这两种诊断方法结合先进技术，实现了无需拆卸仪器即可完成对故障原因和异常位置的确定，大大提升化工生产效率。具体到实际生产操作中，根据诊断的方式具体又分为以下三种：（1）人工直接诊断。经验丰富的检修人员可以通过直接观察管路是否出现裂纹、听机械运作发出的音噪判断压缩机故障成因，但是这种方式精确度低，难以适应现代大规模的化工生产应用。（2）音噪信号监测。异常振动往往代表往复式压缩机工作运行异常，通过在汽缸头部安装振动传感器，实时监测设备的振动状态，判断压缩机气阀、汽缸磨损以及主轴承状态。（3）智能诊断。随着AI技术的发展，科学高效的智能诊断系统逐渐被引入到实际生产应用中，例如视神经网络系统等。
2、往复式压缩机故障诊断技术分析
2.1专家系统
专家系统是往复式压缩机故障诊断中常用的一种诊断技术，基于专家系统数据计算的优势，可以进一步提高故障诊断的准确性，便于管理人员做出正确的解决对策。专家系统在往复压缩机中的应用是多方面的，要做好各个环节的准备工作，在前期阶段，我们需要收集信息，采集与设备系统参数相关的知识，比如，排气量异常检测，通过观察设备参数变化，找出往复式压缩机异常部位，然后，采取针对性的措施进行解决。
在往复式压缩机专家系统中，可以将各项数据进行一个全面的整合，形成专家知识数据库，数据库的作用在于跟踪分析往复式压缩机故障状态，根据压缩机的故障状态找出合适的解决方式，以故障树的方式进行可视化分析，提高故障解决效率。故障树包含的内容比较多，有阀座损坏、连接松动、仪表失准等，专家系统的诊断原理在于知识库的时效性运行，知识库会定期运行，诊断往复式压缩机的整体状态，将分析结果写入知识库中，便于管理人员更好地开展维护工作。
2.2线性回归分析
往复式压缩机故障诊断方式比较多样化，线性回归分析就是其中一种，线性回归分析可以分为两种，一是一元回归分析，二是多元回归分析。比较常用的是一元回归分析，一元回归分析在往复式压缩机故障诊断的应用比较特别，在开展分析的时候，主要有两个参数，包括自变量和因变量，自变量和因变量的联动形成了一元线性关系，通过一元线性的延伸性，可以准确测试出往复式压缩机的全部信息。利用可视化技术构建回归模型，通过对模型的观察，可以找出与故障问题相关的信息，这种模型包含的信息内容比较广泛，我们可以用来检测压缩机的压力变化，调查振动强度的压力关系，通过全面的分析得出一个较准确的诊断结果。
3、提升往复式压缩机维修与保养品质的策略
3.1加强设备维修保养力度
化工企业应结合企业现实生产需要，加强对压缩机设备的维修保养力度。首先，明确压缩机内不同零部件差异特点，做好针对性的保养工作，并借助人工或现代技术实时监测，及时排除故障可能。其次，加大对压缩机日常工作运行的监测，通过上文提及的三种诊断方法，提前预判机械可能出现的故障原因，准确找到故障点并排除，有效降低财力物力的消耗，提高加工效率。最后，加强仪器安全的管理，积极引入专业的技术人才，除了安排日常定期巡查，避免出现保养不到位、维修不及时的情况，还可以优化管理实施效果，真正做到物尽其用、人尽其责。
3.2气阀故障的处理措施
当有关工作人员发现往复式压缩机振动信号和参数数值存在异常波动，或者气缸发出怪声，要立即对气缸进行全方位检查，先对气缸内部进行清理，判断气阀内是否存在异物或是否存在损坏，从而更换新的气阀。如果气阀没有问题，还要查看气阀的缝隙，调整缝隙大小，让其可以正常运行。弹簧故障同理，可更换弹簧，来解决故障问题。比如，南京某化工企业每三个月都会更换一次气阀片和弹簧，并且对气缸进行清洗，确保往复式压缩机可以正常运行。需要注意的是，如果在分别采取了上述措施后，依然存在数据异常或者振动信号异常的问题，要对进排气阀进行更换，或者检查其内部的传动结构，从根本上解决故障问题。
3.3做好安装维护工作
装配前进行清洗，将阀座、阀盖等配件清洗干净；配件检查时要仔细检查阀座密封面，以及阀片、缓冲片、弹簧等配件，密封面不好的要研磨或者更换，原则上是阀片、缓冲片、弹簧同时更换；弹簧和阀片装入后，应按压几次阀片检查是否灵活；阀片和弹簧不应有卡阻和歪斜现象；紧固气阀严格按照扭矩标准，同时要保证阀座和阀盖之间的可靠夹紧，不允许有相对转动，否则会引起阀片或者缓冲片移位；组装后的气阀必须进行气密性测试，检查其是否合格。
结束语
综上所述，往复式压缩机目前在化工领域中应用愈发广泛，重视压缩机的维修与保养工作，有效排除机械故障，延长压缩机使用年限，确保仪器整体运行的安全可靠，对于化工企业的生产和发展有着重要意义。往复式压缩机结构复杂，工作强度大，本文列举了压缩机常见故障及目前应用的诊断方法，提出关于往复式压缩机的维修及保养方法。
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