往复压缩机状态监测系统应用实例分析

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往复式压缩机的系统分析

往复式压缩机的系统分析1 往复式压缩机监测系统要求往复式压缩机能达到较高的工作压力，在石化、冶金行业中广泛使用，由于往复式压缩机结构复杂，运行过程中激励源众多，在生产过程中往复式压缩机故障率较高，研究和开发往复式压缩机状态监测系统，实时采集、处理、分析压缩机运行状态参数，保证设备运行的安全性与可靠性。

电机电流可以对压缩机飞车、非法停车等故障进行监测，进、出口各测点压力以及润滑油压力可以对系统失压、压力不可调、压力波动与不稳等故障进行监测，系统温度异常也意味着系统内部出现故障，空气湿度、吸气温度、环境温度、排气温度、储气罐温度、喷嘴温度、冷却水流量、电机功率、电压、电流、转矩、转速、气缸内的动态压力、水箱水位等参数的采集、分析和处理，将预测系统状态变化趋势。

压缩机的示功图能反映压缩机在一个工作循环中活塞在气缸的每一位置时，气缸内气体压力变化的曲线。

对压缩机的工作过程进行各种分析、计算和判断，并对压缩机的某些故障采取相应的措施.2 系统硬件配置数据采集主要完成多通道信号A/D转换及相关的数据采集控制功能。

系统主要由温度变送器、压力变送器、流量变送器变送器、数据采集控制卡，工控机，工业液晶显示器等组成。

该系统采用了2块多功能数据采集控制卡PCL-818L及PCL-818HD，分别完成排气、吸气温度、压力等缓变量的采集。

PCL-818L及PCL-818HD是研华公司生产的多功能数据采集控制卡，可同时接收8路差分/16路单端标准电压输入，12位A/D，增益可调，标准ISA总线通讯，最高采样频率分别可达40kHz和100kHz，可实现软件触发、时钟中断触发、外部脉冲触发等多种触发方式，适用于多通道测试系统。

DSP数字信号处理器完成气缸内动态气体压力信号的采集、处理。

动态测量系统由动态传感器、360线增量脉冲编码器、A/D转换、DSP数字信号处理器组成，脉冲编码器旋转1周产生360个脉冲，根据编码器发出的脉冲，控制A/D转换得到动态传感器（完成对气缸内压力检测）360个压力数据，将这些数据由DSP数字信号处理器预处理后，存入相应存储单元，并通过RS-232接口传输给工控机。

关于往复压缩机在线监测的应用

中图分类号：ＴＥ９６４、
文献标识码：Ａ
文章编号：１００７．３９７３（２０１３）００９．０２３．０３
ｌ前言
较为一的特征参数（如振动、温度、压力等）来检查设备状态，
随着中国石化行业的造勃发展，为提高闺际竞争能力，
连续生产，提ｉ岛企业经济效益。因此，状态检测应允而生。状态：ＩｊＩ测也称为简易诊断，一般足通过测定设备的某
定故障的性质、类别、程度、原、部位，指 … 故障发生和发展
的趋势及后果，这样可以有效地延Ｋ机械的使用寿命，增进
态。并目，根据故障诊断的结果，提 …控制故障继续发展和消
Ｊ【Ｊ现故障时所造成的后果及影响也明显增火，不仅仅是巨额除故障的对策或措施（调整、维修、治理）；对设备管理和维修提的经济损失，有时还会还会造成严重事故，产生不良的社会影供依据。
低生产成本，提高经济效益，石化生产模正大型化、集约
ｊ｛根据特征参数值极限值之间的关系米决定设备的状态。
如果对砹得进行定期或连续的状态临测，便可获得有关
化和一体化发展。设备的结构复杂化，功能完善化以及自动设薪状态变化的趋势规律，据此可预测和预报设备的将来状化程度越来越高已成为石化生产发展的趋势。但足，当设
振值
３．６ｌ３．１｛５．６
—

往复式压缩机在线监测系统应用现状与发展

冷却循环除尘风机故障诊断
杭磊展宇
（上海宝钢工业技术服务有限公司上海）
摘要
关键词
冷却循环除尘风机因风机叶轮存在裂纹引起机组异常振动。经测试分析后找出故障原因。
风机振动诊断
中图分类号
１．概述
Ｔｉｌｌ１３．１
文献标识码
Ｂ
电机侧
２０１１年９月６Ｅｌ，冷却循环除尘风机在转子现场动平衡后第７天，突然因振动增大触发风机在线振动监控跳机保护，机组停机。该风机结构为双支撑双吸离心式，主动力为三相异步电机，功率３５５ｋＷ，转速９９７ｒ／ｍｉｎ。电机和风机两侧轴承均为轴瓦式滑动轴承，电机与风机通过弹性柱销联轴器连接。
对跳机保护动作后的除尘风机进行诊断测试，使用仪器为
Ｔｅｌｅｓｅｎ８８２３数采器、ＣＳＩ２１３０振动测试分析仪、激光转速表。机
组测点布置见图１。图１机组测点布置超标而跳机保护。
２．故障分析与诊断监测风机两侧轴承座水平方向振动，以振动速度有效值作
表１往复式压缩机在线监测系统传感器类型与功能
名称类型监测功能
联轴器及对中出现了故障，根据设备结构尺寸、运行参数和检修度、键相以及压力等参数的实时监测，但在实际应用过程中，夸
大了气缸动态压力的监测诊断作用，而忽视振动及活塞杆位移信号。动态压力信号对气缸泄漏类故障，如气阀泄漏、填料泄漏以及活塞环泄漏监测效果较好，但对紧固元件松动、撞缸等机械

往复式压缩机常见故障及在线监测系统的应用体会

往复式压缩机常见故障及在线监测系统的应用体会往复式压缩机在石油化工企业中具有极为重要的作用，但是其易损件多，较容易发生故障。

对其常见的故障进一步研究，确定往复机在线状态检测系统并通过在线检测系统监测，有助于及时发现并解决问题，有助于往复式压缩机安全、稳定、有效地运行。

本文从往复式压缩机常见故障出发，对往复式压缩机常见故障分析。

以设备状态在线監测系统为手段，达到提前预知故障并及时处理、提高企业的生产效率的目的。

标签：往复式压缩机;在线监测系统;故障处理;应用体会0.前言随着化工产业快速发展，往复式压缩机具有单位耗电量少、热效率高、造价低廉、技术成熟等优点，在石油化工领域的应用范围广泛。

既能有效提高工作的效率，又能推动行业的发展，但在其实际操作中存在许多的问题，即：易发生气阀类、支撑环、活塞磨损等常见故障，设备一旦出现故障就很危险，对相关人员的人身安全产生威胁，也会影响化工企业生产效率。

因此，应利用在线监测系统及时发现往复式压缩机的故障并及时解决。

1.往复式压缩机工作原理及其常见故障1.1往复式压缩机工作原理往复式压缩机是指通过气缸内活塞或隔膜的往复运动使缸体容积周期变化并实现气体的增压和输送的一种压缩机。

其原理为把贮存的气体在密闭空间里进行分批次的压缩处理，提高其气压。

1.2往复式压缩机常见的故障1.2.1热力性能故障。

热力性能故障也被称为热力故障，故障主要集中在气阀、活塞环、工艺气和冷却系统部位。

故障表现：气缸、活塞环磨损严重、间隙增大，气体易泄露;压缩气阀的故障;出口排气量不足;等。

水冷式压缩机，冷却水系统异常等都会造成排气温度不正常等故障[1]。

1.2.2机械性能故障。

主要是设备运行零件或结构的故障，故障主要集中在活动零件故障，活动零件之间的间隙变化、损坏、变形、裂纹等。

主要表现为设备在运行中振动、声音、发热量异常。

例如进气和排气阀损坏、连杆和大小头间隙摩擦太大等，都会发生现场机械故障。

往复式压缩机的常见故障的其中一种是活塞环故障。

基于在线、离线监测的往复压缩机故障监测诊断技术的研究及应用

基于在线、离线监测的往复压缩机故障监测诊断技术的研究及应用摘要：本文主要针对我公司园区内往复式压缩机常见故障，对机组在线、离线状态监测技术的应用进行了浅析，并介绍了一些故障诊断的方法，对于机组故障起到一定预警作用。

关键词：往复式压缩机；状态监测；故障诊断1.往复压缩机常见故障及诊断方法往复式压缩机属于容积式压缩机，其故障主要分为两大类，一类是热力参数异常故障，如排气量异常、进排气压力异常、温度异常、油路水路异常及温度变化异常等，此类故障可通过监测进排气压力、温度、润滑油压力及温度进行，监测对象包括气阀、支撑环、活塞环、轴承等；第二类则是机械故障，包括气阀故障、活塞组件故障、十字头连杆组件故障及压缩机轴瓦故障等，此类故障需要通过对其振动进行监测。

而某些故障，会同时通过热力参数及振动参数反映出。

通过对这两类故障的监测，部分故障可被提前诊断出，达到预测维修，实现状态监测的意义。

经过国内外专家的多次研究及论证，目前对往复机的故障诊断方法主要包括以下几种：1）经验诊断法:是操作或者维修人员通过手摸、耳听、眼看等方式进行故障诊断，目前已不适用于现代工业要求。

2）热力参数监测:通过对进排气压力、温度、排气量、油路温度及压力进行监测并引入DCS中来判断压缩机运行状态。

3）振动监测：通过安装在曲轴箱、十字头、缸头等处的振动传感器来对压缩机各部件振动及冲击进行监测诊断，该技术经过多年研究，已于现场大量应用，我公司便采用此类技术对压缩机进行实时监测。

4）噪声监测：压缩机泄漏会产生噪声，使用超声波技术对气缸、气阀运行情况进行监测，可判断是否存在泄漏。

5）气缸动态压力监测：利用机组现有示功孔进行气缸内部动力压力监测，绘制压力变化曲线及示功图，计算压力及功率损失，判断气阀、活塞环、填料泄漏及其他异常情况。

2.压缩机监测测点布置我公司园区内现有26台往复式压缩机组分别采用国内两家往复机在线监测系统进行实时监测，主要测点布置如下：1）键相测点在飞轮侧面加工键相槽或粘贴键相块，将压缩机1#缸上止点定为参考点，安装键相传感器，采集曲轴转动键相信号。

BH5000R在线状态监测系统在往复压缩机故障诊断中的应用

诊断的原理基于以下４原则：① 基于角度域的振动、活塞个
程中，支承环与缸套的磨损状况。
压缩机实施在线监测。该系统是针对往复压缩机特有的故
障机理，研发的集数据采集、数据网络传输、数据储存、
（）温度监测。使用热电阻或热电偶传感器测量吸、４排气阀温度，可对气阀泄漏、阀片断裂等故障进行有效监
一
Ｂ５ｏＲＨＯｏ系统软件具有数据采集、数据处理、数据通信、故障诊断、故障报警等功能。该系统采用中间件技术，数据用户通过中间件与数据库建立联系，这样可防止多用户同时调用数据库，导致数据库崩溃的发生，数据的存储、上传、调用都通过中间件软件完成。本系统软件进行故障
置信号放大器、现场防爆箱、信号电缆部分、安全隔离系统、数据采集及处理系统、数据服务器、远程网络及通信
电缆系统等。
现场传感器安装在往复压缩机上，传感器采集的模拟
信号通过延长电缆进入现场防爆箱，再通过延长电缆进入安全隔离系统的安全栅，实现现场防爆区与安全区的信号
状态监测与诊断技术
嚣瓣《溉黜ｇ鳓艘。 ≈ 鞲 ∞ 《籍… ｝瓣瓣
ｌ技馥０：
在活塞杆沉降趋势图（）图２、缸体振动趋势图（）图３、缸体曲轴箱振动趋势图（）中，可得到故障前后各种参图４数变化：从活塞杆沉降量趋势看出，沉降量突变，由

往复压缩机组监测诊断技术的应用

算出压缩初实际排气量、消耗功率、活塞杆负荷、流量平衡等
性能参数，准确掌握压缩棚工作状况。根据实际操作条件调整
在压力值与相位、燃烧起始点与燃烧持续期以及图形大小
于点火正时不稳定，各循环之间及同一循环中各缸混合气时空分布不均匀，各燃烧室内气流运动变化，每循环实际进入燃烧室内燃料组分差异的影响，汽缸各燃烧循环之间
时发现此类故障对于压缩机的安全运行十分重要。
通过测试汽缸压力，利用性能分析方法能实时快速计
（油田公司开发处，新疆鄯善８８０）吐哈３２２摘要：通过监测往复压缩机组相对于曲轴转角的压力、振动、超声波信号，气阀开启与关闭、汽缸将
压缩与膨胀等和监测信号对应起来，更加有效地分析和判断事件具体ｌ，掌握机组运行状况，合理调生质
整参数，及时发现故障隐患，达到改善机组工况、减少运行故障、提高综合经济效益的目的。关键词：压缩机；监测诊断；实践
在相同条件下发动机功率提高了１．０９％。（）压缩机性能分析。据统计，压缩机６％以上故障２０发生在气阀，２％重大事故是由活塞杆断裂造成，能够及５
ｐ与发动机平均峰值点火压力ｐ差达到１％（常情况ｍ６正应在１％０以下），转速波动达到６％，说明各缸工作不平衡。４值点火压力循环变动偏差较大，缸峰平均为０３ａ．ＭＰ。由５
声波曲线和温度，分析气阀开启关闭状态，判断气阀颤振、
弹簧折断、阀片断裂等故障；通过分析汽缸和十字头的振动信号，判断缸套擦伤、活塞环断裂、十字头损伤、间隙

6M25往复式压缩机状态监测系统研究

中南大学硕士学位论文6M25往复式压缩机状态监测系统研究姓名：易定忠申请学位级别：硕士专业：机械电子工程指导教师：严宏志20061101第二章压缩机监测系统功能与结构设计监测系统要对压缩机长期进行实时监测，因此系统设计必须遵循高适应性、高可靠性、方便实用性及可扩充性的原则［１９１。

对压缩机进行状态监测和故障诊断是一项系统工程，硬件系统的架构和软件系统设计方案优劣将最终决定能否成功研制出该监测系统，因此监测系统总体方案设计显得尤为重要。

２．１６Ｍ２５往复压缩机简介２．１．１往复压缩机基本结构往复式压缩机是通过曲柄连杆机构将曲轴的旋转运动转化为活塞往复运动，依靠气缸内活塞往复运动来改变工作腔容积，借以达到压缩气体的目的。

６Ｍ２５往复式压缩机是六列对称平衡型压缩机（如图２．１）。

组成可分为三部分【２０】：ｌ、基本部分：包括机身、中体、曲轴、连杆、十字头等部件。

其作用是传递动力、连接基础与气缸部分。

２、气缸部分：包括气缸、气阀，活塞，填料以及安置在气缸上的排气量调节装置等部件。

其作用是形成压缩容积和防止气体泄漏。

３、辅助部分：包括冷却器、缓冲器、液气分离器、滤清器、安全阀、油泵、注油器及各种管路系统，这些部件是保证压缩机『Ｆ常运转所必需的。

图２－１６１ｖｔ２５往复式压缩机ｌｌ完成硬件组态通过编程电缆下载到ＰＬＣ中，经过软硬件的调试才能完成ＰＬＣ的组态［２９１。

本系统的硬件组态程序界面如图２．５。

图２－５硬件组态程序界面２．４本章小结本章主要介绍了６Ｍ２５往复压缩机的基本结构，工艺流程和工艺指标；常见故障和监测量，硬件系统总体设计方案和硬件选型；上位机软件设计方案，下位机组态软件ＳＴＥＰ７以及如何对下位机ＰＬＣ进行硬件组态。

的ＭＰＩ地址和ＣＰＵ地址。

３．３．１设置ＰＧ／ＰＣ接口ＰＧ／ＰＣ接口（ＰＧ，ＰＣｉｎｔｅｒｆａｃｅ）是ＰＧ伊Ｃ和ＰＬＣ之间进行通信的接口。

ＰＧ／ＰＣ支持多种类型的接口，每种接口都需要进行相应的参数（如通信的波特率等）。

关于往复压缩机在线监测的应用

关于往复压缩机在线监测的应用摘要：往复式压缩机在现代工业生产有广泛应用，尤其是在石油化工工业中有不可替代的作用。

压缩机的状态监测工作成为保证装置正常连续生产的重要工作。

根据往复式压缩机常见的故障形式进行状态监测分析，通过对其信号利用和分析，对压缩机的安全运行和缩短故障诊断时间提供了更为便捷的途径。

关键词：往复式压缩机状态监测应用中图分类号：TE964 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）009-023-031 前言随着中国石化行业的蓬勃发展，为提高国际竞争能力，降低生产成本，提高经济效益，石化生产规模正在大型化、集约化和一体化发展。

设备的结构复杂化，功能完善化以及自动化程度越来越高已成为石化生产发展的趋势。

但是，当设备出现故障时所造成的后果及影响也明显增大，不仅仅是巨额的经济损失，有时还会还会造成严重事故，产生不良的社会影响。

而作为装置的核心设备，压缩机是当中不可缺少的一员。

大型高压往复式压缩机在石油化工工艺流程中得到了广泛应用，并居于主导地位。

往复式压缩机工作运行的好坏直接影响着企业的生产任务与经济效益，所以，因此保证压缩机的良好运行是企业设备日常维护的重要工作。

往复压缩机经常处在高温、高压、易燃、易爆、有腐蚀性等恶劣的工作环境下，如果发生事故，后果往往非常严重。

目前大多数石化企业的往复式压缩机的维护与修理仍处于依靠人使用简单仪器，主观的判断往复式压缩机工作状态的好坏，这样既不能准确的判断压缩机的设备运行情况，同时也降低了故障的预测和判断率。

现代工业生产对设备的可靠性和安全性提出了更高的要求。

对早期发现潜在故障并预报故障是日后工业生产的发展趋势。

所以，及时准确的管理好、使用好、修理好设备，从而保证企业连续生产，提高企业经济效益。

因此，状态检测应允而生。

状态监测也称为简易诊断，一般是通过测定设备的某些较为单一的特征参数（如振动、温度、压力等）来检查设备状态，并根据特征参数值与极限值之间的关系来决定设备的状态。

(整理)往复设备诊断技术成功应用案例介绍

Windrock往复设备诊断技术在中国的成功应用案例介绍Windrock公司在国外拥有大量成熟应用和成功案例，行业包括军事、石化、油田、船舶、铁路等。

国内从2001年开始接触，目前在中石油吐哈油田、西南油气田及北京信息科技大学都有成功应用，并承接海洋石油柴油发电机组的状态监测与故障诊断服务。

以下就发动机诊断出的成功案例举例：1.吐哈油田天然气发动机点火提前角故障点火提前角偏小，则在活塞下行更远距离才达到燃烧压力峰值，致使发动机做功能力降低，浪费燃料，同时使缸内和排气温度升高，使缸壁的冷却效果降低，润滑状况变差，磨损加剧。

图2是该发动机3＃动力缸20个工作循环的压力曲线，其它3个缸的压力曲线与此类似。

图中箭头所指位置应该出现在上止点位置。

虽然压力曲线平稳、重合性很好，但是燃烧起始压力滞后8°，排气温度偏高约20℃，多次发生因排气温度高导致报警停机。

原因判明，调整磁电机点火角度后，四个缸的排气温度降低为385℃、381℃、376℃、387℃。

表1 温米2#原料气发动机四个动力缸性能表图2 3＃动力缸20个工作循环的压力曲线2.活塞环漏气故障DPC800是二冲程发动机，其换气过程如下：在做功冲程，活塞向后移动，同时压缩增压室内的空气，当移到排气口露出时，燃烧室内废气向外排出，当活塞移到进气口露出时，增压室内的压缩空气从进气口压入气缸内，活塞移动到下止点后再反向移动时，增压室的容积开始增大，当压力低于外界大气压时，在气体压差的作用下，进气阀打开，新鲜气体进入增压室，如图11所示。

图3、C200发动机4# 动力缸的压力曲线图12、DPC800发动机换气示意图C200发动机4＃动力缸20个工作循环的压力曲线，在做功冲程的后期，活塞向后移动到排气口露出时，缸内压力开始下降，等到进气口也露出时，缸内压力应降到最低。

而图11中的压力曲线直到活塞回移遮住进气口时，压力才降至最低。

这说明由于燃烧室内的高压废气通过活塞环漏进增压室内，使增压室气体压力升高。

007往复式压缩机状态监测与故障诊断_高洪英

往复式压缩机状态监测与故障诊断高洪英张玉伟黄扶显摘要论述往复式压缩机状态监测与故障诊断技术的原理，以及往复式压缩机常见故障的判断方法，举现场实例进行说明。

关键词往复式压缩机故障监测诊断中图分类号TH113.1文献标识码B目前国内各领域旋转设备的状态监测与故障诊断技术的应用已较为普及，往复机械的状态监测与故障诊断技术的研究与旋转设备相比起步较晚，国外往复机械诊断技术的研究与开发在20世纪60年代取得突破性进展，随着科技的发展，到本世纪初，技术理论研究、监测软硬件的开发与应用已基本完善。

2011年克拉玛依石化公司购置了往复式压缩机离线监测系统，2012年陆续开展了往复式压缩机离线状态监测工作。

一、往复式压缩机状态监测与故障诊断技术原理往复式压缩机结构复杂、零部件较多，运动过程中气阀的启、闭，活塞、连杆、十字头往复运动时产生撞击和噪声，并且各缸之间的撞击和噪声相互干扰，如果采用常规频谱分析的手段，频谱图上将呈现连续而密集的宽带谱线，故障特征信息被背景噪声所湮没，难以提取和识别，而且振动对气体泄漏也不敏感。

往复机械与旋转设备故障诊断不同的是，不再局限于振动分析作为唯一的测试手段，不再以振幅的高低作为判断故障的依据，而是以信号波形在正常位置出现缺失、移位、异常信号作为判断故障的依据。

通过监测相对于曲轴转角的每一个作功周期气缸的压力曲线，结合阀罩的振动、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，综合分析判断事件具体性质，得到有价值的信息。

1.监测仪器组成监测仪器是美国windrock公司生产的精密分析仪RT9260，由TECIP－TRAP9260监测硬件和RTwin9.3分析软件两部分组成。

TECIP－TRAP9260主要由数据采集仪、压力传感器、超声波传感器、振动和加速度传感器、温度传感器、相位探头、相位连接线、无线键相发射器等组成。

采集仪后面的通道可以连接压力、振动、超声、温度传感器进行数据采集和传输。

往复式压缩机动态监测系统的应用

往复式压缩机动态监测系统的应用摘要：在石油、化工、冶金、机械等工业生产领域中，往复式压缩机是非常重要的关键设备，在工业生产领域有着广泛的应用，它的使用寿命对企业的生产效益具有直接的影响，一旦发生安全事故将对企业甚至社会都造成负面的影响。

本文通过学习相关的国内外文献，介绍了往复式压缩机动态监测的三种常见方式，并研究了活塞杆沉降监测、示功图监测、振动冲击监测等关键技术在动态监测系统中的应用。

关键词：往复式压缩机；动态监测系统；应用前言随着工业生产现代化和机器设备的大型化、连续化、高速化和自动化，一方面在提高生产率、降低成本、废品率方面带来很大好处，但另一方面，由于设备故障停工而造成的损失成反比增加，进而维修费用大幅度增加。

现代化设备大都技术先进、结构复杂、点检工作量大、检查质量要求高，故障因素很难靠人的感官和经验检查出来。

复杂先进的设备不便轻易解体检查，因此必须采用先进的仪器和科学的方法来诊断。

对往复式压缩机运行状态的监测和故障排查是势在必行的，做到对压缩机实时的监测和维护，减少故障的产生，对企业生产效率和经济效益都大有裨益。

一、往复压缩机故障监测诊断方法往复压缩机采用的主要监测方法如下：1、工况热力参数法。

热力参数是根据往复压缩机的热力参数来判断设备及其零部件运转状况的一种方法。

热力参数包括往复压缩机的进、排气温度、压力，冷却水、润滑油的温度、压力和流量。

2、振动检测分析法。

振动声学法监测是指通过对机械设备的振动、噪声信号的检测、分析、处理寻找机器故障的方法。

理论上讲，振动信号含有的信息最丰富，以此来寻找故障源最简便，该方法在旋转机械诊断技术中的应用最普遍。

目前气阀振动信号的分析处理方法主要有：频谱分析法、时域分析和包络分析法。

3、气体泄漏监测法。

主要是对气阀和填料函磨损故障进行诊断，填料函磨损故障是采用泄漏监测来实现的。

4、油液分析法。

油液分析是根据润滑油中的金属含量来评定往复压缩机不同摩擦副的摩擦程度。

设备状态监测系统在石油化工企业中的应用案例分享

设备状态监测系统在石油化工企业中的应用案例分享设备状态监测系统在石油化工企业中的应用案例分享引言：随着科技的不断发展和进步，各行各业纷纷开始应用智能化技术，以提高生产效率和降低成本。

石油化工行业作为我国经济发展的重要支柱产业之一，也积极引进和应用各种智能设备，其中设备状态监测系统在石油化工企业中起到了重要作用。

本文将结合一个实际案例，详细介绍设备状态监测系统在石油化工企业中的应用，并探讨其优势和未来发展方向。

1. 案例背景我们选取了一家大型石油化工企业作为案例，该企业生产各种化工产品，设备数量众多，包含压缩机、泵、发电机等设备。

由于传统的设备维护方式主要依靠人工巡检，存在着巡检周期过长、人工漏检、预防维护不足等问题，导致设备故障频发，影响生产运营。

2. 解决方案针对上述问题，该企业引入了先进的设备状态监测系统。

该系统通过安装传感器，实时监测设备的工作状态，采集并传输数据到中央控制室。

同时，系统还配备了专门的软件，用于对数据进行处理和分析，通过预测和诊断手段，提前发现设备的异常情况，并向工作人员发出警报信号。

3. 系统应用3.1 设备状态数据采集设备状态监测系统通过安装传感器，实时采集设备的振动、温度、电流等工作参数，并将数据传输到中央控制室。

中央控制室通过数据集成和处理软件，对采集到的数据进行分析，综合判断设备的工作状态。

在该案例中，通过采集泵的振动数据，可以判断泵的轴承是否磨损，进而预测故障的可能性，并及时进行维修或更换。

3.2 异常报警和预测维护设备状态监测系统可以通过软件对设备数据进行分析，判断设备是否存在异常状况，并在发现异常时立即发出警报信号，通知相关工作人员。

在该案例中，通过监测发电机的温度和电流数据，系统可以分析出发电机是否存在过热或过电流情况，一旦发现异常，系统会自动发出报警信号，提醒工作人员及时处理。

此外，设备状态监测系统还支持预测维护，即通过对设备数据的分析，预测设备的故障和维护周期，提前制定维护计划。

往复压缩机在线监测系统的现场应用

１技术方案
要实现对往复压缩机组各类的故障作出灵敏准确的早期预测、分析诊断，必须研发一套往复机运行状态监测系统，该系统必须安装相关硬件设施对往复机各运行参数进行实时捕捉采集及传导转换，并通过先进的数据分析软件对捕捉采集到的信息形成分析模块；同时为了生产装置和厂家技术人员均能方便掌握机组参数曲线的变化，及时发现机组出现的异常情况，厂家需设立远程中心监控室，而且必须实现监测
复压缩机网络化监测诊断系统ＢＨ５０００Ｒ包括传感器、隔离式安全栅、数据采集器、应用服务器及远状态监测诊断系统软件。现场状态监测点布置如冈ｌ所示，南气阀温度测点、活塞杆沉降测点、十字头冲测点、Ｉ｝ｆＩ轴箱振动测点、键相测点组成。
● Ｃｌ｛ｑ洲Ｉ堑；则点
第５５卷第４期２０１８年８月
化工设备与管道ＰＲＯＣＥＳＳＥＱＵＩＰＭＥＮＴ＆ＰＩＰＩＮＧ
Ｖｌ０１．５５ＮＯ．４Ａｕｇ．２０１８
往复压缩机在线监测系统的现场应用
宋树林，郭斌，王冠勇
（大庆石化公司，黑龙江大庆１６３７１１）
摘要：往复压缩机网络化监测诊断系统的研发应用对于实现机组预知维修是一个突破性进步。通过
中图分类号：ＴＱ０５０．２；ＴＨ４７
文献标识码：Ａ
文章编号：１００９—３２８１（２０１８）０４—００６４—００５
某炼厂催化重整装置有５台往复压缩机，运行介质均为氢气，工作压力最高为２．２ＭＰａ，均为装置的关键设备。往复式压缩机的结构复杂、易损件多，运行过程中故障率高，一旦出现故障，容易发生着火爆炸等安全事故，造成不可估量的损失。之前对于５台机组的维护方式主要为状态检修和事后检修，预知检修方面尚缺乏相应的手段。为了保证机组的安全平稳运行，提高机组运行的安全系数，５台压缩机于２０１４年５月安装了往复压缩机网络化监测诊断系统，通过安装在机组上的状态监测系统对机组运行状态动态监测及分析诊断，实现了对机组运行状态的网络实时监测、故障诊断，达到了机组预知维修的目标，提高了机组连续运转周期，减少了停机维修时间和成本，最重要的是有力地保证了往复压缩机组的安全运行。

往复式压缩机常见故障及在线监测系统的应用

182研究与探索Research and Exploration ·智能检测与诊断中国设备工程 2021.03 (下)水不符合《TB/T1751 铁路内燃机车冷却液用水》及《TB/T1750 铁路内燃机车冷却液添加剂》中的规定，造成不达标而引发冷却单节腐蚀；冷却单节本身制造工艺及材质问题导致其质量下降，上述的原因也可能导致单节本身出现漏水现象。

可以根据单节的漏水处所采取紧固或更换措施。

（3）中冷器。

在停机一段时间后，打开稳定箱排气阀，观察是否有水流出，如果有水流出，则要对中冷器进行修复或更换。

4.2.2 燃气进入冷却水系统的故障处理在停机状态下甩车，开启示功阀，排出气体及水汽。

在甩到某一缸时，水箱内水位不上升，但在恢复后水位又上升的，可判定此缸故障，必须进一步解体进行判断处理。

4.3 膨胀水箱故障的处理措施通过检查，判断排气管路是否存在因锈蚀产生的锈皮、沉积的水垢、水中杂质颗粒造成管路堵塞现象，及时进行管路的清洁疏通。

5 结语随着肯尼亚蒙内铁路运量的不断攀升，投入运用的43台CDD5B 机车陆续进入相应修程，冷却系统故障造成的区间停车有所抬头。

经综合分析，除了文中所提到的主要故障外，还有因锈皮及杂物堵塞中冷器铜管及热交换器的现象，个别机车水管路清洁程度不佳。

因此，加强机车冷却系统的保养1 往复式压缩机常见故障往复式压缩机常见的故障一般分为动力性能故障和主要零部件的机械故障。

两种故障的表现形式有所不同，动力性能故障主要表现是往复式压缩机的进气量、排气量、排气温度以及由于设备冷却系统故障而导致机械整体的热力参数发生变化，称作动力性能故障；主要零部件的机械故障的产生主要是由于机械设备长期处于长时间高强度运作下形成零部件的疲劳损坏或者是由于安装不到位而导致的机械故障。

这种情况会引起压缩机整体设备工作时振幅和噪音增大，下面将对往复机的动力性能故障和机械故障进行详细介绍。

1.1 动力性能故障（1）压力异常故障。

往复压缩机在线状态监测技术的应用

版社，２０１０．
［２】韩清凯等．大型旋转机械振动现场测试与故障特征分析『Ｊ］．振动、
测试与诊断，２００３（１），１０～１２．
信息网络化的远程故障诊断能有效评价设备的实际动
态性能和最佳的运动参数，有效评价设备的维修质量及性能，保障设备安全运行，形成了设备管理新的模式，提高
在气阀表面吸附热电阻传感器（ＰＴ１００１，测量吸、排气
阀温度，可对气阀泄漏、阀片断裂等故障进行有效监测。
（４１汽缸压力和Ｐ－Ｖ图监测使用动态压力传感器监测汽缸压力变化，并提供Ｐ — Ｖ图ｆ示功图）供故障诊断使用。监测汽缸压力是诊断气阀泄漏、气阀卡塞、活塞环损坏、缸套磨损等故障的最有效的方法
力大于等于吸气阀弹簧力的作用时打开，气体不断被吸人。 ③压缩阶段（１８０。３００。）。活塞反向运行，工作室内
压力￣）ＪｉＪ，气体被压缩，所有气阀处于关闭状态。 ④排气阶段（３００ｏ～３６０￣）。当工作室内的压力大于排出管的压力与气阀弹簧合力时，排出口活门打开，气体被排出。根据经验，在往复式压缩机的ｌｒ作过程中，气阀在一
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文章编号：１６７１ — ０７１１（２０１３）０２ — ００５９ — ０３
往复压缩机在线状态监测技术的应用

BOG压缩机状态监测和可靠性技术分析

BOG压缩机状态监测和可靠性技术分析摘要：简述BOG压缩机不同监测技术的作用和特点，特别是活塞杆沉降的监测原理，探讨该方法的正确使用;通过统计分析历次BOG压缩机维修记录，分析磨损规律，寻找BOG压缩机的薄弱点，优化维修策略从而提高可靠性。

关键词：往复压缩机状态监测;活塞杆下沉;维修策略1.BOG压缩机在LNG接收站的重要作用来自LNG储罐和管道系统漏冷产生的BOG经过压缩机压缩后，和过冷循环的LNG混合被冷凝回收，没有或者无法回收的BOG将送到火炬系统处理;据估算每年回收的BOG约可产生1亿元以上的经济效益;从安全的角度，BOG压缩机在维持LNG储罐安全压力和确保LNG船安全卸料也起到重要的作用。

2.状态监测技术在BOG压缩机上的应用2.1往复压缩机的一般监测技术和实践应用特点往复压缩机的状态监测技术有多种多样，但并非所有的手段都是易于实践并行之有效的;常用的监测技术有示功图、气阀温度、振动、超声波、油液监测、轴承温度和工艺参数在线监测等。

示功图法要求条件严格，需要压力值变送器从气缸读取压力值，结合曲轴相位（角度）获取行程值进而换算为体积，配备专用软件绘制PV图，对使用人员要求专业性高，应用的不普遍;超声波主要是针对阀门，缺点是对测量位置和方向敏感，再加上表面结冰，需要除去冰层后测量，位置和表面液膜会影响重复性，而且阀门存在比较严重故障时才能被察觉。

油液监测也是有效的监测手段，油液理化指标跟进，磨损颗粒光谱、铁谱分析能反映磨损程度，但此时已经是严重故障，如果综合利用油过滤器的压差、主轴承温差和其磨损颗粒铁谱分析相结合的方法来跟进，效果会比较好。

工艺参数主要包括压缩机的入口压力与温度，出口压力与温度，中间缓冲罐的压力与温度，流量，工艺参数非常重要。

机械监测参数主要包括：润滑油压力与温度，油过滤器压差，主轴瓦轴承温度，电机电流和电机轴承温度，以及电机绕组温度等。

2.2活塞杆下沉监测原理与BOG压缩机活塞杆沉降监测的注意事项活塞杆下沉监测支撑环（导向环）磨损是一种较行之有效的方法，应用比较普遍，但是它的准确性必须建立在正确的组态和零点调校的基础上，否则起不到保护和警示作用。

往复式压缩机机械状态监测系统的应用浅谈

一、往复式压缩机机械状态监测系统概况1.概念。

往复式压缩机机械状态监测系统是通过在往复式压缩机关键部位（如曲轴、十字头、活塞杆、气缸等）上安装压力、温度、速度、加速度、位移等传感器，然后将传感器采集的信号上传机械状态监测仪，通过对压缩机关键运行参数的运算、模拟、分析，从而提前发现压缩机的机械故障并提供解决方案，为压缩机的安全运行提供保障。

2.必要性。

在国内，往复式压缩机的应用大多集中在油气田、海上平台、天然气储气厂、LNG接收站、炼化厂、油气处理厂、回注厂、油气增压站等。

作为场站的关键设备，往复式压缩机的重要性等级高，而且自身的结构复杂，维护成本高昂。

随着越来越多的场站实现无人值守和自动停机保护的功能，压缩机的机械状态监测也变得越来越重要。

根据统计，压缩机的气阀故障导致的维修成本达到全部维修成本的50%；因为过载引起的故障占到总故障的30%；因为气阀、填料等造成的部件失效占到了全部非计划停机的50%。

由此可以看出，对压缩机的机械部件进行及时地状态监测是有效降低压缩机维修成本的重要措施。

二、往复式压缩机机械状态监测系统组成1.传感器的分类和布置。

往复式压缩机上应用的传感器主要包括：热电阻、压电式加速度传感器、压电式速度传感器、水平和垂直涡流传感器、压力传感器、键相传感器等。

传感器的主要安装部件包括：压缩机曲轴、十字头、活塞杆、气缸、连杆、电动机等，主要的检测参数包括：主轴承温度、轴承位置参考、曲轴箱振动、连杆大小头瓦温度、十字头冲击振动、活塞杆位置、压力填料温度、气缸内部压力、气阀温度、排气温度、吸气温度等。

根据不同监测部件、监测参数。

2.传感器配置（1）键相信号。

键相系统采用涡流传感器对曲轴上的多轮齿盘进行监测，提供精确的参考计时信号（电压脉冲），信号同时上传机械状态监测仪作为准确的曲轴位置参考。

多齿轮盘可安装在轴靠近驱动器的外侧，通常要求在驱动轴上钻孔和开孔。

活塞杆位置和气缸压力监测模块都将使用键相模块提供的键相信号。

压缩机运行状态的监测以及常见故障诊断方法分析

压缩机运行状态的监测以及常见故障诊断方法分析压缩机是工业生产中的重要设备，一旦出现故障可能导致生产工作停运，容易出现安全事故。

热力故障机理：因为压缩机运行的高负荷特征，会导致其内部运动结构长时间摩擦，相应产生机械热能，而当热能温度超过标准值，容易引起故障。

机械故障同样是压缩机故障当中常见的一种故障类型，综合表现上主要因为压缩机内部元件因为某些因素导致机械部件出现损伤，例如某机械部件表面出现缺损，导致其无法正常运行。

本文对压缩机运行状态监测及故障诊断系统进行了分析，然后结合其常见故障提出了一些诊断方法，仅供参考。

标签：压缩机;状态监测;故障诊断压缩机是工业企业的核心生产设备，为保证企业生产活动的正常运转，就要确保往复式压缩机的长时间运行。

相对于其它压缩机来讲，往复式压缩机的工况复杂;摩擦易损件较多，所以故障比较频繁。

故障产生的原因通常相互关联、复杂多样。

通过专业知识和实践经验，降低压缩机的故障率，可以有效的降低能耗、节约成本。

1 离心压缩机状态检测及故障诊断系统总体结构设计压缩机状态检测及故障诊断系统的最终目的是提高压缩机运行过程中的可靠性，根据离心压缩机的特点系统必须保证7×24 h不间断地对压缩机进行状态检测和故障特征识别，如果设备发生异常情况，可以及时做出相应处理，并为故障排除提出合理的建议等。

离心压缩机设备的状态检测及故障诊断系统，根据功能可以分为两大模块：状态检测、故障诊断。

对于整个压缩机监测诊断系统来说，首先要根据压缩机的型号选取合适的传感器，在关键部位布置传感器。

接着，要监控压缩机的温度、压力、流量、转速等信号并进行收集，信息经过必要的处理后，存储到数据库中，提供给故障诊断模块，进行机组运行判定，通过网络实现远程诊断/维护。

2 压缩机的常见故障2.1 排气不足排气量不足一般因为热力机理而出现，常见影响形式包括压缩设备的排气管管口直径径较小，而管道长度较大，此时在气体排放过程当中会出现较大的空气阻力，同时也容易滞留一些污物，相应就容易引发排气堵塞问题;当压缩机的排气系统转速因为某些原因下降，而不满足标准要求，排气量自然会下降，同时还会延长排气系统的运作时间，造成压缩机内部高温;当压缩机的气缸、活塞、活塞环系统因为长期运行而磨损，就容易导致结构之间的间隙增大，所以会造成温度过高的问题;当压缩机的填料函因某些原因出现了密封性不足的现象，相应就会出现过量的漏气，此时容易导致排气量降低，引起温度异常;当压缩机的吸排气阀密封性不足，同样会引起漏气问题，导致温度过高。