往复压缩机在线状态监测技术的应用
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版 社 ，２ ０ １ ０ ．
［ 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， ２ ０ ０ ３（ １ ） ， １ ０ ～ １ ２ ．
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（ Ｐ Ｔ １ ０ ０ １ ，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 。
（ ４ １ 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（ １ ８ ０ 。 ３ ０ ０ 。） 。活塞 反 向运行 ，工作室 内
压力￣） Ｊ ｉ Ｊ ，气体被压缩 ，所有气 阀处于关闭状态。 ④排气阶段（ ３ ０ ０ ｏ～ ３ ６ ０ ￣） 。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 ｌ ｒ 作过程 中 ，气 阀在 一
Ⅲ ｝
一
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％
≯ 。
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｜ ｜ 。 Ｈ
文章 编 号 ：１ ６ ７ １ — ０ ７ １ １（ ２ ０ １ ３ ）０ ２ — ０ ０ ５ ９ — ０ ３
往 复压 缩 机 在 线状 态 监 测 技 术 的应 用
陈淑华
（ 大 庆 炼 化 公 司 炼 油 一 厂 ，黑 龙 江 大庆 １ ６ ３ ４ １ １ ）
了设 备 管 理水 平 。
参考文献 ：
【 ３ ］ 杨新强， 林毅 ． 海洋石油平 台远程故 障诊断 中心 的建立 【 Ｊ 】 ． 中国设
备工程， ２ ０ １ １（ １ ） ， ６ ３ － ６ ５ ．
收 稿 时 间 ：２ ０ １ ２ — １ ０ — ０ ９
［ 编 辑 ： 吴建 卿】 塞杆 偏摆监 测需要在 填料 函端 部水平方 向安装 电涡 流传感
泵非 驱动端 测点振动 幅值突然 呈上升趋 势 ，频 谱 中出现 明 显 的地脚 能量及轴承 故障峰值 ，建议停 机检修 。平 台停 机 对该泵进行检修 ，发现轴承严重 损坏 。
五 、结 语
［ １ １ 何正嘉 ， 陈进 等． 机械故 障诊 断理论及 应用［ Ｍ 】 ． 北京 ：高等教育出
组运行 状态调整 ） 以上 的能量变 化次数 ，初始安 装通 常为
２ ３ 次。
ｆ ２ ） 活塞杆沉降监测
压力传感器
在填料 函端 部垂直 安装 电涡流传 感器 ，监测机 组运行
过程 中活塞 杆沉 降量来分析支 承环与 缸套 的磨 损状 况 。活
图１ 传感器布置剖面示意图
（ １ ） 振 动 监 测
２ ０ １ ３ 年２ 月 ｆ 中国 设备 工程
５ ９
鬣ｌ 搬
器 ，可监测 活塞部件 、缸套 水平方 向磨 损 ， 目前公 司往复
机组均未安装此类偏摆探头。 （ ３ １ 温 度 监测
一
状态监测与诊 断技术
前 一级排气 温度 升高ｆ 变 化相对滞后） ， 、排气压力 升高。若前 级排气 阀泄漏 ，会导致后一级 吸气 阀温度升高。 （ ３ ） 往复式压缩机基 于角度（ 相位） 的振动信号分析 往复式 压缩机振动信 号所具 有两大特 征 ：冲击 性和周 期性 ，可 以应用 这两大特征 对往复式压 缩机进行 状态监测 与故 障诊断工作 。 往复式压缩机的工作 过程分为４ 个 阶段 ： ①膨胀 阶段 ～４ ０ 。） 。残 留在工作室 内的高压气体将 膨胀 ，所有气 阀处于关闭状态 。 ②吸气阶段ｆ ４ ０ ｏ～１ ８ ０ 。） 。吸人 口活 门在汽缸 内外压差
摘
要 ：针对往复压缩机故 障率高的问题 ，应用 了在线监测 技术 ，分析诊 断气阀与活塞支 撑环的常见故
障 ，并 为在线监测系统 的使用与维护提 出了建议 。 关键词 ：往复压缩机 ；在线监测 ；气阀故障 ；支撑环磨损
中 图分 类号 ：Ｔ Ｈ ４ ５ ７ 文 献 标 识 码 ：Ｂ
１ ． 引 言
在线监 测技术 ，实现 了１ ８ 套主要工 艺介质 为氢气 、丙烯 气 的往复 压缩机 的在线监测 ，满足 了公 司关 键设备 的监测 与
② 在缸体十字头的正上方 ，安装加速度传感器 ，测 量缸
体 内部磨损 、拉缸 、液击 、连接松动等冲击信号 ，与键相监
测结合进行气阀 、活塞杆 、支撑环 、十字头及 连杆 大小头等
诊断需求 ，并 取得 了一定 的成效 。
２ ． Ｂ Ｈ ５ ０ Ｏ Ｏ Ｒ 往复压缩机 的在线监测ｆ 图１ ）
活塞杆沉降／
故 障分析 。另外 ，还可 以用 “ 撞击次数”来表征缸体 内部部
件在 １ 个周期 内振 动能量 的变化 ，判断拉缸 、气 阀卡塞 、小 头瓦磨损 、十字头活塞杆连接松动等故 障。 以上所述 的 “ 撞 击”不是 通常意义上 的运 动部件撞击 ， “ 撞击 次数 ”统计 的是振 动能量超 过撞 击门限值 （ 可根 据机
①在 曲轴箱 壳体轴 向安装加速度 传感器 （ Ｐ Ｃ Ｂ ） ，测 量曲 轴箱壳体振 动（ 速度ｍ ｍ ／ ｓ ，经过硬件积分） ，监测壳体异 常振
动 、基 础 松 动 、不平 衡 类 故 障 。
针对 大庆炼化公 司炼 油一厂往 复式压 缩机 故障率 高的
问 题 ，公 司 在 ２ ０ ０ ８—２ ０ １ ０ 年 间应 用 了 Ｂ Ｈ５ ０ Ｏ Ｏ Ｒ 往 复 压 缩 机
之一。动态压力监测主要针对汽缸内发生的泄漏类 等故 障 ， 由于该监 测涉及到 汽缸的开孔 、密闭等 问题 ， 目前主要采 用温度 、振动 、沉 降等综合监测来满足诊 断需求 。
（ ５ １ 键相信号监测
在 飞 轮 上 粘 贴 贴 片 ，通 过 曲 轴 箱 侧 安 装 的 电涡 流 传 感
［ 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， ２ ０ ０ ３（ １ ） ， １ ０ ～ １ ２ ．
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（ Ｐ Ｔ １ ０ ０ １ ，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 。
（ ４ １ 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（ １ ８ ０ 。 ３ ０ ０ 。） 。活塞 反 向运行 ，工作室 内
压力￣） Ｊ ｉ Ｊ ，气体被压缩 ，所有气 阀处于关闭状态。 ④排气阶段（ ３ ０ ０ ｏ～ ３ ６ ０ ￣） 。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 ｌ ｒ 作过程 中 ，气 阀在 一
Ⅲ ｝
一
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文章 编 号 ：１ ６ ７ １ — ０ ７ １ １（ ２ ０ １ ３ ）０ ２ — ０ ０ ５ ９ — ０ ３
往 复压 缩 机 在 线状 态 监 测 技 术 的应 用
陈淑华
（ 大 庆 炼 化 公 司 炼 油 一 厂 ，黑 龙 江 大庆 １ ６ ３ ４ １ １ ）
了设 备 管 理水 平 。
参考文献 ：
【 ３ ］ 杨新强， 林毅 ． 海洋石油平 台远程故 障诊断 中心 的建立 【 Ｊ 】 ． 中国设
备工程， ２ ０ １ １（ １ ） ， ６ ３ － ６ ５ ．
收 稿 时 间 ：２ ０ １ ２ — １ ０ — ０ ９
［ 编 辑 ： 吴建 卿】 塞杆 偏摆监 测需要在 填料 函端 部水平方 向安装 电涡 流传感
泵非 驱动端 测点振动 幅值突然 呈上升趋 势 ，频 谱 中出现 明 显 的地脚 能量及轴承 故障峰值 ，建议停 机检修 。平 台停 机 对该泵进行检修 ，发现轴承严重 损坏 。
五 、结 语
［ １ １ 何正嘉 ， 陈进 等． 机械故 障诊 断理论及 应用［ Ｍ 】 ． 北京 ：高等教育出
组运行 状态调整 ） 以上 的能量变 化次数 ，初始安 装通 常为
２ ３ 次。
ｆ ２ ） 活塞杆沉降监测
压力传感器
在填料 函端 部垂直 安装 电涡流传 感器 ，监测机 组运行
过程 中活塞 杆沉 降量来分析支 承环与 缸套 的磨 损状 况 。活
图１ 传感器布置剖面示意图
（ １ ） 振 动 监 测
２ ０ １ ３ 年２ 月 ｆ 中国 设备 工程
５ ９
鬣ｌ 搬
器 ，可监测 活塞部件 、缸套 水平方 向磨 损 ， 目前公 司往复
机组均未安装此类偏摆探头。 （ ３ １ 温 度 监测
一
状态监测与诊 断技术
前 一级排气 温度 升高ｆ 变 化相对滞后） ， 、排气压力 升高。若前 级排气 阀泄漏 ，会导致后一级 吸气 阀温度升高。 （ ３ ） 往复式压缩机基 于角度（ 相位） 的振动信号分析 往复式 压缩机振动信 号所具 有两大特 征 ：冲击 性和周 期性 ，可 以应用 这两大特征 对往复式压 缩机进行 状态监测 与故 障诊断工作 。 往复式压缩机的工作 过程分为４ 个 阶段 ： ①膨胀 阶段 ～４ ０ 。） 。残 留在工作室 内的高压气体将 膨胀 ，所有气 阀处于关闭状态 。 ②吸气阶段ｆ ４ ０ ｏ～１ ８ ０ 。） 。吸人 口活 门在汽缸 内外压差
摘
要 ：针对往复压缩机故 障率高的问题 ，应用 了在线监测 技术 ，分析诊 断气阀与活塞支 撑环的常见故
障 ，并 为在线监测系统 的使用与维护提 出了建议 。 关键词 ：往复压缩机 ；在线监测 ；气阀故障 ；支撑环磨损
中 图分 类号 ：Ｔ Ｈ ４ ５ ７ 文 献 标 识 码 ：Ｂ
１ ． 引 言
在线监 测技术 ，实现 了１ ８ 套主要工 艺介质 为氢气 、丙烯 气 的往复 压缩机 的在线监测 ，满足 了公 司关 键设备 的监测 与
② 在缸体十字头的正上方 ，安装加速度传感器 ，测 量缸
体 内部磨损 、拉缸 、液击 、连接松动等冲击信号 ，与键相监
测结合进行气阀 、活塞杆 、支撑环 、十字头及 连杆 大小头等
诊断需求 ，并 取得 了一定 的成效 。
２ ． Ｂ Ｈ ５ ０ Ｏ Ｏ Ｒ 往复压缩机 的在线监测ｆ 图１ ）
活塞杆沉降／
故 障分析 。另外 ，还可 以用 “ 撞击次数”来表征缸体 内部部
件在 １ 个周期 内振 动能量 的变化 ，判断拉缸 、气 阀卡塞 、小 头瓦磨损 、十字头活塞杆连接松动等故 障。 以上所述 的 “ 撞 击”不是 通常意义上 的运 动部件撞击 ， “ 撞击 次数 ”统计 的是振 动能量超 过撞 击门限值 （ 可根 据机
①在 曲轴箱 壳体轴 向安装加速度 传感器 （ Ｐ Ｃ Ｂ ） ，测 量曲 轴箱壳体振 动（ 速度ｍ ｍ ／ ｓ ，经过硬件积分） ，监测壳体异 常振
动 、基 础 松 动 、不平 衡 类 故 障 。
针对 大庆炼化公 司炼 油一厂往 复式压 缩机 故障率 高的
问 题 ，公 司 在 ２ ０ ０ ８—２ ０ １ ０ 年 间应 用 了 Ｂ Ｈ５ ０ Ｏ Ｏ Ｒ 往 复 压 缩 机
之一。动态压力监测主要针对汽缸内发生的泄漏类 等故 障 ， 由于该监 测涉及到 汽缸的开孔 、密闭等 问题 ， 目前主要采 用温度 、振动 、沉 降等综合监测来满足诊 断需求 。
（ ５ １ 键相信号监测
在 飞 轮 上 粘 贴 贴 片 ，通 过 曲 轴 箱 侧 安 装 的 电涡 流 传 感