【压缩机网】摘 在石化行业，往复式压缩机是关键设备之一。如果发生故障，将给石化企业的生产造成巨大损失，甚至威胁人们的生命安全。因此，有必要采取科学的检测和预防措施，以便及时发现和解决故障。本文主要研究往复式压缩机的故障诊断方法。
关键词：往复压缩机；故障诊断；信号分析
往复式压缩机是石油炼制、化肥等行业生产中的重点设备之一，其运行是否稳定，将直接影响到该行业的生产效率。往复压缩机的运行是否安全稳定与故障诊断和预测技术密切相关。由于设备结构复杂，易损部件较多，设备故障概率较大。一旦发生故障，将带来巨大的经济损失。在此基础上，研究往复压缩机故障诊断方法具有重要意义。
11常用的故障识别方法
1.1典型故障试验研究方法
往复压缩机的故障类型比较复杂，故障的发生是不可预测的。在任何往复压缩机的使用周期中，故障的可能性都很大。因此，选择压缩机进行故障模拟试验可以在一定程度上减少人力、物力和财力。在诊断往复压缩机的故障时，有很多测试方法，但一般来说，可以分为以下步骤。
(1)建立试验台，模拟往复压缩机的事故。
（2）通过处理以下信号：第一，振动信号；第二，位移信号；第三，热信号等。特别是需要处理振动信号，并提取与故障本身相关的振动特性。
(3)编制相关算法，深入研究自动诊断和预警技术。
(4)开发智能故障诊断在线监控系统。
1.2信号分析处理方法
在往复压缩机运行过程中，部件之间的耦合使故障呈现出以下特征：一个是非线性特征，另一个是调频特征。这使得分析和处理故障特征信号变得极其困难。经过不断的研究，得出了以下信号处理分析方法。
1.2.1时频分析法
时频分析法是指在时间轴上对信号进行统计分析。它是一种传统的故障信号分析方法，可以直观地显示信号的特征。频谱分析是指将时域信号转换为频域信号，通过傅里叶转换分解为单谐波信号，对稳态信号的处理有较好的效果。因此，该信号处理分析方法广泛应用于旋转机械领域。
1.2.小波和小波包分析
所谓的小波分析实际上是时间频率分析的延伸和发展。即使在不同的频带和时间，信号也可以分离。这种分析方法可以有效地克服傅里叶转换的局限性。小波包分析是指将频带分为多层，分解无细分的高频部分，使故障特征的提取更加细化。与传统的时频分析方法相比，小波包分析方法在处理非稳态信号方面更为先进，并得到了往复压缩机特征信号的认可。
1.2.3PCA信号处理方法
所谓的PCA分析方法是指通过建立数学模型来分解特征信号数据，以获得其特征向量，然后排列以寻求主要特征向量。在诊断往复压缩机气阀故障时，主特征向量是一个更重要的参数，可作为气阀故障温度变化的特征参数，然后根据该特征值的变化来判断故障。
1.3常用的监测诊断方法
往复压缩机的特征参数信号主要包括振动信号、热信号、噪声信号等。其中，热信号还包括排气压力、排气量等。监测和分析这些信号有助于判断故障的主要类型。目前，常用的故障诊断和监测方法有以下几种。
1.3.1.热性能监测法
在往复压缩机中，温度是一个非常敏感的特征参数，可以帮助维修人员了解压缩机内部部件的工作状态。例如，如果排气阀漏气，则在吸气过程中会出现反向吸气现象，从而使气阀温度不断升高。在使用温度监测方法时，传感器可以放置在身体外侧，因此无需改变壳体结构，操作非常方便。
往复压缩机包括吸气、压缩、排气、膨胀等。在这四个过程中，压力是周期性的，压缩机是否处于正常运行状态，可以通过缸内的压力变化曲线来反映。例如，如果吸气阀泄漏，吸气过程中的压力会延长，排气过程会缩短，膨胀过程的曲线也会发生变化。由于压力测点在缸内，因此应在缸盖或其他位置预留安装孔。在使用压力监测时，应注意这一点。
1.3.2噪声监测法
在噪声信号中，有机械设备运行的信号，不仅有周围环境的信号，还有其他噪声源的信号。因此，噪声监测也可以作为往复压缩机故障诊断的辅助手段。未来故障诊断的研究热点是利用噪声传感器分离提取往复压缩机中的典型故障噪声信号。往复压缩机的故障种类很多，一个故障会导致多个特征参数的变化。因此，在诊断往复压缩机的故障时，需要考虑多参数之间的相关性，以便准确识别故障类型。此外，人工智能系统还应用于往复压缩机故障诊断系统，大大发展了故障诊断技术，达到了智能化的高度。
1.3.3油液监测法
所谓的油监测是指关注压缩机润滑油、油分析、样品中磨损颗粒、尺寸、形状等的理想监测方法。例如，采用铁谱分析、光谱分析等方法来监测压缩机的磨损情况。
1.3.4振动测试
振动测试分析是往复式压缩机故障诊断中最基本、最有效的手段之一。振动信号可以反映压缩机连接器是否松动，配合精度是否发生变化。通过对振动信号的合理分析，可以帮助检测人员获得丰富的压缩机状态信息。
1.3.5铁谱分析
在监测压缩机曲轴箱运动副的磨损时，使用铁谱分析是一种很好的辅助方法。但是，如果同一材料的许多运动副都有磨损故障，则该方法有一定的局限性，难以区分故障部位。因此，在检测过程中，只能与其他方法一起使用。
1.3.6冲击脉冲法
在往复式压缩机中，通常有多个冲击振动源，这些冲击信号相对较强，会随意淹没一些相对较弱的脉冲信号。因此，如果压缩机的滚动轴承进行故障检测，则冲击脉冲规则不能发挥作用，但可以作为实现机器前后比较的相对标准，一般可用于同一型号机组之间的类比。
1.3.7检测工况参数
监测压缩机以下参数，如排气压力、润滑油量等，为发现压缩机相关部门的故障提供有用的信息。
2发展趋势
如今，以下故障诊断技术发展较大，如活塞环磨损、气阀故障、活塞杆沉降等。但在往复压缩机内部，部分部件难以诊断，如曲轴连杆断裂故障难以识别，活塞杆断裂故障难以诊断。根据相关文献，可以通过监测曲轴逆载来判断活塞杆的运行状态，但这种方法的可靠性不够。因此，目前对往复压缩机故障诊断的研究还不够全面。如今，一些科研机构与石化企业的关系不是很密切。许多研究方法处于实验室模拟阶段。石化企业故障案例数据未得到有效利用，无法形成系统的知识数据库。因此，有必要加强科研单位与石化企业的沟通与合作，这有助于建立故障案例知识库，形成典型的故障诊断规范。
3结语
综上所述，往复式压缩机结构复杂，部件多，故障概率高，一旦发生故障，将对企业生产产生很大影响。因此，有必要采取相应的诊断方法。诊断往复压缩机的故障。然而，对各种特征信号的分析和处理方法有一定的局限性，可以结合大量的故障案例数据库，然后有机地结合各种分析方法，开发智能诊断系统，提高故障诊断的准确性。
