在線狀態監測系統在離心壓縮機故障診斷中的運用

楊樹燦 吳偉(西安石油大學,陜西 西安 710065)

設備狀態監測與故障診斷技術是一種了解和掌握設備在使用過程中的狀態，確定其整體或局部正?；虍惓＃缙诎l現故障及其原因，并能預報故障發展趨勢的技術。設備狀態監測與故障診斷技術包括識別設備狀態監測和預測發展趨勢兩方面，具體過程分為以下基本環節。

狀態監測是在設備運行過程中對特定的特征信號進行檢測、變換、記錄、分析和處理，是對設備進行故障診斷的基礎工作。

分析診斷分析診斷包括信號分析處理和故障診斷兩方面。信號分析處理的目的是把獲得的信息通過一定的方法進行變換處理，從不同的角度提取最直觀、最敏感、最有用的特征信息。故障診斷是在狀態監測與信號分析處理的基礎上進行的，主要診斷故障的性質、程度、產生原因或發生部位，并預測設備的性能和故障發展趨勢。

治理預防治理預防措施是指分析診斷出設備存在異常狀態，就其原因部位和危險程度進行研究并采取治理措施和預防的辦法[1]。

1 機組簡介

中石油塔里木油田石化分公司45萬噸合成氨80萬噸尿素大化肥裝置于2010年5月投產。尿素裝置采用意大利SNAM氨汽提尿素生產工藝，核心機組離心式CO2壓縮機由意大利NUO?VOPIGNONE新比隆公司制造。2009年投入運行。壓縮機型號2MCL606+2BCL306/A，通過SAC1-8型蒸汽透平驅動。高壓缸正常工作轉速12500RPM，額定負荷42000Nm3/h，出口工作壓力16MPa。

2 事件現象簡述

2012年9月3日開始，壓縮機高壓缸齒輪箱側XI1357/X振值從14um逐漸上升至30um，XI1357/Y從12um上升至22u，自由端徑向振值XI1358X/Y有小幅度緩慢上漲，軸位移未發現明顯變化。該測點報警值34 um，聯鎖跳車值51 um，機組形勢較為嚴峻。

3 振動原因分析及措施

（1）根據機組在線狀態監測系統分析顯示，高壓缸齒輪箱側振值9H/9V兩測點基本為同步上漲，非驅動端10H、10V測點呈緩慢跟隨上漲趨勢。因此可排除儀表指示錯誤的可能性（如圖一）。

圖一：高壓缸振動趨勢圖

（2）通過進一步頻譜分析結果表明，引起振動的主要頻率是1倍頻，且該測點歷史相位也同時發生變化，其余倍頻數值較小且趨勢穩定。因此可排除對中問題、油膜振蕩等原因，基本是由于轉子出現漸變不平衡。初步懷疑由壓縮機氣體帶液造成轉子沖刷腐蝕。

（3）根據分析結論，有針對性的提前制定詳細的更換轉子檢修方案和計劃，準備備用轉子及其它備件，提前通知檢修單位做好人員、工器具、方案。一旦出現檢修機會可以第一時間有針對性的進行檢修[2]。

4 實際檢修結果

2013年1月1日，對該壓縮機高壓缸進行拆缸檢查，打開缸蓋時發現轉子止推軸承側軸軸肩內側沿圓周方向有嚴重的沖刷腐蝕現象，沖刷啃蝕較深，另外前兩級葉輪流道有少量腐蝕殘留物結垢。隨后對損壞轉子進行了更換，實際運行中全機組各項指標均正常。此次狀態監測系統分析的漸變不平衡結論也得到了檢修結果的證實，同時因為檢修范圍的縮小和提前準備，極大得縮短了檢修時間，提高了檢修效率。

5 結語

利用機組在線狀態監測系統，對機組運行狀態進行實時跟蹤，對異常狀態進行在線診斷、分析，為機組預防性維護提供依據，縮小檢修范圍、縮短檢修時間，同時能夠防止設備事故的發生，確保設備裝置安全穩定運行。

[1]丁平平.智能診斷在旋轉機械故障研究中的應用.廣州化工 第40卷第7期2012 4.

[2]BH5000大型旋轉機械在線狀態監測和分析系統.北京市博華信智科技發展有限公司.2011.