應用BH5000R系統，實現大型機組預知性檢修

曹松 郭秀萍 胡進旭（中國石油慶陽石化公司，甘肅 慶陽 745002）

往復壓縮機由于壓力范圍廣、壓縮效率高、適應性強，在煉油化工行業中應用廣泛。但因往復壓縮機結構及運動方式較為復雜且易損件較多，使其在生產過程中故障頻發，對企業的平穩生產及長周期安全運行帶來影響。根本原因就是對往復壓縮機預知性維修工作不到位，管理、技術人員沒有實時掌握壓縮機的運行狀況。

為了能夠讓管理技術人員實時掌握壓縮機運行狀況，實現往復壓縮機的預知性維修，保障其安全、高效、平穩及長周期運行。結合往復壓縮機的常見故障模式，西北某石化公司二聯合運行部率先引進往復壓縮機在線狀態監測系統，實現壓縮機的預知狀態維修，給裝置的安全生產和長周期運行提供了可靠的保障。

1 BH5000R在線狀態監測系統簡介

BH5000R在線狀態監測系統是一個多功能信息采集、分析、處理系統。該系統通過對往復壓縮機的殼體振動、氣閥溫度、十字頭振動、活塞桿軌跡及沉降偏擺等參量進行在線實時數據采集，經數據網絡傳輸、數據存儲、在線參數波形顯示、趨勢分析、故障診斷及報表生成來實現機組的在線監測和故障分析。

1.1 框架結構

BH5000R在線狀態監測系統是基于客戶端插件化設計思想的網絡化監測預警及診斷系統，該系統設有二層網絡構架，包括監測站級服務器和公司級服務器，可將現場監測到的設備運行參數通過網絡傳送至任何地方，實現遠程專家會診。

1.2 系統組成

如下圖所示，BH5000R在線狀態監測系統的硬件主要包括：傳感器及前置器部分、現場防爆箱、信號電纜部分、安全隔離系統、信息采集及處理系統、數據服務器、遠程網絡及通信系統等部分。

1.3 監測手段

本系統主要有曲軸箱振動、鍵相信號、閥門溫度、活塞桿沉降、氣缸動態壓力及十字頭撞擊6類監測信號。將帶有磁座的熱電阻吸貼在氣閥外部，測量進、排氣閥的溫度，對氣閥進行故障監測。采用電渦流傳感器測量活塞桿位置，可以對壓縮機活塞環、支撐環及十字頭等故障做出判斷。

采用加速度傳感器測量十字頭處的撞擊信號，來實現對拉缸、水擊及連接螺栓松動等撞擊類故障進行監測。曲軸箱振動采用加速度傳感器，用來測量振動加速度、速度信號，對機身振動等故障進行監測。鍵相信號測量采用電渦流傳感器，一般在飛輪處安裝，提供信號采集觸發，作為故障診斷參考。

2 應用案例

案例一：西北某石化公司60萬噸/年催化重整裝置三臺重整氫壓縮機是2D80型對稱平衡型壓縮機組，介質為H2，排氣壓力2.65MPa，三臺機組兩開一備。該機組長期存在振動大、介質帶液、排氣溫度高等現象，存在極大的安全隱患，同時需要經常對機組切換檢修，對裝置的平穩運行帶來了較大影響。2012年6月對該壓縮機進行BH5000R在線狀態監測系統安裝，通過對曲軸箱振動、活塞桿沉降/偏擺及氣閥溫度等進行實時在線監測。2012年12月16日開始，該機組二級氣缸振動顯著加劇。使用BH5000R系統進行狀態分析，如下圖所示,發現二級氣缸振動歷史趨勢呈上升狀態，12月29日殼體振動峰值由26.29m/s2上升至53.65m/s2，逼近報警值60m/s2。歷史波形圖顯示在整個工作周期內氣閥工作角度上振動幅值增大。

該機組二級氣缸活塞桿沉降圖譜無明顯變化，說明氣缸內部及十字頭部位運行正常。因此判斷二級氣缸出現振動異常是由于氣閥原因造成，氣閥在工作過程中閥片與閥座發生反復強烈撞擊，使二級氣缸殼體振動明顯增大。

3月7日停機檢修，發現二級氣缸5#、6#吸氣閥閥片損壞，這與BH5000R系統監測該機組二級氣缸振動大是由于氣閥原因造成的結論相符。隨即組織檢修人員進行氣閥更換，3月11日檢修后開車振動將至25 m/s2左右，機組運行正常。

案例二：2013.11.01-11.08，西北某石化公司預加氫循環氫壓縮機組（203-K-101A/B）排氣閥溫度超標、出口流量由31000Nm3/h降至24000Nm3/h，機組無法正常運行、不能滿足工藝生產要求。

BH5000R在線監測系統第一時間作出預警，壓縮機排氣溫度達到65℃。運行部組織對兩臺機組進排氣閥、進口過濾器、出口單向閥進行拆檢，發現由于工藝介質氫氣帶有銨鹽，使壓縮機排氣閥無法正常工作。

隨后組織對工藝系統進行注水清洗、對壓縮機進排氣閥進行維修更換。目前，機組運行平穩、裝置生產正常。

3 結語

上述案例分析準確反應了BH5000R在線狀態監測系統可對往復壓縮機組的進行狀態進行實時在線監控，可實現壓縮機組的預知性維修，有效避免機組如振動大、介質帶液水擊、拉缸等重大事故的發生，對裝置的安全生產和長周期運行提供了可靠的保障。

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