离心式压缩机振动监测及远程运维探讨

离心式压缩机振动监测及远程运维探讨摘要：在石化行业的现在发展过程中，离心式压缩机具有非常重要的作用。 在此过程中，为避免因振动故障而引起压缩机的运行问题，就需要加强振动监测 功能，对离心式压缩机的运行情况进行把握，通过远程运维系统来明确问题并及 时解决，保障压缩机顺利运行。基于此，本文从原理、优点和缺点对离心式压缩 机进行简要阐述，随后对其振动监测和远程运维加以分析，以期为该领域的后续 研究提供参考。关键词：离心式压缩机；振动监测；远程运维前言：在现代化发展过程中，离心式压缩机的应用越来越广泛，在石化等行 业中发挥着重要作用。在运行过程中，离心式压缩机的工作效率较高，不需要投 入过多的维修费用，整体性价比较高。但与此同时，运行期间也容易出现振动故 障，如果此时没有对其进行及时处理的话，就会对离心式压缩机的安全性、稳定 性等造成不利影响，甚至还会造成人员伤亡。因此，就需要及时采取措施展开振 动监测，通过远程运维系统来保障离心式压缩机的正常运行。1.离心式压缩机的概述1.原理离心式压缩机主要叶轮和扩压器组成，相对来说，部件组成并不复杂。在运 行过程中，叶轮会对气体做功，通过增加离心压力和减速，将机械能转化为气体 的压力能。具体而言，叶轮会在气体流过离心式压缩机时，通过离心力来大幅度 增加压力，进而提升整体的运行速度。在此过程中，压力主要与叶轮对气体做的 功相关，而叶轮对单位质量气体所做的功与外缘的速度密切相关，二者呈现正比 关系。1.1.优点离心式压缩机的优点众多，主要包括四个方面。第一，离心式压缩机具有较 大的气量，组成简单，重量轻，体积小，占地面积小，操作便捷 1。第二，离心 式压缩机的运行性能较好，速度快，摩擦件少，不需要过多的维修费用。与此同 时，也能够呈现出较好的工作效果。第三，在工作过程中，离心式压缩机可实现 化工介质的绝对无油压缩，效果较好 2。第四，离心式压缩机是一种旋转运动机 械，适用于工业汽轮机或燃气轮机的直接驱动 3。在大型化工厂中，经常使用副 产蒸汽驱动工业汽轮机，为热能的集约利用提供支持。1.1.缺点虽然离心式压缩机具有较多的优点，但与此同时，也存在一定的不足之处。 第一，离心式压缩机本身的气量较大，因而如果场合气量太小，那么就不适合选 择离心式压缩机。第二，离心式压缩机的稳定工况范围较窄，虽然能够简便调节 气量，但与成本相比并不具备良好的经济性。第三，离心式压缩机的效率普遍低 于活塞式压缩机。1.离心式压缩机的振动监测1.振动监测在检测离心式压缩机运行是否存在振动时，主要可以采取两种方式，即轴振 动监测和轴承座振动监测。 轴承座振动监测主要用于没有轴振动探头的压缩机， 能够更加符合使用需要 4。在对离心式压缩机的监测过程中可以发现，无论压缩 机组是否正常运行，轴承座的振动速度不会出现较为明显和直接的变化 5。如图 1 所示，为某空压机轴承座振动监测情况。从图片中可以看出，离心式压缩机在出现故障的前后，其振动速度值并没有呈现出较为明显的变化值。也就是说，该 类型机组轴承座的振动监测未反映机组运行情况。因此，在对离心式压缩机展开 振动监测的过程中，需要根据实际情况合理选择监测方法，避免因监测方法不当 而判断决策失误等情况。1.1.故障诊断能够导致离心式压缩机产生振动的原因众多，主要可以从机械、仪表和操作 几方面进行考虑。第一，转子动不平衡。转子动不平衡会导致离心式压缩机出现 震动，而转子不平衡主要是由转子几何中心和转子质心未对准引起的。第二，主 动轴与从动轴未对准。离心式压缩机如果没有对中就容易出现振动情况，在此方 面，主要与基础下沉、原始设备安装不当和精度相关，错位可分为垂直错位和水 平错位。第三，永久转子弯曲。如果离心式压缩机的转子存在弯曲或永久弯曲的 情况，那么在运行过程中就会引起剧烈振动。一般情况下，如果压缩机在长时间 停运的情况下没有定时盘车，就会引起转子弯曲的情况。第四，压缩机前后径向 轴瓦间隙过大，轴瓦损坏，异物进入轴瓦。第五，仪表振动探头发送错误信号导 致离心压缩机振动过大。离心压缩机的远程运维1.系统架构第一，现场数据采集系统。一是交流的直接输入，用于显示时间波形和频率 轨迹的未滤波数据，以获得正确的幅度和相位。二是交流的矢量滤波输入，用于 波德图和极坐标图，以获得高分辨率图形和校正相位信息。三是交流抗混叠滤波 输入，用于绘制和显示频谱分析图，筛选轨迹图，避免频率混叠。四是直流输入 用于绘制和显示轴中心线。以上信号输入到现场数据采集系统中完成分析，服务 器具有完整的数据预处理功能，通过采用时间波分析、频谱分析、轴轨迹、全矢 量谱空间分析、小波分析、伯德图和极坐标图形分析、三维谱分析等方式来检测 数据。第二，In terne t层。Int erne t层是系统数据传输的支撑层，可以接入不 同地区的在线监测和故障诊断系统，接受远程故障诊断中心的诊断服务。与此同 时，也可以提供不同地区的咨询和远程访问。第三，远程监控诊断系统。远程诊 断中心是系统故障诊断的专业知识和协助中心，通过远程工作台、系统信息中心 站、数据库等来实现信息处理、智能推理和网络服务等功能。1.1.系统调试在远程运维系统之中，数据采集系统具有非常重要的作用，能够为后期操作 提供重要指导。因此，为确保数据采集系统能够顺利发挥作用，就需要对其展开 调试，通常情况下，系统的可靠性至少应通过两次以上的测试。首先要通过组态 程序将采集方式、通道排列、灵敏度、传感器类型等多项参数在现场进行配置并 上传至数据采集器，完成现场采集系统配置。为确认信号采集模式转换是否能在 系统断网、振动信号丢失时重新工作，就必须实现该过程的全自动化，否则会因 为人为原因引起的问题而任使整个系统陷入瘫痪。而在测试 Internet 网络连接 层时，断开网线几分钟后，现场采集器会自动连接网络并正常工作。关闭采集器 几分钟，让服务器正常运行，然后恢复采集器的电源，采集器将自动恢复正常工 作状态。屏蔽涡流传感器信号，几分钟后检测模式变为自由检测，振动信号恢复 几分钟后，采集模式变为全周期同步采集。诊断服务第一，电话诊断咨询服务。当现场终端出现干扰正常运行的故障或隐性故障 时，可根据用户要求提供相应的电话诊断咨询服务，如检修计划、建议策略等。 第二，24 小时预警服务。如果远程诊断系统出现用户设备异常或检测到影响操作 安全的故障，远程诊断系统将通过短信向用户负责人发送报警信息。项目负责人 要对报警信息和等级进行实时掌握，及时通过电话通知用户。第三，定期远程诊 断服务以及书面诊断报告。诊断团队的主管人员根据远程诊断系统监测的数据， 对服务项目的设备进行运行状态的评估和分析，并准备相应的书面报告，明确设 备的运行情况。结论：通过文章的分析和研究可以得知，在离心式压缩机的运行过程中，为 避免振动故障引起的问题，就需要加强振动监测功能，并通过远程运维系统来明 确问题并及时解决，保障压缩机顺利运行。基于此，本文主要从振动监测和故障 诊断两方面来分析监测情况，并从系统架构、系统调试和诊断服务几方面分析远 程运维系统的相关内容，对于提升离心式压缩机的运行状态具有重要意义。参考文献：1.程鹏达.大型离心压缩机组振动故障诊断与处理分析J.中国设备工 程,2021,3(23):186-187.2.梁欣欣.离心式压缩机的日常维护保养J.化学工程与装 备,2021,26(08):209-210.3.李耀祖,吴群,吕岩,谭龙龙,仪垂杰.离心式压缩机噪声测试分析与治理研究J.青岛大学学报(工程技术版)，2021,36(04):67-72.4.万树文，王洪振,董芳玺.CO_2离心压缩机组运行问题及解决措施J.氮肥技 术,2021,42(04):44-46.5.佐亮.离心压缩机振动故障原因分析与处理措施探讨J.中国设备工程,2021,24(17):61-62.