石化行业往复压缩机状态监测实施方案.doc

北京西马力检测仪器公司
DYNALCO往复设备状态监测优化解决方案
2009

Ø前言
美国Dynalco公司专业从事往复设备状态检测和故障诊断，成立超过40年，其产品广泛应用在石油、石化、船舶、铁路、压缩机制造等行业。是国外唯一在往复设备故障诊断和分析领域取得多年成功应用的专业化公司。在石化行业的往复压缩机状态检测方面，既有9260CR往复压缩机故障诊断系统等便携式仪器，又有Sential哨兵状态检测系统、RTOnline在线分析系统等在线监测系统。
西马力公司作为Dynalco公司在国内的服务商，提供针对往复机械故障诊断的一揽子解决方案。

Ø概述
往复式压缩机是石油、化工生产流程中的重要设备，其运转状况关系到整个生产流程运转状况。如果运行中的压缩机出现非计划性停车，将导致一系列问题：影响工艺流程、造成巨大的生产损失、增加额外的维修费用、影响人员、环境及设备安全。研究表明80%的非计划性停车是由于气阀、活塞/活塞杆、填料、活塞环/支承环故障引起的。对往复压缩机进行状态监测可以提前发现诊断以上故障，防患于未然，减少意外停机和灾难性事故，保证设备长周期、安全稳定运行，保证生产流程的正常运行。因此，对往复压缩机进行综合监测可以在早期确认设备故障根源、延长压缩机的运行周期、避免非计划性停机、提高压缩机的可靠性、降低运行成本、提高产量、增加潜在的利润、增加人员及设备的安全性。

Ø国内外往复压缩机状态监测现状
经过多年发展，国内外对旋转设备的状态监测无论从技术和意识上都有了革命性的发展，为企业创造了巨大的经济效益。但是在往复设备尤其是往复式压缩机的状态监测方面，在70年代以前还囿于技术限制，没有可靠的监测办法。70年代以后，随着欧美等发达国家开始探索和尝试往复设备的状态监测问题，陆续推出多种监测仪器和仪表，并不断总结和改进，经过30多年市场验证，往复式设备的状态监测技术已日渐成熟，得到了国外大型企业的广泛应用。
国内企业也在往复设备的状态监测方面开始了工作。中石油吐哈油田在上世纪90年代中期开始对所属500多台往复式压缩机进行状态监测。经过十多年的工作，累计建立测点18万多个，实现精密诊断3600多次，分析诊断出故障隐患200多台次。并由于状态监测工作的跟进，减少了设备故障抢修和事故直接损失上千万元，间接损失大大降低。通过定期监测和分析，及时调整设备运行参数，还极大的提高了设备运行状况，尤其是在调整天然气发动机性能方面效果非常显著，使机组平均运行效率保持在90%以上。

Ø往复压缩机实施状态监测的必要性
往复式压缩机在石化企业应用广泛，在公司日益重视设备状态监测的形势下，对资产总额超过亿元的关键设备实施状态监测，在诊断设备故障实现预知维修的同时，减少灾难性故障降低安全隐患，已成为公司状态状态监测工作的重中之重。在对往复式设备实施状态监测的同时，又可以根据设备运行状态调整设备性能，提高工作效率，又可以达到节能增效的目的。
以诊断设备故障实施预知维修为例，各石化企业都曾经发生压缩机早期设备故障，苦于没有检测手段，最后造成设备曲轴折断等严重设备损坏事件，在造成巨大资产损失的同时，造成产能下降，直接生产损失达数百万元。
因此，有必要对公司往复式设备实施状态监测，降低设备故障，提高设备运行效率，节能增效，最终实现资产优化。

Ø往复式压缩机状态监测的技术难点
往复式压缩机的突出优点是压力稳定，压力范围广，效率高，排气量范围广，可以从由几升至500m3/min；另外热效率高，一般绝热效率可以达到0.7左右，气量调节时，排气量几乎不受排气压力变动的影响；同一台压缩机可适用不同气体的压缩；在一般压力范围内，对材料的要求比较低；驱动方式灵活。
往复式压缩机的缺点是结构复杂，笨重，易损件多，投资大，占地面积大，维修工作量大，适用寿命短；转速不高，单机排气量一般小于500m3/min；动平衡性差；排气不均匀，气流有脉动，容易引起管道振动；拥有润滑的压缩机，被压气体中含有润滑油需要排除；操作维护人员多；流量调节时，功率损失大。
往复式压缩机常见的故障包括排气量不足、排气温度不正常、排气压力不正常、异常噪音、过热、活塞和活塞杆损坏以及轴瓦磨损等等。
因此，对往复式压缩机进行状态监测，单单使用传统的振动监测根本无法解决。多年经验告诉我们，要想对往复式设备进行精密诊断，必须结合压力、温度、超声、振动等多种技术参数，才可以准确诊断出设备的故障根源和故障部位。

Ø往复式压缩机状态监测的预期效果
根据国内外的成功案例和经验，开展往复式压缩机状态监测至少要实现三个目的：
1、降低维修维护费用
通过开展状态监测，掌握了解设备的健康信息，根据设备监测诊断结果，及时进行故障部位检查、检修，消除故障隐患。进而实现预防性维修维护，延长维护保养周期，避免过剩维修，最终实现降低维