002.jpg
Вы здесь: Главная Вибродиагностика Системы мониторинга и диагностики Система контроля поршневых компрессоров
17 Ноябрь 2017

Система контроля поршневых компрессоров

 

Вибромониторинг состояния поршневых компрессоров

Поршневые компрессоры являются одним из старейших типов конструкций компрессоров и обладают рядом неоспоримых достоинств, обеспечивающих их широкое применение в различных отраслях народного хозяйства. Поршневые компрессоры используются на предприятиях нефтяной, газовой, угольной, химической промышленности, в металлургии, энергетике, машиностроении, геологии, на предприятиях сельского хозяйства, мясокомбинатах, консервных и ликеро-водочных заводах, предприятиях табачной промышленности, строительных и автодорожных предприятиях, предприятиях ЖКХ и многих других.

К достоинствам конструкции поршневых компрессоров можно отнести, в первую очередь, невысокую стоимость приобретения, значительную гибкость выбора параметров работы и устойчивость к влиянию среды. Поршневые компрессоры крайне неприхотливые и практически вечные агрегаты, в то же время затраты на их техническое обслуживание в среднем в пять раз превышают затраты на обслуживание аналогичных компрессоров других типов. Последний недостаток может быть компенсирован установкой автоматизированной системы вибромониторинга состояния компрессорного оборудования АСКВ «ПУЛЬС».

Установка автоматизированной системы вибромониторинга и диагностики состояния компрессорного оборудования обеспечивает его безаварийную работу и сокращение затрат на техническое обслуживание за счет перехода от системы планового ТОиР к системе обслуживания по факту появления неисправности.

Статистика рекламаций и ремонтов поршневых компрессоров, накопленная производителями и сервисными организациями США, Канады, Англии, Франции, Бельгии, Китая, и подтвержденная предприятиями России и Украины, показывает, что причиной 76,5% аварийных остановок компрессоров являются сбои в работе всего нескольких узлов агрегата, в первую очередь клапанов, сальников под давлением и колец (детали цилиндропоршневой группы), деталей кривошипно-ползунного и кривошипно-шатунного механизмов.

Датчики вибрации устанавливаются в наиболее динамически нагруженных зонах, также контролируется нагрузка и температура в контрольных точках агрегата. Тип датчиков, их количество и места установки подбираются по принципу минимального вмешательство в конструкцию агрегата при достаточной для принятия корректных решений о состоянии компрессора глубине диагностирования.


Точки контроля параметров вибрации и тепломеханических величин

Основные неисправности, диагностируемые системой
ПараметрыНазначенияНеполадки

Виброскорость станины

Вибрация станины
Усиление вибрации станины может указывать на такие неполадки как дисбаланс вследствие необычного перепада давления или инерционный дисбаланс, ослабление крепления компрессора к фундаменту (например, вследствие локального разрушения бетона или регулировочных прокладок) и большие значения крутящего момента, вызванные чрезмерной нагрузкой на шток поршня.

  • чрезмерная вибрация картера и цилиндра;
  • механическая расшатанность (поршень, гильза цилиндра, шток поршня)

X-Y положение штока

Положение штока поршня/плунжера
Контролирующие шток поршня токовихревые датчики, располагающиеся во взаимоперпендикулярных плоскостях(XY), предоставляют информацию об изгибе штока и износе колец поршня. При непрерывном мониторинге состояния становится доступной информация о крайнем положении и направлении перемещения штока, а также об угле поворота коленчатого вала, при котором достигается это крайнее положение. Можно определить причину смещения, что позволяет заранее включить в график технического обслуживания и ремонта замену колец поршня или ремонт крейцкопфа. Мониторинг положения плунжера у компрессоров сверхвысокого давления позволяет предотвратить разрушение плунжеров.

  • изношенные поршневые кольца;
  • негерметичность и заклинивание корпуса сальникового уплотнения;
  • слишком большой зазор башмака крейцкопфа;
  • механическая расшатанность (поршень, гильза цилиндра, шток поршня)

Виброускорение крейцкопфа

Ускорение крейцкопфа
С помощью установленных в районе крейцкопфа акселерометров можно обнаружить неполадки, связанные с ударным воздействием, например ослабление крепления крейцкопфа, всасывание жидкости в цилиндр или чрезмерный зазор втулки поршневого пальца.

  • чрезмерная вибрация картера и цилиндра;
  • ненормальная нагрузка на шток (включая нарушения при обратном ходе, чрезмерную нагрузку и т.д.)
  • неисправность всасывающих клапанов цилиндров;
  • неисправность нагнетательных клапанов цилиндров;
  • слишком большой зазор между втулкой и пальцем крейцкопфа;
  • слишком большой зазор башмака крейцкопфа;
  • всасывание жидкости;
  • механическая расшатанность (поршень, гильза цилиндра, шток поршня)

Датчик фазы на шестерне

Сигнал, поступающий от датчика фазы многошлицевого диска Keyphasor
Бесконтактный токовихревой датчик, направленный на многошлицевой  диск, установленный на коленчатом валу, подаёт точный задающий сигнал синхронизации через каждые  30 градусов поворота диска в дополнение к точке начала отсчёта (соответствующий сигнал подаётся 1 раз за полный оборот диска).Это позволяет устанавливать соотношение между измеренными значениями положения штока и давления в цилиндре и значением угла поворота коленчатого вала, измеренным с высоким уровнем точности. Положение штока может быть определено для того же момента времени по положению штока поршня, а объём цилиндра может быть точно рассчитан для каждой точки хода поршня, что даёт возможность получить очень точные кривые «давление-объём».

  • чрезмерная вибрация картера и цилиндра;
  • ненормальная нагрузка на шток (включая нарушения при обратном ходе, чрезмерную нагрузку и т.д.)
  • неисправность всасывающих клапанов цилиндров;
  • -неисправность нагнетательных клапанов цилиндров;
  • негерметичность уплотнительных колец;
  • изношенность поршневых колец;
  • негерметичность и заклинивание корпуса сальникового уплотнения;
  • слишком большой зазор башмака крейцкопфа;
  • слишком большой зазор между втулкой и пальцем крейцкопфа;
  • всасывание жидкости;
  • механическая расшатанность (поршень, гильза цилиндра, шток поршня)

Температура подшипников

Температура коренного подшипника
Результаты измерения значений этого параметра указывают на неполадки, связанные с гидродинамическими подшипниками скольжения включая их перегрузку, усталостные измерения или недостаточную смазку.

  • слишком высокая температура коренного подшипника (недостаточная смазка)

Система АСКВ «ПУЛЬС» включает аппаратные средства измерения и обработки показателей вибрации и тепломеханических величин, математическое и программно-методическое обеспечение автоматизированного контроля состояния агрегата, в том числе сигнализацию достижения подконтрольными параметрами пороговых уровней, анализ и сохранение данных в электронный журнал.


Рис. 1 Вихретоковые контактные и бесконтактные датчики вибрации с частотно-модулируемым сигналом на выходе

Для измерения параметров вибрации в системе используются вихретоковые контактные и бесконтактные датчики с частотно-модулируемым сигналом на выходе, собственного производства.  В датчике применен вихретоковый преобразователь частоты, расположенный в одном защитном корпусе с чувствительным элементом. Такая конструкция датчика позволяет передавать сигнал на расстояние до 1 000 м без промежуточных устройств, и обеспечивает высокую эксплуатационную неприхотливость датчика. Датчик устойчив к импульсным механическим воздействиям (без деформации корпуса), может эксплуатироваться при температурах от -10°С до +150°С (кратковременно до +180°С), в условиях электромагнитной и паромасляной среды. IP 67.


Рис. 2 Шкаф управления системой (а) и сенсорный монитор (б) для визуализации трендов контролируемых параметров и проведения анализа.

Функциональные преобразователи сигналов собираются в шкафу управления (ШУ), там же устанавливается промышленный компьютер со специализированным ПО и источник бесперебойного питания. Сенсорный монитор может быть установлен в шкафу либо вынесен за его пределы и вмонтирован в БЩУ. Доступно оперативное удаленное подключение к системе для экспертной оценки критической ситуации и принятия решения об остановке агрегата.

Возможно пылезащищенное исполнение шкафа с замкнутой системой циркуляции воздуха.

Последнее изменение Понедельник, 04 Август 2014 10:51

Посетители | Кто сейчас на сайте

Сейчас 64 гостей и ни одного зарегистрированного пользователя на сайте