往复压缩机故障检测方法和装置制造方法及图纸

本公开涉及一种往复压缩机故障检测方法和装置。该往复压缩机故障检测装置包括键相传感器、应力检测组件、排气压力检测组件和控制组件，键相传感器与往复压缩机的旋转部件相连接，应力检测组件与往复压缩机的气缸盖相连接，排气压力检测组件与往复压缩机的气缸排气缓冲罐相连接，控制组件与键相传感器、应力检测组件和排气压力检测组件相连接，该方法包括：根据曲轴相位角确定往复压缩机的气缸运行周期，获取气缸运行周期内的气缸盖最大应力和排气缓冲罐压力，根据两个或多个气缸运行周期的气缸盖最大应力和排气缓冲罐压力确定往复压缩机是否存在液击故障，从而实现了可靠及时的液击故障检测。的液击故障检测。的液击故障检测。

【技术实现步骤摘要】
往复压缩机故障检测方法和装置


[0001]本公开涉及压缩机领域，具体地，涉及一种往复压缩机故障检测方法和装置。

技术介绍

[0002]往复压缩机具有适用范围广、压比高等特点，通常作为核心设备广泛应用于石化、制冷等领域。然而，往复压缩机易损件多、故障源多、故障率较高，导致机组难以长期平稳运行。现场经验发现，活塞杆断裂是往复压缩机各类故障中最为严重的一类，甚至可能导致爆炸等安全事故。研究表明，液击因素是造成活塞杆断裂的最主要原因之一。由此可见，往复压缩机液击问题可能直接造成活塞杆断裂等安全事故。为防止发生类似安全事故，避免往复压缩机液击问题十分重要。当前的实际操作中，液击故障的检测依靠人工根据气缸内噪声进行判断，而人工判断的方法不够可靠，容易出现误检或漏检。

技术实现思路

[0003]为了解决上述问题，本公开提供一种往复压缩机故障检测方法和装置。
[0004]第一方面，本公开提供了一种往复压缩机故障检测方法，应用于往复压缩机故障检测装置中的控制组件，所述往复压缩机故障检测装置包括键相传感器、应力检测组件、排气压力检测组件和所述控制组件，所述键相传感器与所述往复压缩机的旋转部件相连接，所述应力检测组件与所述往复压缩机的气缸盖相连接，所述排气压力检测组件与所述往复压缩机的气缸排气缓冲罐相连接，所述控制组件与所述键相传感器、所述应力检测组件和所述排气压力检测组件相连接，所述方法包括：
[0005]获取所述键相传感器检测的曲轴相位角，根据所述曲轴相位角确定所述往复压缩机的气缸运行周期；
[0006]获取气缸运行周期内的气缸盖最大应力和排气缓冲罐压力，其中，所述排气缓冲罐压力为所述排气压力检测组件检测的气缸排气压力的最大值，所述气缸盖最大应力为根据所述应力检测组件检测的所述气缸盖的应变值获取的气缸盖应力的最大值；
[0007]根据两个或多个所述气缸运行周期的所述气缸盖最大应力和所述排气缓冲罐压力确定所述往复压缩机是否存在液击故障。
[0008]可选地，在周期性获取每个气缸运行周期的气缸盖最大应力和排气缓冲罐压力之前，所述方法还包括：根据所述曲轴相位角确定所述往复压缩机的气缸运行状态；所述获取气缸运行周期的气缸盖最大应力和排气缓冲罐压力包括：获取气缸运行周期内所述气缸运行状态为排气状态下的气缸盖最大应力和排气缓冲罐压力。
[0009]可选地，所述根据两个或多个所述气缸运行周期的所述气缸盖最大应力和所述排气缓冲罐压力确定所述往复压缩机是否存在液击故障包括：根据前一周期的所述排气缓冲罐压力和本周期的所述排气缓冲罐压力的比值，对本周期的所述气缸盖最大应力进行修正，得到本周期的气缸盖最大应力修正值；在本周期的所述气缸盖最大应力修正值与前一周期的所述气缸盖最大应力的第一变化率大于或等于第一预设变化率阈值的情况下，确定
所述往复压缩机存在液击故障。
[0010]可选地，所述往复压缩机故障检测装置还包括进气压力检测组件，所述进气压力检测组件与所述往复压缩机的气缸进气缓冲罐和控制组件相连接，用于检测气缸进气压力，在根据两个或多个所述气缸运行周期的所述气缸盖最大应力和所述排气缓冲罐压力确定所述往复压缩机是否存在液击故障之前，所述方法还包括：获取气缸运行周期内所述气缸运行状态为吸气状态下的气缸盖吸气应力和气缸进气压力；根据所述气缸盖吸气应力、所述气缸进气压力和所述气缸盖最大应力，获取所述排气状态下的气缸盖侧计算排气最大压力；获取所述气缸盖侧计算排气最大压力与所述排气缓冲罐压力的气缸盖侧排气压力比；
[0011]所述根据两个或多个所述气缸运行周期的所述气缸盖最大应力和所述排气缓冲罐压力确定所述往复压缩机是否存在液击故障包括：在本周期的所述气缸盖侧排气压力比与前一周期的所述气缸盖侧排气压力比的第二变化率大于或等于第二预设变化率阈值的情况下，确定所述往复压缩机存在液击故障。
[0012]可选地，所述气缸、所述应力检测组件、所述排气压力检测组件和所述进气压力检测组件均为多个，其中：多个应力检测组件与多个气缸的气缸盖一一连接，多个排气压力检测组件与多个气缸的气缸排气缓冲罐一一连接，多个进气压力检测组件与多个气缸的气缸进气缓冲罐一一连接；所述控制组件分别与所述多个应力检测组件、所述多个排气压力检测组件和所述多个进气压力检测组件相连接。
[0013]可选地，所述应力检测组件包括多个应变片，多个所述应变片中的任一个应变片设置在所述气缸盖外侧表面的中心位置，其余应变片设置在所述气缸盖外侧表面，且不同的应变片与所述中心位置之间的距离不同。
[0014]可选地，根据所述曲轴相位角确定所述往复压缩机的气缸运行状态包括：在所述相位角处于第一预设相位角区间的情况下，确定所述气缸运行状态为吸气状态；在所述相位角处于第二预设相位角区间的情况下，确定所述气缸运行状态为排气状态。
[0015]第二方面，本公开提供一种往复压缩机故障检测装置，应用于往复压缩机，所述装置包括键相传感器、应力检测组件、排气压力检测组件和控制组件，所述键相传感器与所述往复压缩机的旋转部件相连接，所述应力检测组件与所述往复压缩机的气缸盖相连接，所述排气压力检测组件与所述往复压缩机的气缸排气缓冲罐相连接，所述控制组件与所述键相传感器、所述应力检测组件和所述排气压力检测组件相连接，其中：
[0016]所述键相传感器，用于检测往复压缩机的曲轴相位角；
[0017]所述应力检测组件，用于检测所述气缸盖的应变值；
[0018]所述排气压力检测组件，用于检测气缸排气压力；
[0019]所述控制组件，用于获取所述键相传感器检测的曲轴相位角，根据所述曲轴相位角确定所述往复压缩机的气缸运行周期；获取气缸运行周期内的气缸盖最大应力和排气缓冲罐压力，其中，所述排气缓冲罐压力为所述排气压力检测组件检测的气缸排气压力的最大值，所述气缸盖最大应力为根据所述应力检测组件检测的所述气缸盖的应变值获取的气缸盖应力的最大值；根据两个或多个所述气缸运行周期的所述气缸盖最大应力和所述排气缓冲罐压力确定所述往复压缩机是否存在液击故障。
[0020]可选地，所述装置还包括进气压力检测组件，所述进气压力检测组件与所述往复
压缩机的气缸进气缓冲罐和控制组件相连接，其中：所述进气压力检测组件，用于检测气缸进气压力；所述控制组件还用于：根据所述曲轴相位角确定所述往复压缩机的气缸运行状态；获取气缸运行周期内所述气缸运行状态为吸气状态下的气缸盖吸气应力和气缸进气压力，以及所述气缸运行状态为排气状态下的气缸盖最大应力和排气缓冲罐压力；根据所述气缸盖吸气应力、所述气缸进气压力和所述气缸盖最大应力，获取所述排气状态下的气缸盖侧计算排气最大压力；获取所述气缸盖侧计算排气最大压力与所述排气缓冲罐压力的气缸盖侧排气压力比；在本周期的所述气缸盖侧排气压力比与前一周期的所述气缸盖侧排气压力比的第二变化率大于或等于第二预设变化率阈值的情况下，确定所述往复压缩机存在液击故障。
[0021]可选地，所述气缸、所述应力检测组件、所述排气压力检测组件和所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种往复压缩机故障检测方法，其特征在于，应用于往复压缩机故障检测装置中的控制组件，所述往复压缩机故障检测装置包括键相传感器、应力检测组件、排气压力检测组件和所述控制组件，所述键相传感器与所述往复压缩机的旋转部件相连接，所述应力检测组件与所述往复压缩机的气缸盖相连接，所述排气压力检测组件与所述往复压缩机的气缸排气缓冲罐相连接，所述控制组件与所述键相传感器、所述应力检测组件和所述排气压力检测组件相连接，所述方法包括：获取所述键相传感器检测的曲轴相位角，根据所述曲轴相位角确定所述往复压缩机的气缸运行周期；获取气缸运行周期内的气缸盖最大应力和排气缓冲罐压力，其中，所述排气缓冲罐压力为所述排气压力检测组件检测的气缸排气压力的最大值，所述气缸盖最大应力为根据所述应力检测组件检测的所述气缸盖的应变值获取的气缸盖应力的最大值；根据两个或多个所述气缸运行周期的所述气缸盖最大应力和所述排气缓冲罐压力确定所述往复压缩机是否存在液击故障。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在周期性获取每个气缸运行周期的气缸盖最大应力和排气缓冲罐压力之前，所述方法还包括：根据所述曲轴相位角确定所述往复压缩机的气缸运行状态；所述获取气缸运行周期的气缸盖最大应力和排气缓冲罐压力包括：获取气缸运行周期内所述气缸运行状态为排气状态下的气缸盖最大应力和排气缓冲罐压力。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据两个或多个所述气缸运行周期的所述气缸盖最大应力和所述排气缓冲罐压力确定所述往复压缩机是否存在液击故障包括：根据前一周期的所述排气缓冲罐压力和本周期的所述排气缓冲罐压力的比值，对本周期的所述气缸盖最大应力进行修正，得到本周期的气缸盖最大应力修正值；在本周期的所述气缸盖最大应力修正值与前一周期的所述气缸盖最大应力的第一变化率大于或等于第一预设变化率阈值的情况下，确定所述往复压缩机存在液击故障。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述往复压缩机故障检测装置还包括进气压力检测组件，所述进气压力检测组件与所述往复压缩机的气缸进气缓冲罐和控制组件相连接，用于检测气缸进气压力，在根据两个或多个所述气缸运行周期的所述气缸盖最大应力和所述排气缓冲罐压力确定所述往复压缩机是否存在液击故障之前，所述方法还包括：获取气缸运行周期内所述气缸运行状态为吸气状态下的气缸盖吸气应力和气缸进气压力；根据所述气缸盖吸气应力、所述气缸进气压力和所述气缸盖最大应力，获取所述排气状态下的气缸盖侧计算排气最大压力；获取所述气缸盖侧计算排气最大压力与所述排气缓冲罐压力的气缸盖侧排气压力比；所述根据两个或多个所述气缸运行周期的所述气缸盖最大应力和所述排气缓冲罐压力确定所述往复压缩机是否存在液击故障包括：在本周期的所述气缸盖侧排气压力比与前一周期的所述气缸盖侧排气压力比的第二变化率大于或等于第二预设变化率阈值的情况下，确定所述往复压缩机存在液击故障。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述气缸、所述应力检测组件、所...

【专利技术属性】
技术研发人员：周天旭，徐上峰，梁华，
申请(专利权)人：中石化炼化工程集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：