往复式压缩机组日常维护操作智能化改造技术分析

往复式压缩机组日常维护操作智能化改造技术分析

刘博群

伊犁新天煤化工有限责任公司 新疆 伊宁 835000

摘要：往复式压缩机组作为一种通用机械，在社会经济发展和国民生活水平提高中具有重要的地位，广泛应用于石油化工行业，受早期生产制造技术和智能化技术的限制，设备所配置的仪表、阀门绝大部分需要人工就地操作，因此，压缩机组日常维护操作需要依靠有一定经验的专业技术人才维护操作，而一位合格的压缩机维护技术人员至少需要2～3年的培养周期，人员培养成本非常高；并且其所使用的场所属于高危环境，安全操作维护尤为重要；同时，油气田分布点多面广、战线长的特性，需要大量的技术人员做日常操作维护；并且近年来，油气田推行数字化、智能化和智慧油田的发展模式，气田生产区域基本全部推行无人化管理，而作为集输增压的核心设备，压缩机组的日常操作维护成为最大的制约条件。早期油气田发展迅猛，配置了大量智能性低的往复式压缩机组，只有部分核心采气工艺处理厂和储气库所配置设备的智能性相对较高，且智能化技术作为当下一个高端热度技术课题，研究使用成本非常高，本文主要结合20余年的压缩机组技术维护管理经验，针对目前往复式压缩机组日常操作维护的特性，通过运用最经济适用的智能化技术的升级改造，使得压缩机组实现远程智能巡检维护操作，从而提升压缩机组的安全可靠性和降低日常维护管理成本，促进和提升油气田智慧油田的发展脚步。

关键词：压缩机；远程；人工智能；操作维护

引言

往复式天然气压缩机润滑系统对设备维护和保养也至关重要。良好的润滑系统可以减少设备的维修次数和维修成本。通过及时更换润滑油和保持润滑系统的清洁，可以预防很多问题的发生，提高设备的可靠性。润滑系统还可以帮助探测设备内部的异常情况，提前发现设备故障，从而避免由此造成的损失。

1往复式压缩机基本原理

往复式压缩机属于活塞式空压机，其工作原理是通过曲轴带动连杆，连杆控制活塞，让活塞在缸体中进行上下运动，改变气缸实际容积。当活塞向上运动时，气缸容积下降，打开出气阀，进气阀呈现关闭状态，整个空气压缩操作完成；当活塞向下运动时，气缸容积增加，排气阀关闭，进气阀开启，完成进气环节。为了提高气缸的密闭性，工作人员要合理控制活塞环密闭活塞和缸体之间的间隙，在日常工作中活塞环易受到各种压力因素影响，导致其形成易损件，是往复式压缩机日常维护的关键点。目前，往复式压缩机结构具有较强特殊性，造成其存在各种优点，如装置系统简单、能耗小、制作成本低等优点，被广泛应用到石油行业。但在实际应用中，发现该设备故障率较高，时常出现气阀故障、冷却器腐蚀、活塞环故障等问题，给石油生产作业造成严重影响。因此，在实际工程作业时，工作人员要加强维护保养工作，根据工作经验判断故障类型，合理控制故障维修时间，降低往复式故障率，加强压缩机工作的稳定性。以气阀故障为例，该故障问题故障率占总故障率2/3左右，是往复式压缩机最常见的故障类型，按照气阀故障出现位置差异，主要分为弹簧故障和阀片故障。其中阀片故障时常出现在工程方面，在工程作业中会给阀片造成不同程度的磨损，易产生严重的阀片故障问题；当阀门弹簧工作时间过长，易改变扭矩周期、弯曲应力等数据，导致往复式压缩机出现故障问题。

2往复式压缩机组日常维护操作智能化改造技术分析

2.1做好日常维护保养工作

为了确保往复式压缩机的正常运行，企业需要制定并执行一系列日常维护措施。以下是一些企业可以采取的措施。（1）定期清洗过滤器。往复式压缩机的过滤器会随着时间的推移而积累灰尘和杂质，这些物质会限制空气流量并对往复式压缩机的性能产生负面影响。因此，企业要定期检查并清洗过滤器，以确保良好的空气流量。（2）定期更换油液。往复式压缩机的油液需要定期更换，以确保压缩机的正常运行。往复式压缩机的油液会随着时间的推移而降低性能，导致过热和其他故障。因此，企业需要根据制造商的建议，定期更换油液。（3）定期检查电气系统与冷却系统。电气系统故障可能会导致往复式压缩机停机，因此，企业需要定期检查电气系统。这包括检查电缆、插头和接头的连接，检查电子控制面板和传感器，确保它们的工作正常。同时，冷却系统对往复式压缩机的正常运行的重要性不言而喻安。企业要定期检查冷却系统，包括冷却水泵、冷却塔和水管道。检查它们是否有损坏或泄漏，并确保它们的运作正常。（4）定期检查紧固件与排气系统。往复式压缩机的紧固件可能会在运行时松动，导致振动和其他故障。因此，企业需要组织相关人员定期检查紧固件并重新拧紧相关固件，以确保压缩机的正常运行。同时，排气系统将往复式压缩机产生的废气排放到环境中，其重要性不言而喻。企业需要定期检查排气管道和消声器是否有损坏或阻塞，并确保排气管道和消声器的运作正常。

2.2故障诊断与维护

1)故障诊断方法视觉检查，定期进行外部检查，寻找泄漏、损坏或磨损的迹象。压力和温度监测，通过监测油压和油温，可以及时发现潜在的问题，异常的压力或温度往往是系统故障的早期迹象。油品分析，定期对润滑油进行化学分析，检测其粘度、酸值、水分含量和金属颗粒含量，这些指标可以反映出油品的状况和潜在的系统问题。声音和振动分析，异常声音或振动往往预示着机械问题。使用振动分析工具可以帮助定位问题源。2)维护策略定期更换润滑油和滤芯，根据制造商的建议和实际运行条件定期更换润滑油和油滤器。保持清洁，保持压缩机和润滑系统的清洁，避免污染物进入系统。检查和紧固连接件，定期检查所有管道和接头，确保无泄漏且紧固。监控系统性能，使用传感器和监控系统实时跟踪润滑系统的关键参数，如油压、油温和流量。

2.3润滑油效率低方面

首先，可以通过合理的冷却系统控制机器的温度。例如，可以增加冷却风扇的数量或提高冷却介质的流速，以提高散热效率。另外，安装热交换器或增加散热片的表面积也是有效的方法。这些措施将有助于降低机器的工作温度，提高润滑油的性能。其次，选择适合的润滑油也是提高效率的重要因素。对于往复式的天然气压缩机来说，选择具有良好抗高温性能和氧化稳定性的润滑油是非常关键的。这样的润滑油能够在高温下保持稳定性，延长其使用寿命，提高润滑效果。定期检查润滑油的状态和更换周期也是必不可少的。及时更换老化的润滑油，清洗润滑系统中的杂质和沉淀物，有助于保持润滑油的性能和效率。在更换润滑油时，还可以考虑使用添加剂来增强润滑油的抗磨损和抗氧化能力，进一步提高润滑效果。最后，定期维护和保养往复式天然气压缩机也是提高润滑油效率的关键。定期清洗和润滑机器的传动部件，查找并修复可能的漏油点，对润滑系统进行全面的检查和维护，都能够有效提高润滑油的效率和机器的工作性能。

结语

早期场站所配置的压缩机组智能性相对较低，需要人力成本较大，通过智能技术应用，可以实现压缩机组远程智能监控设备运行状态，远程预测诊断设备使用性能，更科学地安排人员对有隐患的设备进行专项巡检维护，对于正常的设备减少维护频次，有效降低维护人员成本和频繁性日常维护工作成本，同时提升设备运行安全可靠性和使用效能。

参考文献

[1]苏放.2D-90压缩机气阀装配机器人远程监控系统设计研究[D].沈阳理工大学,2020.

[2]付雄新.天然气压缩机远程监控系统设计[J].自动化与仪器仪表,2014(06):62-63.