[發明專利]一種基于無量綱指數的往復壓縮機故障監測診斷方法

有效

• 申請號: 201210445252.6
• 申請日: 2012-11-08
• 公開（公告）號: CN102913432A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 江志農;馮坤;馬波;馬晉;張進杰
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: F04B51/00
• 分類號: F04B51/00
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

1.一種基于無量綱指數的往復壓縮機故障監測診斷方法，該方法對往復壓縮機常見故障進行特征總結，采用無量綱指數形式表征往復壓縮機常見故障，其特征在于包括以下步驟：

1）基于往復壓縮機關鍵部件監測信號，建立往復壓縮機常見故障類型及其故障特征對照表，常見故障包括：活塞桿斷裂，撞缸，拉缸，活塞桿與活塞緊固螺栓松動，活塞桿與十字頭緊固螺紋松動，吸氣閥閥片斷裂，排氣閥閥片斷裂，支撐環嚴重磨損，活塞環嚴重磨損，吸氣閥泄漏，排氣閥泄漏，以字母i代表每種故障序號，對活塞桿斷裂，i=1，對撞缸，i=?2，以此類推，對吸氣閥泄漏，i=?10，排對氣閥泄漏，i=?11；

2）建立往復壓縮機11種常見故障危害程度對照表，定義不同故障破壞力大小D(i)，i=1，……?11；

3）建立表征不同故障劣化程度無量綱指數V的數學模型，第i種故障的劣化程度無量綱指數為V(i)，劣化程度無量綱指數反映故障惡化的歷史與實時情況；

4）建立表征機組停車必要性的停車無量綱指數M，直觀反映往復壓縮機工作過程中對停車檢修的要求；

5）在往復壓縮機在線監測系統中應用無量綱指數故障診斷方法，建立不同的故障特征分析圖譜；

6）將無量綱指數用于實際故障監測、診斷，當第i種故障劣化程度無量綱指數V(i)大于等于0.6時，即說明第i種故障已嚴重存在，當機組停車無量綱指數M大于等于0.6，即說明需及時停車檢修。

2.根據權利要求1中所述的基于無量綱指數的往復壓縮機故障診斷方法，其特征在于所述步驟3）中的不同故障劣化程度無量綱指數計算的數學模型：

V(i)=Πj=1nf(i,j)-N(i,j)F(i,j)-N(i,j)]]>

其中：

V(i)：第i種故障劣化程度無量綱指數；

f(i,j)：第i種故障第j種故障特征值當前值；

N(i,j)：第i種故障第j種故障特征值正常值；

F(i,j)：第i種故障第j種故障特征值報警值；

上述模型定義的故障劣化程度無量綱指數V(i)是一個取值范圍在[0，1]之間的無量綱指數，綜合考慮了不同故障各種故障特征參數當前值，歷史正常值與報警值之間的關系，模型的邊界條件為：

（1）f(i,j)-N(i,j)≤0,V(i)=0；

（2）f(i,j)-F(i,j)≥0,V(i)=1。

3.根據權利要求1中所述的基于無量綱指數的往復壓縮機故障診斷方法，其特征在于所述步驟4）中的機組停車必要性無量綱指數的數學模型：

M=max{D(i)*V(i)}

其中：

M：表征機組當前運行狀態對停車檢修要求無量綱特征指數；

D(i)：第i種故障破壞力大小；

V(i)：第i種故障特征明顯程度無量綱指數；

由于D(i)、V(i)均是取值范圍在[0，1]之間的無量綱指數，M的取值范圍也在[0，1]之間，當M=0時可認為機組運行狀態良好，無需停車檢修；當M≥0.6，即說明需及時停車檢修。