【壓縮機網】關于壓縮機運行狀態管理和預知維修文件系統
本文所論及的是一項較新的技術，可保持穩定節能效果的有效實施。
壓縮機的預知性維修是通過對壓縮機的狀態監測，得到關于壓縮機的溫度、壓力、流量、振動、噪聲、電耗等各種動態參數，由系統對各種參數進行分析，進行故障診斷、狀態預測和維修決策，進而實現對壓縮機的預知維修。屬于從事故維修，計劃修理向預知維修的轉變，不僅有利于節約維修費用，而且還可大大降低事故率、減少停機次數和時間。
一個成功的預知性維修程序是建立在壓縮機上的優化維修策略（亦即矯正的，預防的或可知性的）, 以得到正確的“維修組合”, 它包含經過良好培訓的人員, 應用技術, 集成的分析, 有效的決策和對成本效益的不懈追求。
預知性維修也稱預測性維修（Predictive Maintenance，簡稱PdM）是以狀態為依據(Condition Based)的維修，在壓縮機運行時，對它的主要（或需要）部位進行定期（或連續）的狀態監測。根據監測數據，使用分析工具，判定壓縮機被檢測零部件所處的狀態，預測壓縮機被檢測零部件狀態的發展趨向，依據其狀態發展趨向和可能的故障模式，預先制定預知性維修計劃，確定機器應該修理的時間、內容、方式，下達維修指令或作業單。安排人員，準備必需的技術和物資。按期進行計劃規定的維修項目，加強記錄，反饋維修指令或作業單，將修理記錄和有關數據錄入狀態管理文件，做為狀態控制的依據。
預知性維修集壓縮機狀態監測、故障診斷、故障（狀態）預測、維修決策和維修活動于一體，是一種新興的維修方式。
例如壓縮機的氣閥，直接關系到壓縮機的打氣量，吸排氣壓力，電耗等，是壓縮機維修量最大的零部件。絕大部分的氣閥損壞是由于氣閥彈簧過度磨損、斷裂或自由高度變小，而使閥片的緩沖作用喪失。氣閥的開閉聲響逐步變大，漏氣逐步增加，排氣溫度升高和閥蓋溫度升高。通過對氣閥溫度、噪聲或振動進行精確的定點測試，并結合氣閥狀態分析技術，進行科學的預測，采用數字圖線技術，對后續狀態發展進行預測，確定合理而經濟的維修計劃或命令，與鄰近的維修項目合并執行。經過幾個循環的實踐，對已執行的維修計劃進行總結分析或矯正，使之更趨于優化狀態，其程序如表1。
列舉一個壓縮機狀態管理表文件如下：
SCY10a是一個壓縮機狀態管理表文件，分氮氫1#機到6#機、11#機到22#機共18列。
行為日期，可以把任一機器的狀態輸入到該文件。
具體輸入方法：
1 從試運行日開始，按機臺和日期，輸入狀態管理表；
2 輸入機器狀態，（輸入其中之一：運行，停機及時間，開機及時間，在修理，修理好）；
3 運行狀態是否正常，穩定；有無異音或壓力、或有無溫度不正常波動；
4 發現和存在問題用紅色表示，（某段吸氣閥異音或發熱，某段排氣閥音異音或發熱；某段填料漏氣）等；
5 發現和存在異常用紅色表示，（氣缸，活塞，活塞桿，活塞環，導向環，緩沖器）；
6 發現和存在故障用紅色表示，（其他設備、管線、閥門、儀表）；
7 未處理項，繼續拷貝，延續存在；
8 處理項用藍色；第二日經處理該項不存在時刪除。
例1：運行13天，穩定；氣閥，填料，活塞環狀態正常
例2：20：18停機，發現五段中體兩處裂，四進緩沖器支撐板裂兩處，三段缸有響聲，六段填料有異聲；四五段平衡管漏氣較大；經檢查四五段活塞環斷裂，三段排氣閥壞；六處排氣閥有活塞環碎塊。
例3：運行16天，穩定；氣閥，填料，活塞環狀態正常。
關于優化壓縮機運轉狀態、預知性維修工作內容
優化壓縮機運行狀態采用預知性維修相關技術，是一項綜合技術。該系統對某化工廠所管轄的41臺壓縮機和循環機的氣閥、活塞環、導向環和活塞桿設立狀態管理記錄和狀態分析，通過圖表顯示所管理的零部件的狀態特征和變化趨勢，為其維修計劃提供依據。
該系統管理的壓縮機和循環機按表2編號，包括下列主要內容：
1 通過壓縮機狀態管理文件，管理壓縮機整體狀態，使壓縮機整體狀態得到清晰的描述，避免隱患得不到管理而疏忽；
2 確定易損零部件狀態
2.1氣閥
檢測儀器：紅外測溫儀或熱像儀。
測量參數：定時準確測量各段吸氣溫度，吸氣壓力，排氣壓力，吸氣閥蓋溫度，排氣閥蓋溫度。
分析方法：
① 按各段吸氣溫度計算吸氣閥蓋溫度；
② 按各段吸氣溫度和壓縮比計算排氣閥蓋溫度；
③ 以氣閥實測溫度與最佳工況溫度對比，計算偏移量，按偏移量確定氣閥的工作狀態。當偏移量數值為藍色時，可認為屬正常狀態；當偏移量數值為紅色時，可認為不正常狀態；
測量要點：
① 氣閥編號，編號方法：靠近十字頭處氣閥為內，蓋側氣閥為外；同名氣閥從上往下編號。例：一段蓋側吸氣閥從最上面數第二閥，編號為一吸外2。
② 各段吸氣溫度測量點定位并做標記；
③ 檢測記錄各氣閥最高溫度，并作記錄；
④ 換氣閥后，應對每個氣閥的溫度進行測試，記入系統的“氣閥記錄分析.excel文件”，并調整修正溫度項，使偏移量為最小整數，以備對后續記錄進行分析。
2.2 導向環磨損測試
測試分析方法：
① 測量該段十字頭平均間隙；
② 在活塞桿上壓千分表，將內死點千分表示值調為0；
③ 盤車，測外死點千分表示值（注意正負）；
④ 計算活塞軸線偏移氣缸軸線實際量值；
⑤ 計算導向環磨損量。當導向環磨損量大于1mm時，磨損量數值變紅色，應引起警惕！此狀態會引起活塞環泄漏增加較多，并導致活塞環磨損加快。
2.3 活塞環磨損測試
測試該段排氣溫度增加值（剔除氣閥影響）與換環初期該值對比，確定活塞環的漏氣程度。
檢測儀器：紅外測溫儀或熱像儀。
測量參數：準確各段吸氣溫度，排氣溫度，吸氣壓力，排氣壓力。
分析方法：
① 記錄換氣閥和活塞環后的吸氣溫度，排氣溫度，吸氣壓力，排氣壓力，調整修正溫度項，使偏移量為最小整數；
② 隨后按時記錄各段吸氣溫度，排氣溫度，吸氣壓力，排氣壓力，計算排氣溫度，計算偏移量。當偏移量數值為藍色時，可認為屬正常狀態；當偏移量數值為紅色時，可認為不正常狀態；
測量要點：
a. 準確測量測試段的吸氣溫度，排氣溫度，吸氣壓力，排氣壓力；
b. 各段溫度測量點應定位并做標記；
c. 換氣閥和活塞環后，應測吸氣溫度，排氣溫度，吸氣壓力，排氣壓力，調整修正溫度項，使偏移量為最小整數。
2.4 零部件磨損極限
① 極限磨損量判斷依據：測試間隙超過新機間隙的2倍以上；
② 效率判斷依據：測試效率較新機效率下降5%以上；
2.5 易損件可靠性要求的計算
按最短停機時間的倍數計算。
2.6 易損件進入維修程序的判斷依據
按計算結果的必要性和可能性去判定。
2.7 氣閥可用性判斷依據
按氣閥的測試溫度判定
2.8 閥簧與閥片價格的比率
閥片價格為優質閥簧價格的10倍。
2.9 閥簧可用判斷依據
自由高度損失7%，使用時間超過2000小時。
3 延長易損件壽命的技術
3.1 導向環配置技術：合理寬度的計算（結合寬度變化加大趨勢確定）；適用不同比壓的導向環材料；隨氣缸磨損量調整的導向環配置技術
3.2 均勻磨損的活塞環結構
3.3 優化的活塞環材料類別（青銅，鑄鐵，填充聚四氟乙烯，peek，ppek）
3.4 優化的配方和物理性能
3.5 優化的氣閥馬赫數
3.6 優化的氣閥彈簧配置
3.7 優化的彈簧結構、尺寸和材質
3.8 精準的狀態測量
3.9 拆卸前的位置測定，安裝時盡量恢復原位置（尤其是活塞位置）
3.10 精細的安裝準備
3.11 科學的安裝過程潤滑。國外機械包括汽車、鐵路車輛、飛機、軍方設備等可靠性高的原因之一是精良的安裝過程潤滑
4 壓縮機狀態管理
把氣閥、活塞環、導向環測試分析的狀態結果記入狀態管理；把昨日的狀態復制到今日，并按變化情況記入，未變的繼續復制。
5 維修作業單下達和反饋
預知維修能有效減少停機次數的關鍵是：根據壓縮機狀態，參考維修計劃，適當調整壓縮機維修項目的執行時間，合理的減少前后各次停機次數，逐步走上經濟的壓縮機維修運行軌道，達到壓縮機的穩定、高效、低耗、安全維修運行。
關于壓縮機狀態管理表具體文件
這是一個制定和調整停機檢修計劃（氣閥，活塞環，導向環，）的列舉文件和各壓縮機檢修的記錄列舉文件，此文件主要是配合記錄表格而作。
其包含分氮氫機、二氧化碳機、循環機3個文件集。氮氫機又分6段氮氫機檢修記錄、低壓機檢修記錄、高壓機檢修記錄和停機檢修計劃（氣閥，活塞環，導向環，）等四個表文件，可從下段切換。二氧化碳機又分檢修記錄和停機檢修計劃兩個表。循環機又分20MPa循環機檢修記錄、25MPa循環機檢修記錄、低壓醇循環機檢修記錄、中壓醇循環機檢修記錄和停機檢修計劃五個表，也可從下段切換，便于清晰的檢查易損零部件的使用周期，即時輸入有關數據，便于對維修進行管理。
SCY200氣閥紀錄分析文件說明
SCY201氣閥紀錄分析氮氫機1#，顯示1#機在裝的80個氣閥的溫度偏移趨勢分析；
SCY301活塞桿環導向環磨損測試氮氫機1#，1#機在裝的8個活塞導向環的磨損測試表格和計算；5個活塞的活塞環漏氣引起的排氣溫度偏移趨勢分析；4個活塞桿的溫度測試和溫度偏移趨勢，便于觀察分析。
SCY300活塞桿環導向環磨損測試說明
該文件分3個工作區：導向環磨損測試、活塞環磨損測試和活塞桿溫度測試區。
1 導向環磨損測試
通過測內外死點活塞桿的高度千分表示值，內側調為零；
輸入十字頭間隙、活塞桿長度、壓縮機行程、活塞原軸線偏移氣缸軸線；測試時間、內、外拐點活塞桿高度；通過計算活塞軸線偏移氣缸軸線實際量值，計算導向環磨損。
當導向環磨損量大于1mm時，磨損量數值變紅色，應引起警惕！此狀態會引起活塞環泄漏增加較多，并導致活塞環磨損加快。
2 活塞環磨損測試
通過準確測量各段吸氣溫度，排氣溫度，吸氣壓力，排氣壓力，測試該段排氣溫度的偏移量（剔除氣閥影響），與換環初期該值對比，確定活塞環的漏氣程度。
當偏移量數值為藍色時，可認為屬正常狀態；當偏移量數值為紅色時，可認為不正常狀態。
3 活塞桿溫度測試
通過用紅外測溫儀測試活塞桿的最高溫度，與吸氣溫度對比，計算活塞桿的最高溫度與吸氣溫度的差值，當差值為藍色時，可認為屬正常狀態，當偏移量數值為紅色時，可認為不正常狀態。該差值反映填料的漏氣程度和活塞桿的摩擦狀態，避免活塞桿由于不當摩擦或磨損造成的填料漏氣和活塞桿斷裂。
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本文所論及的是一項較新的技術，可保持穩定節能效果的有效實施。
壓縮機的預知性維修是通過對壓縮機的狀態監測，得到關于壓縮機的溫度、壓力、流量、振動、噪聲、電耗等各種動態參數，由系統對各種參數進行分析，進行故障診斷、狀態預測和維修決策，進而實現對壓縮機的預知維修。屬于從事故維修，計劃修理向預知維修的轉變，不僅有利于節約維修費用，而且還可大大降低事故率、減少停機次數和時間。
一個成功的預知性維修程序是建立在壓縮機上的優化維修策略（亦即矯正的，預防的或可知性的）, 以得到正確的“維修組合”, 它包含經過良好培訓的人員, 應用技術, 集成的分析, 有效的決策和對成本效益的不懈追求。
預知性維修也稱預測性維修（Predictive Maintenance，簡稱PdM）是以狀態為依據(Condition Based)的維修，在壓縮機運行時，對它的主要（或需要）部位進行定期（或連續）的狀態監測。根據監測數據，使用分析工具，判定壓縮機被檢測零部件所處的狀態，預測壓縮機被檢測零部件狀態的發展趨向，依據其狀態發展趨向和可能的故障模式，預先制定預知性維修計劃，確定機器應該修理的時間、內容、方式，下達維修指令或作業單。安排人員，準備必需的技術和物資。按期進行計劃規定的維修項目，加強記錄，反饋維修指令或作業單，將修理記錄和有關數據錄入狀態管理文件，做為狀態控制的依據。
預知性維修集壓縮機狀態監測、故障診斷、故障（狀態）預測、維修決策和維修活動于一體，是一種新興的維修方式。
例如壓縮機的氣閥，直接關系到壓縮機的打氣量，吸排氣壓力，電耗等，是壓縮機維修量最大的零部件。絕大部分的氣閥損壞是由于氣閥彈簧過度磨損、斷裂或自由高度變小，而使閥片的緩沖作用喪失。氣閥的開閉聲響逐步變大，漏氣逐步增加，排氣溫度升高和閥蓋溫度升高。通過對氣閥溫度、噪聲或振動進行精確的定點測試，并結合氣閥狀態分析技術，進行科學的預測，采用數字圖線技術，對后續狀態發展進行預測，確定合理而經濟的維修計劃或命令，與鄰近的維修項目合并執行。經過幾個循環的實踐，對已執行的維修計劃進行總結分析或矯正，使之更趨于優化狀態，其程序如表1。
列舉一個壓縮機狀態管理表文件如下：
SCY10a是一個壓縮機狀態管理表文件，分氮氫1#機到6#機、11#機到22#機共18列。
行為日期，可以把任一機器的狀態輸入到該文件。
具體輸入方法：
1 從試運行日開始，按機臺和日期，輸入狀態管理表；
2 輸入機器狀態，（輸入其中之一：運行，停機及時間，開機及時間，在修理，修理好）；
3 運行狀態是否正常，穩定；有無異音或壓力、或有無溫度不正常波動；
4 發現和存在問題用紅色表示，（某段吸氣閥異音或發熱，某段排氣閥音異音或發熱；某段填料漏氣）等；
5 發現和存在異常用紅色表示，（氣缸，活塞，活塞桿，活塞環，導向環，緩沖器）；
6 發現和存在故障用紅色表示，（其他設備、管線、閥門、儀表）；
7 未處理項，繼續拷貝，延續存在；
8 處理項用藍色；第二日經處理該項不存在時刪除。
例1：運行13天，穩定；氣閥，填料，活塞環狀態正常
例2：20：18停機，發現五段中體兩處裂，四進緩沖器支撐板裂兩處，三段缸有響聲，六段填料有異聲；四五段平衡管漏氣較大；經檢查四五段活塞環斷裂，三段排氣閥壞；六處排氣閥有活塞環碎塊。
例3：運行16天，穩定；氣閥，填料，活塞環狀態正常。
關于優化壓縮機運轉狀態、預知性維修工作內容
優化壓縮機運行狀態采用預知性維修相關技術，是一項綜合技術。該系統對某化工廠所管轄的41臺壓縮機和循環機的氣閥、活塞環、導向環和活塞桿設立狀態管理記錄和狀態分析，通過圖表顯示所管理的零部件的狀態特征和變化趨勢，為其維修計劃提供依據。
該系統管理的壓縮機和循環機按表2編號，包括下列主要內容：
1 通過壓縮機狀態管理文件，管理壓縮機整體狀態，使壓縮機整體狀態得到清晰的描述，避免隱患得不到管理而疏忽；
2 確定易損零部件狀態
2.1氣閥
檢測儀器：紅外測溫儀或熱像儀。
測量參數：定時準確測量各段吸氣溫度，吸氣壓力，排氣壓力，吸氣閥蓋溫度，排氣閥蓋溫度。
分析方法：
① 按各段吸氣溫度計算吸氣閥蓋溫度；
② 按各段吸氣溫度和壓縮比計算排氣閥蓋溫度；
③ 以氣閥實測溫度與最佳工況溫度對比，計算偏移量，按偏移量確定氣閥的工作狀態。當偏移量數值為藍色時，可認為屬正常狀態；當偏移量數值為紅色時，可認為不正常狀態；
測量要點：
① 氣閥編號，編號方法：靠近十字頭處氣閥為內，蓋側氣閥為外；同名氣閥從上往下編號。例：一段蓋側吸氣閥從最上面數第二閥，編號為一吸外2。
② 各段吸氣溫度測量點定位并做標記；
③ 檢測記錄各氣閥最高溫度，并作記錄；
④ 換氣閥后，應對每個氣閥的溫度進行測試，記入系統的“氣閥記錄分析.excel文件”，并調整修正溫度項，使偏移量為最小整數，以備對后續記錄進行分析。
2.2 導向環磨損測試
測試分析方法：
① 測量該段十字頭平均間隙；
② 在活塞桿上壓千分表，將內死點千分表示值調為0；
③ 盤車，測外死點千分表示值（注意正負）；
④ 計算活塞軸線偏移氣缸軸線實際量值；
⑤ 計算導向環磨損量。當導向環磨損量大于1mm時，磨損量數值變紅色，應引起警惕！此狀態會引起活塞環泄漏增加較多，并導致活塞環磨損加快。
2.3 活塞環磨損測試
測試該段排氣溫度增加值（剔除氣閥影響）與換環初期該值對比，確定活塞環的漏氣程度。
檢測儀器：紅外測溫儀或熱像儀。
測量參數：準確各段吸氣溫度，排氣溫度，吸氣壓力，排氣壓力。
分析方法：
① 記錄換氣閥和活塞環后的吸氣溫度，排氣溫度，吸氣壓力，排氣壓力，調整修正溫度項，使偏移量為最小整數；
② 隨后按時記錄各段吸氣溫度，排氣溫度，吸氣壓力，排氣壓力，計算排氣溫度，計算偏移量。當偏移量數值為藍色時，可認為屬正常狀態；當偏移量數值為紅色時，可認為不正常狀態；
測量要點：
a. 準確測量測試段的吸氣溫度，排氣溫度，吸氣壓力，排氣壓力；
b. 各段溫度測量點應定位并做標記；
c. 換氣閥和活塞環后，應測吸氣溫度，排氣溫度，吸氣壓力，排氣壓力，調整修正溫度項，使偏移量為最小整數。
2.4 零部件磨損極限
① 極限磨損量判斷依據：測試間隙超過新機間隙的2倍以上；
② 效率判斷依據：測試效率較新機效率下降5%以上；
2.5 易損件可靠性要求的計算
按最短停機時間的倍數計算。
2.6 易損件進入維修程序的判斷依據
按計算結果的必要性和可能性去判定。
2.7 氣閥可用性判斷依據
按氣閥的測試溫度判定
2.8 閥簧與閥片價格的比率
閥片價格為優質閥簧價格的10倍。
2.9 閥簧可用判斷依據
自由高度損失7%，使用時間超過2000小時。
3 延長易損件壽命的技術
3.1 導向環配置技術：合理寬度的計算（結合寬度變化加大趨勢確定）；適用不同比壓的導向環材料；隨氣缸磨損量調整的導向環配置技術
3.2 均勻磨損的活塞環結構
3.3 優化的活塞環材料類別（青銅，鑄鐵，填充聚四氟乙烯，peek，ppek）
3.4 優化的配方和物理性能
3.5 優化的氣閥馬赫數
3.6 優化的氣閥彈簧配置
3.7 優化的彈簧結構、尺寸和材質
3.8 精準的狀態測量
3.9 拆卸前的位置測定，安裝時盡量恢復原位置（尤其是活塞位置）
3.10 精細的安裝準備
3.11 科學的安裝過程潤滑。國外機械包括汽車、鐵路車輛、飛機、軍方設備等可靠性高的原因之一是精良的安裝過程潤滑
4 壓縮機狀態管理
把氣閥、活塞環、導向環測試分析的狀態結果記入狀態管理；把昨日的狀態復制到今日，并按變化情況記入，未變的繼續復制。
5 維修作業單下達和反饋
預知維修能有效減少停機次數的關鍵是：根據壓縮機狀態，參考維修計劃，適當調整壓縮機維修項目的執行時間，合理的減少前后各次停機次數，逐步走上經濟的壓縮機維修運行軌道，達到壓縮機的穩定、高效、低耗、安全維修運行。
關于壓縮機狀態管理表具體文件
這是一個制定和調整停機檢修計劃（氣閥，活塞環，導向環，）的列舉文件和各壓縮機檢修的記錄列舉文件，此文件主要是配合記錄表格而作。
其包含分氮氫機、二氧化碳機、循環機3個文件集。氮氫機又分6段氮氫機檢修記錄、低壓機檢修記錄、高壓機檢修記錄和停機檢修計劃（氣閥，活塞環，導向環，）等四個表文件，可從下段切換。二氧化碳機又分檢修記錄和停機檢修計劃兩個表。循環機又分20MPa循環機檢修記錄、25MPa循環機檢修記錄、低壓醇循環機檢修記錄、中壓醇循環機檢修記錄和停機檢修計劃五個表，也可從下段切換，便于清晰的檢查易損零部件的使用周期，即時輸入有關數據，便于對維修進行管理。
SCY200氣閥紀錄分析文件說明
SCY201氣閥紀錄分析氮氫機1#，顯示1#機在裝的80個氣閥的溫度偏移趨勢分析；
SCY301活塞桿環導向環磨損測試氮氫機1#，1#機在裝的8個活塞導向環的磨損測試表格和計算；5個活塞的活塞環漏氣引起的排氣溫度偏移趨勢分析；4個活塞桿的溫度測試和溫度偏移趨勢，便于觀察分析。
SCY300活塞桿環導向環磨損測試說明
該文件分3個工作區：導向環磨損測試、活塞環磨損測試和活塞桿溫度測試區。
1 導向環磨損測試
通過測內外死點活塞桿的高度千分表示值，內側調為零；
輸入十字頭間隙、活塞桿長度、壓縮機行程、活塞原軸線偏移氣缸軸線；測試時間、內、外拐點活塞桿高度；通過計算活塞軸線偏移氣缸軸線實際量值，計算導向環磨損。
當導向環磨損量大于1mm時，磨損量數值變紅色，應引起警惕！此狀態會引起活塞環泄漏增加較多，并導致活塞環磨損加快。
2 活塞環磨損測試
通過準確測量各段吸氣溫度，排氣溫度，吸氣壓力，排氣壓力，測試該段排氣溫度的偏移量（剔除氣閥影響），與換環初期該值對比，確定活塞環的漏氣程度。
當偏移量數值為藍色時，可認為屬正常狀態；當偏移量數值為紅色時，可認為不正常狀態。
3 活塞桿溫度測試
通過用紅外測溫儀測試活塞桿的最高溫度，與吸氣溫度對比，計算活塞桿的最高溫度與吸氣溫度的差值，當差值為藍色時，可認為屬正常狀態，當偏移量數值為紅色時，可認為不正常狀態。該差值反映填料的漏氣程度和活塞桿的摩擦狀態，避免活塞桿由于不當摩擦或磨損造成的填料漏氣和活塞桿斷裂。
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