大型壓縮機(jī)組設(shè)備群的故障預(yù)測(cè)與健康管理

王 昊

（中海石油華鶴煤化有限公司，黑龍江鶴崗 154100）

大型壓縮機(jī)組設(shè)備群的故障預(yù)測(cè)與健康管理

王 昊

（中海石油華鶴煤化有限公司，黑龍江鶴崗 154100）

化工生產(chǎn)行業(yè)，如果以大型壓縮機(jī)組設(shè)備群為主進(jìn)行生產(chǎn)或施工，則大型壓縮機(jī)組設(shè)備群的地位是非常重要的。而大型壓縮機(jī)組涉及到的相關(guān)設(shè)備如各種類型的壓縮機(jī)、中小型的機(jī)泵等必不可少，其運(yùn)行的速度以及功率都相對(duì)較大。為保證大型壓縮機(jī)組設(shè)備群的使用壽命、功用以及安全運(yùn)行，則必須定期對(duì)其進(jìn)行故障預(yù)測(cè)以及健康管理。針對(duì)大型壓縮機(jī)組設(shè)備群的故障預(yù)測(cè)及健康管理，就其中相關(guān)的內(nèi)容進(jìn)行深入分析和探討。

大型壓縮機(jī)組設(shè)備群；故障預(yù)測(cè)；健康管理

大型壓縮機(jī)組設(shè)備群的機(jī)電系統(tǒng)非常復(fù)雜，其運(yùn)行過程中需要嚴(yán)格操作并且需要進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)測(cè)，以滿足和保證壓縮機(jī)組設(shè)備群的安全運(yùn)行。另外，對(duì)于大型壓縮機(jī)組設(shè)備群還需要進(jìn)行故障預(yù)測(cè)以及健康管理，如此才能實(shí)現(xiàn)和滿足工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)或施工日益增長(zhǎng)的需求，同時(shí)也增強(qiáng)工農(nóng)業(yè)發(fā)展中的競(jìng)爭(zhēng)力。實(shí)際上，故障預(yù)測(cè)和健康管理（prognostics and health management，PHM）目前已經(jīng)作為一項(xiàng)專業(yè)技術(shù)存在于機(jī)械相關(guān)領(lǐng)域當(dāng)中，該項(xiàng)技術(shù)可以極大提高機(jī)械設(shè)備或大型壓縮機(jī)設(shè)備的安全性及可靠性，也能極大降低設(shè)備維修及養(yǎng)護(hù)的成本。關(guān)于大型壓縮機(jī)組設(shè)備群的故障預(yù)測(cè)與健康管理，具體探討和分析如下。

1 故障預(yù)測(cè)與健康管理及其關(guān)鍵技術(shù)

1.1 故障預(yù)測(cè)與健康管理

故障預(yù)測(cè)與健康管理技術(shù)（PHM）是以過去對(duì)機(jī)械設(shè)備故障診斷、預(yù)測(cè)等的系統(tǒng)性發(fā)展，該項(xiàng)技術(shù)主要用于處理機(jī)電系統(tǒng)比較復(fù)雜的設(shè)備，并針對(duì)其可能會(huì)發(fā)生的故障以及健康存在的隱患等予以識(shí)別和判斷，其技術(shù)研究和系統(tǒng)研制集成了監(jiān)測(cè)診斷理論、智能診斷方法、健康管理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)測(cè)診斷系統(tǒng)集成和信息標(biāo)準(zhǔn)化多個(gè)研究領(lǐng)域的創(chuàng)新成果。

1.2 故障預(yù)測(cè)與健康管理的關(guān)鍵技術(shù)分析

在PHM當(dāng)中，其關(guān)鍵的技術(shù)涉及到早期故障預(yù)示技術(shù)、綜合故障診斷技術(shù)等，每項(xiàng)技術(shù)對(duì)大型壓縮機(jī)設(shè)備群可能存在的故障及健康問題都有針對(duì)性識(shí)別的作用，對(duì)設(shè)備后期安全運(yùn)行有十分重要的意義[1-2]。以下則就其中的綜合故障診斷技術(shù)、設(shè)備群健康狀態(tài)管理技術(shù)進(jìn)行具體分析：①綜合故障診斷技術(shù)，針對(duì)大型的壓縮機(jī)組設(shè)備群的故障預(yù)測(cè)，綜合故障診斷技術(shù)主要運(yùn)用的是分層次診斷方法，即先對(duì)大機(jī)組進(jìn)行常規(guī)的診斷，而后經(jīng)由系統(tǒng)度大型壓縮機(jī)設(shè)備群常見的故障進(jìn)行確診和分析，再進(jìn)一步分析故障對(duì)大機(jī)組產(chǎn)生的影響，確定和判斷出原發(fā)性的故障，最后再結(jié)合貝葉斯網(wǎng)絡(luò)確診大機(jī)組設(shè)備群的故障；②健康狀態(tài)管理技術(shù)，該項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)主要依靠設(shè)備測(cè)點(diǎn)狀態(tài)的自適應(yīng)劃分技術(shù)、有效支持設(shè)備單元和設(shè)備群的狀態(tài)評(píng)估技術(shù)，對(duì)大型壓縮機(jī)設(shè)備群的故障問題予以識(shí)別和判斷，由此也實(shí)現(xiàn)設(shè)備的健康狀態(tài)管理。

2 大型壓縮機(jī)組設(shè)備群的故障預(yù)測(cè)與健康管理

大型壓縮機(jī)組通常情況下是由電氣、機(jī)械設(shè)備、控制等組成的較為復(fù)雜的電氣系統(tǒng)，其運(yùn)行會(huì)受到許多因素的影響，一旦發(fā)生故障后果則是牽一發(fā)而動(dòng)全身的。因此，針對(duì)大型壓縮機(jī)設(shè)備群的故障預(yù)測(cè)與健康管理（PHM）極為必要，PHM系統(tǒng)的實(shí)際操作主要包括監(jiān)測(cè)、評(píng)估兩大部分。根據(jù)徐華光等的研究，PHM故障檢測(cè)以及健康評(píng)估，由具體以下幾個(gè)方面實(shí)現(xiàn)：

2.1 大型壓縮機(jī)組設(shè)備群監(jiān)測(cè)

在PHM技術(shù)之下，CPCI監(jiān)測(cè)主要負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)大機(jī)組故障信息的獲取，如先獲取大機(jī)組振動(dòng)量、轉(zhuǎn)速等的信息，而后同時(shí)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)廣播以及監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。在此基礎(chǔ)上，通過智能點(diǎn)檢儀和點(diǎn)檢數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)定時(shí)收集大量分散的輔機(jī)群的運(yùn)行數(shù)據(jù)，并且將其錄入數(shù)據(jù)庫(kù)；而大機(jī)組控制系統(tǒng)運(yùn)行的相關(guān)信息同時(shí)也錄入到數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中。在CPCI監(jiān)測(cè)以及其他數(shù)據(jù)呈現(xiàn)下，則可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，從而獲知大型壓縮機(jī)設(shè)備組可能存在的故障，實(shí)現(xiàn)故障預(yù)測(cè)。

2.2 大型壓縮機(jī)設(shè)備群健康評(píng)估

根據(jù)對(duì)大型壓縮機(jī)設(shè)備群的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，進(jìn)而才對(duì)大機(jī)組的健康狀況進(jìn)行評(píng)估，因此監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的集成是評(píng)估的基礎(chǔ)。而在具體的評(píng)估當(dāng)中，主要是依據(jù)監(jiān)測(cè)獲取的數(shù)據(jù)，再通過故障分析、故障溯源、系統(tǒng)狀態(tài)評(píng)估等各個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)。另外，對(duì)大型壓縮機(jī)組設(shè)備群進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷，也是進(jìn)行健康評(píng)估的重要步驟，通過網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺(tái)以及數(shù)據(jù)，遠(yuǎn)程分析診斷可以提供有效的監(jiān)測(cè)診斷工具，而后提高診斷服務(wù)的覆蓋能力和服務(wù)效率，由此提升大機(jī)組設(shè)備健康評(píng)估的質(zhì)量。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，故障預(yù)測(cè)與健康管理對(duì)涉及到大機(jī)組運(yùn)用的領(lǐng)域非常重要。作為一項(xiàng)技術(shù)，故障預(yù)測(cè)與健康管理實(shí)際上包含了各種關(guān)鍵性的技術(shù)成分，如故障診斷技術(shù)、健康狀態(tài)管理技術(shù)等。在成熟和較為完善的技術(shù)支持下，大型壓縮機(jī)組設(shè)備群的運(yùn)行安全性以及可靠性能夠得到較好的提高，設(shè)備發(fā)生故障的概率也能極大降低，從而降低設(shè)備的維修及養(yǎng)護(hù)成本。故障預(yù)測(cè)與健康管理技術(shù)的應(yīng)用可以得到相應(yīng)的推廣，但是其應(yīng)用實(shí)際上還面臨著一些問題，如普遍適用該技術(shù)的方法還相對(duì)較少、缺少可視化的工具來(lái)優(yōu)化PHM 信息輸出及決策支持等。因此，其應(yīng)用及推廣還需要一個(gè)過程。

[1] 徐光華，高建民，劉彈，等.大型壓縮機(jī)組設(shè)備群的故障預(yù)測(cè)與健康管理[J].控制工程，2010，（S1）：140-146+151.

[2] 孫旭升，周剛，于洋，等.機(jī)械設(shè)備故障預(yù)測(cè)與健康管理綜述[J].兵工自動(dòng)化，2016，（1）：30-33.

Fault Prediction and Health Management of Large Compressor Unit

Wang Hao

Chemical production industry，if the large compressor unit equipment for the main production or construction，the large compressor unit group status is very important.The large compressor unit related to the relevant equipment such as various types of compressors，small and medium-sized pump，etc.，its running speed and power are relatively large，in order to ensure the service life of large compressor unit group，function As well as safe operation，you must periodically perform fault prediction and health management.In view of the fault prediction and health management of large compressor group equipment group，this paper analyzes and discusses the related contents in this paper.

large compressor group equipment group；fault prediction；health management

TP277

：A

：1003–6490（2017）04–0103–01

2017–03–15

王昊（1989—），男，吉林洮南人，助理工程師，主要研究方向?yàn)殂t鉬鋼異種鋼焊接。