中国报告大厅网讯,在2025年,螺杆压缩机行业正朝着智能化、高效化方向发展。随着化工生产对设备可靠性和运行效率要求的不断提高,螺杆压缩机作为关键设备,其状态监测技术的应用变得尤为重要。通过引入先进的状态监测系统,不仅能够有效提升设备的运行管理效率,还能显著降低故障风险,优化运营成本。本文将探讨状态监测技术在螺杆压缩机中的应用现状、系统构成、应用流程及实际案例,展示其在提升设备可靠性和优化运营成本方面的显著效果。
《2025-2030年中国螺杆压缩机行业发展趋势分析与未来投资研究报告》指出,螺杆压缩机是化工生产中的重要设备,其核心部件如阴阳转子制造工艺复杂、精度高且价格昂贵。一旦出现损伤,修复工艺复杂,且一般维修单位不具备修复能力,导致设备性能永久性损失。传统的巡检方式依赖简单工具和人工感官,难以及时发现早期故障,往往在故障严重时才被察觉,增加了作业风险,影响生产运行稳定性,并对检修资源配置和备件供应提出了更高要求。
状态监测技术通过在设备运行过程中对其关键指标和健康状况进行持续或定期监测,能够有效解决上述问题。振动分析作为状态监测的一个重要分支,通过对机械设备的振动特性进行测量和分析,可以早期诊断故障并实现预测性维护,及时发现潜在隐患,如不平衡、部件松动或磨损等,从而提升设备可靠性和能效,减少非预期停机时间和维护成本。
某化工企业采用的三级巡检软件系统由服务器软件和APP软件组成。系统通过后台预设需要采集的设备、点位、特征参量和阈值界限,可在APP端控制采集。便携式频谱仪采集完成后通过蓝牙信号反馈给APP数据,再由PDA将数据通过网关传输至指定服务器进行存储展示,支持趋势图、波形图、频谱图、瀑布图等多种功能图谱展示。
状态监测系统的应用流程如下:
根据设备类型梳理设备清单。
收集设备基础资料及振动分析参数。
确定故障主要振动频率范围。
确定并设定设备振动测点位置、命名、特征参量及报警限。
安排固定检测周期,指定专人负责,通过振动、温度一体传感器结合巡检PDA进行数据采集。
采集到的数据通过内部网络传输至系统服务器。对于异常数据要求再次采集复核确认,对达到阈值报警设备要求加强监测频次。
若振动值达到相应报警线,触发目视化报警。
现场确认达到阈值报警的设备并进行全面采集,结合数据变化趋势、时域、频域图谱以及现场人体感官经验对异常情况做出技术分析。
持续改进:根据长周期采集和实践验证结果,持续优化特征参量数据量化判断标准。
双螺杆压缩机的常见机械故障模式包括轴承故障、对中不良、平衡活塞故障、润滑油系统故障以及滑阀故障等。其中,与润滑油系统和滑阀相关的故障可由现场监控系统进行监测,其他主要故障可使用振动分析的方法监测。双螺杆压缩机的螺杆啮合、对中、动平衡、平衡活塞、轴承及基础等故障的主要特征频率均处于10~800Hz之间。因此,确定双螺杆压缩机故障的主要振动频率范围为10~1000Hz,使用便携式频谱仪采集壳体振动信号进行监测与分析。
根据现场实际情况结合测点选择原则确定监测点位,为转子前后支撑轴承安装处水平、垂直与轴向三个方向,并标记点位。根据其基础、结构、资料等初步设定异常判断阈值标准。将设备信息、测点信息、特征参量输入状态监测系统,并依据标准设定好相关报警界限。
(一)实例分析
4月7日,技术员发现某双螺杆压缩机阳转子前轴轴向方向包络值达到D(危险)区域。次日,安排现场全面测量数据核实,并对该设备进行整体技术分析。
振动包络频谱图中主要频率为125Hz,幅值12.16m/s²及其多倍谐波,与阳转子驱动端轴承NU2319滚动体绕自身轴线特征频率接近。综合判断:阳转子支撑轴承滚柱及其保持架有缺陷,建议加强关注,纳入季度检修计划。
8月3日,该设备再次发生劣化,多个点位数据报警“危险”。
振动包络图谱中,以频率32.5Hz幅值22.64m/s²为主,波形中明显32.04ms间隔冲击。螺杆压缩机行业现状分析指出,设备阴转子驱动侧支撑轴承内圈上有中期大面积剥落,阳转子驱动侧支撑轴承滚动体磨损,建议尽快安排检修。
(二)检修与验证
8月15日,车间安排更换了一台备用压缩机,并连续三个月监测该新换压缩机的数据,显示恢复正常。对换下的压缩机解体后发现,阳转子驱动侧支撑轴承滚子磨损且有局部剥落,阴转子驱动侧支撑轴承内圈有较大面积剥落。
综上所述,状态监测技术在螺杆压缩机中的应用能够有效解决巡点检工作推进难、设备中早期故障发现难、修理时间界定难等问题,显著提升设备运维管理水平。通过引入智能化的状态监测系统,不仅能够及时发现潜在故障,还能优化检修计划,降低维护成本,提高设备运行的可靠性和稳定性。未来,随着技术的不断进步,状态监测技术将在螺杆压缩机的运维管理中发挥更大的作用。