一种压缩机润滑系统性能检测和故障预警的方法
阅读说明：本技术 一种压缩机润滑系统性能检测和故障预警的方法 (Method for performance detection and fault early warning of compressor lubrication system ) 是由 刘文军 侯小兵 黄远明 叶君超 王有朋 于 2021-08-24 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种压缩机润滑系统性能检测和故障预警的方法,流量、温度等均采用无接触式的测量方式避免了对被测流体的污染,且无需对润滑系统的管路进行破坏,便可完成性能检测和分析；可实现油泵实际排量、油冷器换热系数和冷却效率、油滤器过滤精度、油品质量等的在线测试与分析,形成压缩机润滑系统的在线监测与故障诊断和定位的方法；通过定期监测润滑系统性能,可分析预测各零部件的使用寿命和油品更换周期,实现润滑系统的故障预警；测试简单方便,对润滑系统的性能检测过程,压缩机不必停机,便可完成测试。(The invention provides a method for performance detection and fault early warning of a compressor lubricating system, wherein the flow, the temperature and the like are measured in a non-contact mode, so that the pollution to a measured fluid is avoided, and the performance detection and analysis can be completed without damaging a pipeline of the lubricating system; the online test and analysis of the actual discharge capacity of the oil pump, the heat exchange coefficient and cooling efficiency of the oil cooler, the filtering precision of an oil filter, the oil quality and the like can be realized, and the online monitoring, fault diagnosis and positioning method of the compressor lubricating system is formed; the performance of the lubricating system is monitored at regular intervals, so that the service life of each part and the oil product replacement period can be analyzed and predicted, and the fault early warning of the lubricating system is realized; the test is simple and convenient, and the performance of the lubricating system can be tested without stopping the compressor.)
技术领域
本发明涉及压缩机润滑系统的领域，具体涉及一种压缩机润滑系统性能检测和故障预警的方法。
背景技术
天然气压缩机润滑系统是保障压缩机正常运转的关键环节，它可有效减少摩擦副的磨损，同时可降低零件的工作温度。在实际使用中，对于天然气压缩机润滑系统仅依靠其油温和油压这两个参数来判断润滑系统是否工作正常。然而润滑系统中油泵出口的实际流量是否达到其额定流量，油冷器的换热效率，润滑油品质量等是否满足需求等基本不予以检测，仅依靠经验在规定的时间内更换润滑油，存在一定的过设计和浪费现象。为了保障压缩机润滑系统的长期稳定运行，需要对新生产制造的润滑系统进行测试，以判断其各项参数是否能达到设计标准，为压缩机生产制造商提供可靠的检测数据。对于使用一定年限的润滑系统也需要进行检测以判断其各项性能参数能否满足工作需求，提前预警润滑系统的故障。然而现有的检测方法往往需要破坏已有的润滑系统管路，需要在压缩机完全停机状态下，通过对管道进行改造才能完成测试，效率低、费时费力。如果能提供一种无接触式的便捷测量方法，便可省去停机和改造管道的麻烦。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种压缩机润滑系统性能检测和故障预警的方法，解决压缩机润滑系统中各零部件性能无法直接有效地进行检测，只有在破坏润滑管路和停机的情况下进行逐一检测，检测效率低下，费时费力的问题。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：包括由压缩机油箱、油泵、加热器、油冷器与油滤器串联连通组成的压缩机润滑系统，压缩机润滑系统性能检测包括油泵的排量性能检测、润滑系统的泄露检测、加热器的加热性能检测、油冷器的冷却性能检测以及油滤器的过滤性能检测，根据各零部件检测数据从而对各零部件进行故障预警。
油泵的排量性能检测步骤如下：
S1、在润滑系统运行稳定后，通过流量传感器测量油泵出口处的流量Q1；
S2、将油泵出口处的流量Q1与油泵的额定流量进行对比，从而分析油泵的排量是否达到设计指标；
S3、判断油泵性能的衰减情况，对油泵使用寿命进行预测，预警油泵故障的发生。
润滑系统的泄露检测步骤如下：
A1、流量传感器测量油泵出口处的流量Q1与油滤器出口处的流量Q3；
A2、通过计算Q1和Q3的流量差值从而判断润滑系统的泄露量，泄露量为Q1-Q3；
A3、通过对油泵出口实际流量Q1以及泄露量Q1-Q3的定期监测，从而获得油泵性能的衰减曲线和润滑系统的磨损泄露情况；
A4、从而预测油泵排量在未来多久时间内会衰减到最低供油量要求，即实现油泵使用寿命的预测，当油泵排量即将小于最低供油量时发送预警信息。
加热器的加热性能检测步骤如下：
B1、通过温度传感器测量加热器出口处的温度T3，连续测量一段时间，以测量时间为横轴、检测温度T3为纵轴绘制曲线图，从而获得加热器的实际温升曲线和加热速率；
B2、从而通过计算润滑油加热到预定温度所需的时间，并为分析加热器的性能提供实测数据；
B3、对多次检测的曲线图进行对比，从而能够判断加热器的性能衰减情况，对加热器的使用寿命进行预测，预警加热器的故障发生。
油冷器的冷却性能检测步骤如下：
C1、通过流量传感器和温度传感器分别测量油冷器壳程的润滑油流量Q1、油冷器壳程的润滑油入口温度T3以及油冷器壳程的润滑油出口温度T4，通过计算获得油冷器的实际热负荷；
C2、测量油冷器管程冷却液入口温度T5、冷却液出口温度T6以及冷却液流量Q2，便可获得单位时间内冷却液带走的热量；
C3、根据所测管程和壳程流体的温度和流量数据，计算出油冷器的实际换热系数和冷却效率，从而判断油冷器的换热性能是否达到设计标准；
C4、若油冷器的换热性能低于设计值发送预警信息，同时可为故障定位和判断提供依据；
C5、根据油冷器的实际换热系数和冷却效率可分析其管程的结垢程度，为油冷器的除垢清洁的周期长短提供依据。
油滤器的过滤性能检测步骤如下：
D1、在油滤器出口处的压力表接口连接有减压装置与颗粒计数器；
D2、经油滤器过滤后的润滑油，被减压装置降压后，进入到颗粒计数器中，以使颗粒计数器对润滑油样品分析，从而得出油滤器的过滤精度，从而判断油滤器的过滤性能。
优选方案中，流量传感器采用间接的方式检测，流量传感器不与被测流体直接接触，从而避免对被测流体的污染，流量传感器为可拆卸式；
流量传感器通过卡箍支架固定在润滑系统的管道上，以使流量传感器的检测部紧贴管壁对管道内部流体进行检测。
优选方案中，温度传感器采用热丝带温度传感器，热丝带温度传感器固定在测温点的管壁上，热丝带温度传感器的外侧缠绕有一圈隔热保护层；
温度传感器采用红外测温枪，红外测温枪对测温点的管壁进行测温，从而避免与被测流体直接接触。
本发明提供了一种压缩机润滑系统性能检测和故障预警的方法，有益效果：
1）流量、温度等均采用无接触式的测量方式避免了对被测流体的污染，且无需对润滑系统的管路进行破坏，便可完成性能检测和分析；
2）可实现油泵实际排量、油冷器换热系数和冷却效率、油滤器过滤精度、油品质量等的在线测试与分析，形成压缩机润滑系统的在线监测与故障诊断和定位的方法；
3）通过定期监测润滑系统性能，可分析预测各零部件的使用寿命和油品更换周期，实现润滑系统的故障预警；
4）测试简单方便，对润滑系统的性能检测过程，压缩机不必停机，便可完成测试。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
图1是本发明的流程图；
图中：压缩机油箱1；油泵2；加热器3；油冷器4；温控阀5；油滤器6；减压装置7；颗粒计数器8。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，一种压缩机润滑系统性能检测和故障预警的方法，包括由压缩机油箱1、油泵2、加热器3、油冷器4与油滤器6串联连通组成的压缩机润滑系统，压缩机润滑系统性能检测包括油泵2的排量性能检测、润滑系统的泄露检测、加热器3的加热性能检测、油冷器4的冷却性能检测以及油滤器6的过滤性能检测，根据各零部件检测数据从而对各零部件进行故障预警。
油泵2的排量性能检测步骤如下：
S1、在润滑系统运行稳定后，通过流量传感器测量油泵2出口处的流量Q1；
S2、将油泵2出口处的流量Q1与油泵2的额定流量进行对比，从而分析油泵2的排量是否达到设计指标；
S3、判断油泵2性能的衰减情况，对油泵2使用寿命进行预测，预警油泵2故障的发生。
润滑系统的泄露检测步骤如下：
A1、流量传感器测量油泵2出口处的流量Q1与油滤器6出口处的流量Q3；
A2、通过计算Q1和Q3的流量差值从而判断润滑系统的泄露量，泄露量为Q1-Q3；
A3、通过对油泵2出口实际流量Q1以及泄露量Q1-Q3的定期监测，从而获得油泵2性能的衰减曲线和润滑系统的磨损泄露情况；
A4、从而预测油泵2排量在未来多久时间内会衰减到最低供油量要求，即实现油泵2使用寿命的预测，当油泵2排量即将小于最低供油量时发送预警信息。
加热器3的加热性能检测步骤如下：
B1、通过温度传感器测量加热器3出口处的温度T3，连续测量一段时间，以测量时间为横轴、检测温度T3为纵轴绘制曲线图，从而获得加热器3的实际温升曲线和加热速率；
B2、从而通过计算润滑油加热到预定温度所需的时间，并为分析加热器3的性能提供实测数据；
B3、对多次检测的曲线图进行对比，从而能够判断加热器3的性能衰减情况，对加热器3的使用寿命进行预测，预警加热器3的故障发生。
油冷器4的冷却性能检测步骤如下：
C1、通过流量传感器和温度传感器分别测量油冷器4壳程的润滑油流量Q1、油冷器4壳程的润滑油入口温度T3以及油冷器4壳程的润滑油出口温度T4，通过计算获得油冷器4的实际热负荷；
C2、测量油冷器4管程冷却液入口温度T5、冷却液出口温度T6以及冷却液流量Q2，便可获得单位时间内冷却液带走的热量；
C3、根据所测管程和壳程流体的温度和流量数据，计算出油冷器4的实际换热系数和冷却效率，从而判断油冷器4的换热性能是否达到设计标准；
C4、若油冷器4的换热性能低于设计值发送预警信息，同时可为故障定位和判断提供依据；
C5、根据油冷器的实际换热系数和冷却效率可分析其管程的结垢程度，为油冷器4的除垢清洁的周期长短提供依据。
油滤器6的过滤性能检测步骤如下：
D1、在油滤器6出口处的压力表接口连接有减压装置7与颗粒计数器8；
D2、经油滤器6过滤后的润滑油，通过减压装置7减压后，再进入到颗粒计数器8中，以使颗粒计数器8对润滑油样品分析，从而得出油滤器6的过滤精度，从而判断油滤器6的过滤性能。
优选方案中，流量传感器采用间接的方式检测，流量传感器不与被测流体直接接触，从而避免对被测流体的污染，流量传感器为可拆卸式；
流量传感器通过卡箍支架固定在润滑系统的管道上，以使流量传感器的检测部紧贴管壁对管道内部流体进行检测。由此结构，流量传感器为超声波流量计，只需利用卡箍支架将其固定在油管上，使其测量元件紧贴管壁便可获得管内流体的流量，完成某一处的测量后，可以快速便捷地拆下卡箍支座和流量传感器，再固定到下一管路测点进行测量。
优选方案中，温度传感器采用热丝带温度传感器，热丝带温度传感器固定在测温点的管壁上，热丝带温度传感器的外侧缠绕有一圈隔热保护层；
温度传感器采用红外测温枪，红外测温枪对测温点的管壁进行测温，从而避免与被测流体直接接触。由此结构，温度传感器采用红外测温枪对准润滑系统中自带的温度计附近管壁测点获得管壁温度，并与温度计所测管内流体的温度读数对比，计算出红外测温枪管壁温度与管内流体温度的转换系数，其他测温点均可采用该系数将所测管壁温度转换为管内流体温度，这种与管内流体无接触、简单方便的测量方式，避免了对系统管路的改造或破坏；采用热丝带温度传感器，固定在测温点处的管壁上，温度传感器外侧再缠绕一圈隔热保护层，能有效保证管壁温度与管内流体温度一致，从而实现不接触管内流体而测得其温度，并可与润滑系统自带的温度计所测流体温度互相校准。
上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。
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