Dugattyús kompresszorok komplex állapotelemzése
A nagy teljesítményű dugattyús gázkompresszorok hatékony üzemeltetéséhez lényeges információ a szállítási teljesítményének és -veszteségeinek, az egyes gépelemek állapotának ismerete. A forgógépekre kifejlesztett diagnosztikai eljárásokhoz képest a dugattyús gépek pontos teljesítmény- és állapotfelméréséhez különleges mérési és kiértékelési módszerek szükségesek.
Dugattyús gépek elemzése
A dugattyús gépek elemzése alternáló, ciklikus működésükből, összetett szerkezetükből adódóan komolyabb diagnosztikai felkészültséget kíván szakembertől és eszköztől egyaránt. A precíz vizsgálathoz számos üzemi jellemző és diagnosztikai paraméter együttes kiértékelése szükséges. Az általános esetben alkalmazott gépvédelmi eszközök, rezgéskapcsolók, csapágy- és szelephőmérséklet-figyelők funkciója nem terjed ki a gépállapot teljes körű elemzésére, különösen a szállítási teljesítmény és a veszteségek pontos meghatározására. E szempontok miatt még folyamatos figyelőrendszerek mellett is sikeresen alkalmazható az időszakos, speciális kompresszor diagnosztikai vizsgálat, mely körültekintő és pontos elemzéssel, valamint kis relatív vizsgálati költséggel nyújt nagyobb üzembiztonságot, termelékenységet.
Kompresszor diagnosztika
A kompresszor diagnosztika időszakos alkalmazása még a folyamatos üzemű diagnosztikai rendszerek üzemelése mellett is számos esetben sikeresen alkalmazható:
• karbantartás előtti állapotfelmérés,
• karbantartás után javítás ellenőrzés,
• géptelepítés utáni teljesítmény-ellenőrzés,
• garanciális idő lejárta előtti felmérés,
• rendszeres ellenőrzés és
• eseti jellegű hibafeltárás esetén.
A vizsgálat elvégzéséhez szükséges a kompresszor néhány geometriai adatának felvétele, amelyek a változó térfogat kiszámításához szükségesek. A teljesítmény-elemzéshez szükséges továbbá a szállított gáz összetételének, politropikus kitevőjének pontos ismerete, biztosítani kell megfelelő szeleppel szerelt indikáló furatot a vizsgált hengertérhez, továbbá egy holtpontra beállított fordulatszám jelet. Az elemzéshez fontos információkat jelentenek a korábbi karbantartások és az üzemeltetési adatok is. Ezen adatokon túl, a gépállapot és a teljesítmény-jellemzők meghatározásához rögzítésre kerül:
• a hengertéri nyomáslefutás,
• a főtengely-, keresztfej- és szeleprezgés,
• a szelepek ultrahang tartományú zaja és
• a csapágy- és szelephőmérsékletek.
1. ábra: A kompresszorok állapotának részletes felmérése több paraméter egyidejű elemzésével történik.
Teljesítmény- és gépállapot-elemzés
A teljesítmény- és gépállapot-elemzés együtt teszi teljessé a gázkompresszor diagnosztikai értékelését. Az indikált teljesítmény, a számított szállítási kapacitás, a szívó- és nyomószelepek veszteségei mellett számolt hatásfokokon túl a rúdterhelés értéke is számítható, az a gépkönyvben meghatározott megengedett értékkel összevethető, minősíthető. A rúdterhelés elemzésével a főtengely kenésének feltétele is ellenőrizhető, mivel a rúdterhelés alakulása a kompresszor terhelési állapotának függvényében kritikus állapotot hozhat létre.
2. ábra: A teljesítmény-elemzés alapja a nyomásindikálás, a pV-diagram felvétele
Az intézkedési javaslattal zárt gépállapot-elemzés többek közt kiterjed a hajtáslánc (főtengely-csapágy, keresztfej-csapágy, csapszeg, dugattyúrúd), a tömítések (tömszelence, dugattyúgyűrű), egyéb kopó elemek (vezetőpersely, vezetőgyűrű) és a szelepek hibáinak, várható élettartamának meghatározására.
A gázkompresszor rezgés-, nyomás-, hőmérséklet- és a szelepek ultrahang tartományú zajának jeleiből átfogó elemzés készül. A teljesítmény- és hatásfok adatok meghatározásán túl a mechanikai elemek állapota is pontosan felmérhető e módszerrel.