1.1工藝系統(tǒng)介紹。

　　克拉二廠所使用的排放氣壓縮機(jī)<1>的工藝系統(tǒng)在總體結(jié)構(gòu)上可分為工藝氣系統(tǒng)，冷卻及補(bǔ)水系統(tǒng)，潤滑油系統(tǒng)和密封系統(tǒng)等四個(gè)部分。為排放氣壓縮機(jī)機(jī)組工藝系統(tǒng)圖。

　　1.2控制系統(tǒng)介紹。

　　克拉二廠所使用的排放氣壓縮機(jī)的控制系統(tǒng)從硬件結(jié)構(gòu)上來講由S7-300型，S7-200型PLC及其通信模塊，現(xiàn)場PLC，變頻控制器，現(xiàn)場各儀表和現(xiàn)場各輔助設(shè)備等組成。

　　2故障現(xiàn)象與原因分析。

　　2.1主機(jī)啟動(dòng)后無法加載。

　　在啟運(yùn)排放氣壓縮機(jī)的過程中，經(jīng)常出現(xiàn)壓縮機(jī)無法加載的情況。主要現(xiàn)象為：在啟動(dòng)壓縮機(jī)后，壓縮機(jī)主機(jī)以8～10Hz低頻率運(yùn)行（變頻器輸出為15Hz），手動(dòng)提升主機(jī)運(yùn)行頻率主機(jī)，沒有任何作用，主機(jī)仍以8～10Hz低頻率運(yùn)行，無法加載。

　　在發(fā)現(xiàn)上述現(xiàn)象以后，我們組織技術(shù)人員對(duì)現(xiàn)場壓縮機(jī)機(jī)組的各個(gè)可能的原因進(jìn)行了一一排查。后經(jīng)確認(rèn)為由于機(jī)組自動(dòng)噴液調(diào)節(jié)閥內(nèi)漏，使得啟機(jī)前在壓縮機(jī)壓縮腔體內(nèi)聚集有大量的噴淋液（在停運(yùn)壓縮機(jī)時(shí)，壓縮腔體內(nèi)所有液體已排盡），導(dǎo)致啟機(jī)時(shí)無法加載的現(xiàn)象。

　　2.2主機(jī)非正常卸載。

　　在克拉二廠投運(yùn)排放氣壓縮機(jī)兩個(gè)月后，壓縮機(jī)在沒有任何先兆的情況下先后10余次出現(xiàn)了主機(jī)發(fā)生非正常卸載現(xiàn)象（主機(jī)由自動(dòng)變頻運(yùn)行變?yōu)?5Hz手動(dòng)運(yùn)行）。

　　在發(fā)生這一現(xiàn)象以后，我們初步判斷為控制系統(tǒng)故障或變頻器故障。經(jīng)過系統(tǒng)控制邏輯確認(rèn)，查明只有在變頻器向S7- 200PLC發(fā)送出變頻器異常信號(hào)后，系統(tǒng)出于自我保護(hù)，自動(dòng)卸載并以15Hz手動(dòng)運(yùn)行。而實(shí)際上變頻器并無異常，故判斷原因?yàn)樽冾l器和S7-200數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤。

　　2.3排氣溫度超高。

　　在壓縮機(jī)投運(yùn)后，先后多次出現(xiàn)了由于排氣溫度超高的情況。但是從具體的現(xiàn)象來講，可分為兩種：①自動(dòng)噴液調(diào)節(jié)閥開度增大至100%，排氣溫度繼續(xù)上升至連鎖停機(jī)；②自動(dòng)噴液調(diào)節(jié)閥突然自動(dòng)關(guān)閉，中控室接受不到主機(jī)運(yùn)行相關(guān)數(shù)據(jù)，排氣溫度持續(xù)上升至超高，值班人員發(fā)現(xiàn)后執(zhí)行ESD停車。

　　分析導(dǎo)致這兩種現(xiàn)象不同的排氣溫度超高的原因?yàn)椋?*種情況為噴淋冷卻水管路堵塞所致，后經(jīng)過檢查為水過濾器前U型管路被焊渣堵塞所致；第二種情況為控制或通信系統(tǒng)故障所致，后檢查為S7- 200通信模塊故障導(dǎo)致控制單元與現(xiàn)場執(zhí)行機(jī)構(gòu)失去通信連接，現(xiàn)場機(jī)組失控所致。

　　該系統(tǒng)采用AVR系列低功耗單片機(jī)ATmega16L作為控制芯片，低功耗芯片nRF905作為無線收發(fā)模塊，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于數(shù)字溫濕度傳感器SHT11的溫濕度無線測(cè)量系統(tǒng)，由于SHT11具有數(shù)字式輸出，免調(diào)試，免標(biāo)定，免外圍電路及全互換等特點(diǎn)，不僅節(jié)省了單片機(jī)I/O口資源，使系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)成本下降，還提高了測(cè)量精度，同時(shí)大大簡化了單片機(jī)的程序編寫。SHT11還具有更優(yōu)越的信號(hào)質(zhì)量，更快的反應(yīng)時(shí)間和更靈敏的抗外部干擾能力，所以該系統(tǒng)較傳統(tǒng)溫室測(cè)量系統(tǒng)在性能上有了很大的提高。

　　這些低功耗產(chǎn)品使得該系統(tǒng)耗電量小，并且又特別適合將該系統(tǒng)小型化，智能化，儀表化。無線發(fā)射功能又代替了人工抄表的繁瑣，使得本系統(tǒng)有著廣泛的應(yīng)用前景。

　　2.4機(jī)械密封潤滑油泄漏量大。

　　自克拉二廠投運(yùn)排放氣壓縮機(jī)以后，兩臺(tái)壓縮機(jī)都存在潤滑油損耗量<2>較大的問題。經(jīng)過先后兩次對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行檢修后總結(jié)發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致壓縮機(jī)機(jī)械密封泄漏的主要原因?yàn)椋孩贆C(jī)械密封密封面損壞；②O型圈大多數(shù)都有缺口或斷裂的現(xiàn)象；③在O型圈的裝配過程中，由于裝配方法不合適可能導(dǎo)致裝配后扭曲。

　　3采取的措施及其效果評(píng)價(jià)。

　　自2008年3月至8月克拉二廠為了解決排放氣壓縮機(jī)出現(xiàn)的上訴問題分別采取了如下的措施：（1）在操作上，根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況和所遇到的一些問題，制定了詳細(xì)的壓縮機(jī)啟停的操作卡和操作規(guī)程，并嚴(yán)格按照?qǐng)?zhí)行；（2）對(duì)控制報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行可有效的改進(jìn)，在壓縮機(jī)出口加裝了壓變，直接進(jìn)入克拉二廠DCS系統(tǒng)，在壓縮機(jī)現(xiàn)場PLC<3>和配電控制室通訊中斷現(xiàn)場失控的情況下，能有效的發(fā)出報(bào)警并連鎖停車；（3）改進(jìn)并規(guī)范壓縮機(jī)機(jī)械密封的裝配方法，在O型圈裝配前首先用熱水對(duì)其進(jìn)行加熱后裝配，防止其裝配后扭曲變形。

　　在相關(guān)措施實(shí)施后，克拉二廠排放氣壓縮機(jī)潤滑油消耗量僅為0.2L/天，運(yùn)行狀況也一切正常。

　　4結(jié)語。

　　隨著世界能源形勢(shì)的逐步緊張，回收在天然氣處理中產(chǎn)生的低壓天然氣必將成為大勢(shì)所趨，而要回收這部分天然氣*為主要設(shè)備就是螺桿壓縮機(jī)?？死S在投運(yùn)壓縮機(jī)后，結(jié)合現(xiàn)場的實(shí)際情況，制定了相應(yīng)的改進(jìn)措施，取得了很好的效果，保證了裝置的安全平穩(wěn)運(yùn)行，并為采用同計(jì)并實(shí)現(xiàn)了新型的小球運(yùn)動(dòng)平臺(tái)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)在PID控制下能實(shí)現(xiàn)小球沿平板上給定軌跡運(yùn)動(dòng)或定位于平板上任意給定位置。系統(tǒng)聯(lián)調(diào)結(jié)果表明所構(gòu)造的小球運(yùn)動(dòng)平臺(tái)控制系統(tǒng)具有快速的響應(yīng)和較高的位置控制精度，可以用于實(shí)驗(yàn)室的控制理論教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，根據(jù)需要可對(duì)PID算法進(jìn)行拓展，或基于此平臺(tái)研究其他更高性能的控制算法。