راهکارهای پایش وضعیت برای کمپرسورهای رفت‌وبرگشتی

کمپرسورهای رفت‌وبرگشتی (recips) به‌عنوان یکی از قدیمی‌ترین انواع طراحی کمپرسور، از قابلیت‌های منحصربه‌فردی برخوردارند و با ویژگی‌هایی مانند بازه‌های گسترده کنترل ظرفیت و توانایی متراکم‌سازی گاز صرف‌نظر از وزن مولکولی یا مقدار k بسیار انعطاف‌پذیر هستند. با افزودن چندین مرحله، آن‌ها می‌توانند گاز را تا نسبت‌های فشار بسیار بالا متراکم کنند. در نتیجه، آن‌ها گزینه‌ای ایده‌آل برای کاربردهای خاص هستند—مانند تراکم هیدروژن در فرآیند گوگردزدایی در بسیاری از پالایشگاه‌ها—و به‌عنوان بخشی از فرآیند تولید پلی‌اتیلن سبک در واحدهای شیمیایی.

با این حال، کمپرسورهای رفت‌وبرگشتی از یک نقطه ضعف بسیار جدی رنج می‌برند: هزینه‌های بالای نگهداری و تعمیرات. در واقع، در مقایسه با کمپرسورهای سانتریفیوژ با اندازه مشابه، کمپرسورهای رفت‌وبرگشتی می‌توانند تا پنج برابر بیشتر هزینه نگهداری و تعمیرات مصرف کنند.

به همین دلیل است که وجود یک سیستم پایش مداوم بسیار حائز اهمیت است. راهکارهای ما که به‌طور ویژه برای برآورده ساختن نیازهای منحصربه‌فرد حفاظت از تجهیزات و پایش وضعیت کمپرسورهای رفت‌وبرگشتی طراحی شده‌اند و شامل محصولات دارای گواهینامه سطح اطمینان ایمنی (SIL) هستند، می‌توانند به کاهش این فاصله کمک کرده و هزینه‌های نگهداری کمپرسور رفت‌وبرگشتی شما را به سطوح مرتبط با کمپرسورهای سانتریفیوژ نزدیک‌تر کنند و در عین حال قابلیت اطمینان، در دسترس بودن و ایمنی را بهبود بخشند. همچنین، با فناوری ثبت‌شده، خدمات جامع و بیش از ۵۵ سال تجربه در پایش کمپرسورهای رفت‌وبرگشتی، هیچ‌کس بهتر از Bently Nevada، یکی از کسب‌وکارهای Baker Hughes، برای کمک به شما مجهز نیست.

پایش کمپرسور رفت‌وبرگشتی—بصورت جزئیات

۱. ارتعاش کراس‌هد (Crosshead)
شتاب‌سنج‌های نصب‌شده روی کراس‌هد می‌توانند مشکلات تجهیزات را که ناشی از رخدادهای ضربه‌ای هستند مانند لق بودن بیش از حد کراس‌هد، ورود مایع به داخل سیلندر، لقی بیش از حد در بوش پین کراس‌هد، و شل بودن یا ترک‌خوردگی مهره‌ها، پیچ‌ها، آسترها (لاینرها) یا پیستون‌ها تشخیص دهند.
مانیتور ۳۵۰۰: مانیتور چهار کاناله پالس/سرعت 3500/70M
ترانسدیوسر: شتاب‌سنج 330425
دمای کفشک کراس‌هد
پایش مداوم دمای کفشک (اسلیپر) کراس‌هد اطلاعات مفیدی درباره بروز مشکلات کفشک مانند بار اضافی، خستگی و روانکاری ناکافی ارائه می‌دهد.
مانیتور ۳۵۰۰: 3500/60 یا 3500/61 مانیتور دمای شش کاناله یا 3500/65 ۱۶ کاناله
ترانسدیوسر: RTD یا ترموکوپل
۲. ارتعاش پوسته/فریم
افزایش ارتعاش پوسته/فریم می‌تواند نشان‌دهنده مشکلاتی مانند عدم تعادل به دلیل اختلاف فشار غیرعادی یا ناهمترازی اینرسی، لقی در اتصال پایه (مانند تخریب گروت یا شیم‌ها)، و گشتاورهای بالا ناشی از بار بیش از حد شاتون باشد.
مانیتور ۳۵۰۰: 3500/70M مانیتور چهار کاناله پالس/سرعت
ترانسدیوسر: ترانسدیوسر سرعت پیزوالکتریک 190501 Velomitor CT

۳. دمای یاتاقان اصلی
این اندازه‌گیری نشان‌دهنده مشکلات مربوط به یاتاقان‌های لایه سیال (fluid-film)، از جمله بار اضافی، خستگی یاتاقان یا روانکاری ناکافی است.
مانیتور ۳۵۰۰: مانیتور دمای شش کاناله 3500/60 یا 3500/61 یا ۱۶ کاناله 3500/65
ترانسدیوسر: RTD یا ترموکوپل

۴. پروفایل‌های فشار محفظه سیلندر
موثرترین راه منفرد برای تعیین سلامت کلی یک کمپرسور رفت‌وبرگشتی، بررسی پروفایل فشار سیلندر است. دسترسی آنلاین به فشار داخلی برای هر محفظه سیلندر، امکان پایش مداوم فشارهای سیلندر، نسبت‌های تراکم، حداکثر بارهای شاتون و معکوس شدن بار شاتون را فراهم می‌سازد. این امر اطلاعات ارزشمندی درباره وضعیت سوپاپ‌های مکش، سوپاپ‌های تخلیه، رینگ‌های پیستون، گلندهای پکینگ و پین‌های کراس‌هد ارائه می‌دهد. همچنین، رابط‌سازی سیستم ۳۵۰۰ با نرم‌افزار System 1 نمودارهای تشخیصی ارزشمندی مانند فشار در برابر حجم (P-V)، Log P در برابر Log V، فشار در برابر زاویه میل‌لنگ (تتا-θ) (P-T)، و منحنی‌های بار شاتون را ارائه می‌دهد. پایش عملکرد یک ویژگی استاندارد در نرم‌افزار System 1 برای اندازه‌گیری فشار محفظه است و اطلاعات مهمی مانند اسب بخار اندیکاتوری، تعادل جریان و تلفات توان را ارائه می‌دهد.
بار پیوسته شاتون
بار ترکیبی شاتون (اینرسی و گاز) محاسبه‌شده در پین کراس‌هد، اطلاعاتی درباره وضعیت روانکاری پین کراس‌هد ارائه می‌دهد. معکوس شدن ناکافی یا بار بیش از حد شاتون را می‌توان پیش از بروز آسیب‌های پرهزینه به اجزای متحرک شناسایی و برطرف کرد.
مانیتور ۳۵۰۰: 3500/77M مانیتور چهار کاناله فشار سیلندر
ترانسدیوسر: ترانسدیوسر فشار سیلندر 165855
۵. موقعیت شاتون پیستون/پلانجر
پروب‌های مجاورتی افقی و عمودی که شاتون پیستون را زیر نظر دارند، اطلاعاتی درباره خمیدگی شاتون، انعطاف‌پذیری شاتون (ارتعاش) و ساییدگی رینگ تکیه‌گاه (rider band) ارائه می‌دهند. پایش مداوم، بیشترین مقدار و جهت حرکت شاتون را به همراه زاویه میل‌لنگ در زمان رخ دادن حداکثر مقدار ارائه می‌دهد. منشأ حرکت قابل شناسایی است، که امکان برنامه‌ریزی پیشگیرانه نگهداری و تعمیرات برای تعویض رینگ تکیه‌گاه یا تعمیر کراس‌هد را فراهم می‌سازد. پایش ارتعاش شاتون پیستون، هشدار زودهنگامی برای شکستگی شاتون ارائه می‌دهد. پایش موقعیت پلانجر در هایپرکمپرسورها، حفاظت در برابر خراب شدن پلانجرها را فراهم می‌کند.
مانیتور ۳۵۰۰: مانیتور چهار کاناله موقعیت شاتون 3500/72M
ترانسدیوسر: ترانسدیوسر مجاورتی سری 3300XL
۶. سیگنال Keyphasor چند رویدادی
یک پروب مجاورتی که یک چرخ چنددندانه را روی میل‌لنگ مشاهده می‌کند، یک سیگنال زمان‌بندی مرجع دقیق را در هر ۳۰ درجه چرخش در مقایسه با یک نقطه مرجع یک بار در هر دور ارائه می‌دهد. ارتعاش پیچشی میل‌لنگ از یک دور به دور دیگر برای هر گام بار روی ماشین تغییر می‌کند. داشتن چندین رویداد در هر دور، توانایی سیستم را برای ثبت داده‌ها با توجه به موقعیت میل‌لنگ، صرف‌نظر از شکل یا تغییر شکل ارتعاش پیچشی، بهبود می‌بخشد. این امر امکان همبستگی اندازه‌گیری‌هایی مانند موقعیت شاتون و فشار سیلندر را با اندازه‌گیری بسیار دقیق زاویه میل‌لنگ فراهم می‌کند. موقعیت شاتون را می‌توان در همان نقطه از کورس دسته شاتون ثبت کرد و حجم سیلندر را می‌توان دقیقاً در هر نقطه از کورس برای منحنی‌های P-V بسیار دقیق محاسبه کرد.

مانیتور 3500: 3500/25 ماژول Keyphasor
مبدل: مبدل مجاورتی سری 3300XL
۷. دمای شیر مکش/تخل تخلیه
شیرهای مکش و تخلیه معمولاً پرهزینه‌ترین قطعات از نظر نگهداری و تعمیرات در کمپرسورهای رفت و برگشتی هستند. شیرهای معیوب می‌توانند بازدهی کمپرسور را به میزان قابل توجهی کاهش داده و همچنین بار ترکیبی شاتون را افزایش دهند. با متراکم‌سازی مجدد همان گاز، یک شیر دارای نشتی داغ‌تر از حد معمول می‌شود و باعث افزایش دمای صفحه پوشش شیر می‌گردد. با پایش هم‌زمان دمای مطلق شیر و دمای دیفرانسیلی (تفاضلی) بین گروهی از شیرها، می‌توان مشکلات شیر را زودتر شناسایی و پیش از افزایش تلفات بازدهی، تعمیر کرد.

دمای گاز مکش
پایش مداوم دمای گاز مکش، یک خط پایه مفید را برای مقایسه با دمای شیر مکش فراهم می‌کند. تغییرات نسبی دما بین شیرهای مکش و گاز مکش می‌تواند نشانه‌ای از فرسودگی شیرهای مکش باشد. علاوه بر این، دمای گاز مکش همراه با موتور معادلات حالت یکپارچه‌شده در نرم‌افزار System 1، اطلاعات لازم را برای محاسبه ظرفیت در شرایط مکش و ارقام تعادل جریان سیلندر ارائه می‌دهد.
دمای گاز تخلیه
پایش مداوم دمای گاز تخلیه می‌تواند نشانه‌ای از فرسودگی شیرها، آنلودرها، نسبت تراکم بیش از حد، یا ناکافی بودن آب خنک‌کاری باشد.
مانیتور 3500: مانیتور دمای ۶ کاناله 3500/60 یا 3500/61 یا ۱۶ کاناله 3500/65
مبدل: RTD یا ترموکوپل

۸. شتاب سیلندر
قرار دادن شتاب‌سنج‌ها روی سیلندر، رویدادهای باز و بسته شدن شیرها را پایش می‌کند. اطلاعات شکل‌موج از نوع ضربه‌ای را می‌توان با داده‌های فشار سیلندر ترکیب کرد تا سلامت شیرهای سیلندر ارزیابی شود. نقص‌های مربوط به شیر مانند پیچ‌های شل‌شده پوشش شیر، نوسان شیر (flattering) یا اختلال در کنترل ظرفیت قابل شناسایی هستند. برای هایپرکمپرسورها، شتاب سیلندر هنگام شکستن فنرهای شیر یا فرسوده شدن نشیمنگاه‌های شیر به میزان قابل توجهی تغییر می‌کند.
مانیتور 3500: مانیتور چهارکاناله ضربه/سرعت 3500/70M

مبدل: شتاب‌سنج 330425

۹. دمای محفظه پکینگ فشار
پایش مداوم دمای پکینگ فشار، اطلاعات مفیدی درباره مشکلات در حال شکل‌گیری مربوط به پکینگ، از جمله فرسایش بیش از حد، خنک‌کاری ناکافی و روان‌کاری نامناسب ارائه می‌دهد.
دمای خط تخلیه (وینتی) پکینگ
پایش مداوم خط تخلیه، نشانی از نشتی پکینگ فشار را ارائه می‌دهد. با افزایش جریان فرآیندی، خط تخلیه داغ‌تر می‌شود. سال‌هاست که اپراتورها از روش کیفی لمس خط برای بررسی نشتی گاز استفاده می‌کنند.
مانیتور 3500: مانیتور دمای ۶ کاناله 3500/60 یا 3500/61 یا ۱۶ کاناله 3500/65

مبدل: RTD یا ترموکوپل

در قلب راهکار پایش کمپرسورهای رفت و برگشتی ما، سیستم حفاظت از ماشین‌آلات Bently Nevada سری 3500 قرار دارد

حفاظت یکپارچه ماشین‌آلات و مدیریت ماشین‌آلات
ماژول رابط رک قدرتمند 3500/22M TDI نیاز به جمع‌آوری سخت‌افزاری داده‌های خارجی حجیم یا ماژول‌های رابط خاص بین رک مانیتور و نرم‌افزار را از بین می‌برد. کافی است یک کابل شبکه (اترنت) را به رک 3500/22M متصل کنید تا آماده ارتباط با نرم‌افزار قدرتمند System 1 ما برای عیب‌یابی پیشرفته، پایش وضعیت و سایر قابلیت‌های مدیریت دارایی‌های کارخانه، بدون ایجاد وقفه یا تداخل در حفاظت از ماشین باشید. نتیجه، یک راهکار بدون اشغال فضای اضافی است که اتصال System 1 را برای سیستم‌های حفاظت ماشین‌آلات موجود ساده می‌کند.
همچنین، فناوری ارتقایافته جمع‌آوری داده‌ها در رک 3500/22M TDI امکان تشخیص سریع‌تر و بهتر رویدادهای متناوب (مانند ورود مایعات به سیلندر) را که قبلاً شناسایی آن‌ها دشوار بود، فراهم می‌سازد.

• انطباق کامل با الزامات استاندارد 670 انجمن نفت آمریکا (API) برای سیستم‌های حفاظت ماشین‌آلات و استاندارد 618 برای کمپرسورهای رفت و برگشتی

• موجود در رک ۱۹ اینچی ۱۴ اسلوتی EIA یا مینی‌رک کم‌حجم ۱۲ اینچی ۷ اسلوتی

• موجود با انواع گزینه‌های نمایشگر باکیفیت، از صفحات لمسی VGA با پیکربندی خودکار گرفته تا ایستگاه‌های کاری از راه دور و پنل‌های LCD که مستقیماً روی جلوی رک نصب می‌شوند

• رابط‌های دیجیتال (Modbus) و آنالوگ (۴-۲۰ میلی‌آمپر) در دسترس برای اتصال به سیستم‌های کنترلی و مورخان داده (historians)

• ماژول‌های مانیتور دارای گواهی‌نامه سطح ایمنی عملکردی (SIL) برای استفاده در کاربردهای ایمنی عملکردی موجود هستند

• مانیتورهای دمای ۶ یا ۱۶ کاناله انواع RTDها یا ترموکوپل‌ها را می‌پذیرند. قابلیت‌های آلارم‌دهی مطلق و دیفرانسیلی اجازه می‌دهد تا از مانیتورها برای دمای شیرها، گاز یا سایر دماهای فرآیندی، دمای یاتاقان‌ها، دمای کفشک کراس‌هد (اسلیپر)، دمای محفظه پکینگ فشار و طیف وسیعی از اندازه‌گیری‌های دمای فرآیندی یا ماشین‌آلات دیگر استفاده شود

• قابلیت ارزیابی ارتعاش و موقعیت دسته شاتون در زوایای دقیقاً تعریف‌شده میل‌لنگ برای ارائه اطلاعات تکرارپذیر و مفید در مورد فرسایش ریدر باند، خمیدگی/انحراف شاتون و سایر شرایط. همچنین قابل استفاده برای هایپرکمپرسورهایی که به جای پیستون‌های متداول از پلانجر استفاده می‌کنند

• تمامی ماژول‌های مانیتور از طریق ماژول رابط رک 3500 کاملاً از طریق نرم‌افزار قابل پیکربندی هستند—همراه با قفل کلیدی جهت جلوگیری از دستکاری غیرمجاز

• ماژول Keyphasor سیگنال‌های چند رویدادی در هر دور را برای دقت بیشتر می‌پذیرد—الزامی برای کاربردهای کمپرسور رفت و برگشتی که در آن‌ها زاویه میل‌لنگ باید دقیقاً تعیین شود

• اتصال اترنت تک‌کابلی به نرم‌افزار System 1 ما برای قابلیت‌های عیب‌یابی پیشرفته و پایش وضعیت

• منابع تغذیه فوق‌العاده قابل اعتماد که ولتاژها/فرکانس‌های AC/DC جهانی را می‌پذیرند و می‌توان آن‌ها را به صورت کاملاً رداندانت (پشتیبان) سفارش داد تا از عملکرد بدون interruption اطمینان حاصل شود

• اندازه‌گیری‌های قدرتمند فشار محفظه سیلندر اکنون برای ارائه کامل‌ترین تصویر از سلامت کمپرسور رفت‌وبرگشتی در دسترس است. منحنی‌های دینامیکی P-V، اندازه‌گیری‌های معکوس شدن میله (rod reversal) و بسیار بیشتر

• ماژول‌های لرزش چهار کاناله خاص‌منظوره برای پاسخگویی به الزامات اندازه‌گیری لرزش پوسته، شتاب کراس‌هد و شتاب سیلندر که منحصر به کمپرسورهای رفت‌وبرگشتی است طراحی شده‌اند؛ این ماژول‌ها با ارائه حفاظت قابل اعتماد از ماشین‌آلات، از هشدارهای نادرست یا نادیده گرفته شده جلوگیری می‌کنند. فیلترسازی، تأخیر هشدار، محدوده مقیاس کامل، نوع ورودی ترانسدیوسر و طیف وسیعی از گزینه‌های دیگر برای هر کانال به‌طور کامل از طریق نرم‌افزار قابل پیکربندی هستند

• ماژول‌های لرزش چهار کاناله عمومی، ترانسدیوسرهای سرعت، شتاب و مجاورت را می‌پذیرند. فیلترسازی، تأخیر هشدار، محدوده مقیاس کامل، نوع ورودی ترانسدیوسر و طیف وسیعی از گزینه‌های دیگر برای هر کانال به‌طور کامل از طریق نرم‌افزار قابل پیکربندی هستند. برای انواع اندازه‌گیری‌ها روی محرک اصلی کمپرسور رفت‌وبرگشتی استفاده می‌شود

• ماژول‌های رله امکان رأی‌گیری از هشدارهای قابل پیکربندی توسط کاربر و وضعیت‌های سلامت را در چندین کانال فراهم می‌کنند. رله‌ها بسیار قابل اعتماد هستند و برای اتصال سیستم پایش به اعلان‌کننده‌های خارجی و سیستم‌های کنترل ماشین‌آلات جهت خاموش‌سازی خودکار در نظر گرفته شده‌اند

• ارتباطات کاملاً دیجیتال تمام پارامترها و وضعیت‌های پایش‌شده با استفاده از انواع پروتکل‌های استاندارد صنعت—ایده‌آل برای اتصال به سیستم‌های کنترل فرآیند و ماشین‌آلات به جای استفاده از خروجی‌های آنالوگ (4-20 میلی‌آمپر). از برچسب‌گذاری زمانی هشدارها و همگام‌سازی ساعت پشتیبانی می‌کند.