XPR300在旋轉(zhuǎn)設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)的應(yīng)用

李崇崎(中海煉化惠州煉化分公司 廣東 惠州 516086)

前言

設(shè)備診斷技術(shù)是在設(shè)備管理和維修的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。它包含兩方面的內(nèi)容：(1)對(duì)設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)測(cè)，狀態(tài)檢測(cè)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障的早期征兆，技術(shù)人員能夠提前采取相應(yīng)的措施，避免、減緩、減少重大事故的發(fā)生；(2)在發(fā)現(xiàn)異常情況后對(duì)設(shè)備的故障進(jìn)行分析和診斷，狀態(tài)檢測(cè)能夠記錄故障發(fā)生過(guò)程的完整數(shù)據(jù)，便于技術(shù)人員進(jìn)行事后故障原因分析，避免故障的再次發(fā)生。[1]

設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)是預(yù)知性維修的基礎(chǔ)，能夠有效遏制故障損失及設(shè)備維修費(fèi)用，其中振動(dòng)是設(shè)備常見(jiàn)的現(xiàn)象，通過(guò)振動(dòng)檢測(cè)技術(shù)可以掌握設(shè)備的運(yùn)行狀況，解決大部分設(shè)備的潛在問(wèn)題。

一、XPR300使用方法

(1)使用離線數(shù)據(jù)采集器按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)采集數(shù)據(jù)后上傳至安裝有vib-Graph軟件包的計(jì)算機(jī)中。(2)根據(jù)機(jī)構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)學(xué)頻率，將全區(qū)域劃分為若干區(qū)域，以便作鏈接頻譜圖。(3)使用雙光標(biāo)初步確定故障頻率，再用諧波光標(biāo)和邊頻光標(biāo)對(duì)故障頻率定位，并對(duì)譜峰的幅值變化，和以前采集的譜圖進(jìn)行比較，進(jìn)一步確定該峰值是缺陷頻率。[2]

二、設(shè)備振動(dòng)故障診斷分析實(shí)用案例分析

1.機(jī)泵軸承故障分析

某裝置鍋爐給水離心泵兩臺(tái)，圖1為該泵電機(jī)1H(自由端徑向水平)點(diǎn)的頻譜圖，自下向上為11月、12月上旬、12月下旬，圖中可見(jiàn)，頻率2000HZ區(qū)間振動(dòng)值在逐漸升高，峰值明顯。

圖1 電機(jī)1H點(diǎn)3次測(cè)量鏈接譜對(duì)比

軸承出現(xiàn)早期缺陷時(shí)，通常是集中在高頻信號(hào)，隨著軸承早期缺陷的出現(xiàn)和發(fā)展，軸承材料磨屑會(huì)進(jìn)入潤(rùn)滑脂中。通過(guò)對(duì)油質(zhì)中金屬顆粒屬性、大小、數(shù)量等的分析，可以評(píng)估軸承缺陷/剝落的程度。[3]

該泵繼續(xù)運(yùn)行1個(gè)月后對(duì)電機(jī)潤(rùn)滑脂置換后，發(fā)現(xiàn)油樣中含有大量金屬碎屑說(shuō)明軸承已經(jīng)發(fā)生故障，對(duì)電機(jī)進(jìn)行解體檢查，發(fā)現(xiàn)軸承保持架已經(jīng)磨損變形，油樣中的銅屑便是由此而來(lái)。

2.流體激振分析

惠煉常減壓裝置兩臺(tái)閃底泵，水聯(lián)運(yùn)時(shí)該泵振動(dòng)速度嚴(yán)重超標(biāo)，加速度正常。劇烈振動(dòng)引起機(jī)械密封泄漏。振動(dòng)速度數(shù)據(jù)見(jiàn)表3：

表3 離心泵水聯(lián)運(yùn)振動(dòng)速度值

使用離線數(shù)據(jù)采集器并使用XPR300分析得到頻譜圖，圖2：

圖2 驅(qū)動(dòng)端3V點(diǎn)頻譜圖

由圖2可見(jiàn)，在124Hz和248Hz出現(xiàn)明顯峰值。該泵基頻為24.75Hz，出現(xiàn)峰值的頻率分別是5倍頻和10倍頻。因該泵為雙吸式葉輪，5流道，泵殼為雙蝸殼，故分析發(fā)生了流體激振，造成振動(dòng)速度超標(biāo)。對(duì)該泵進(jìn)行檢修并與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)核對(duì)認(rèn)為該泵葉輪外緣與泵殼間隙過(guò)小，在滿足生產(chǎn)要求的條件下對(duì)葉輪進(jìn)行切削，振動(dòng)情況明顯改善。[4]

結(jié)論

從事現(xiàn)場(chǎng)工作的人最關(guān)心的是設(shè)備當(dāng)前故障嚴(yán)重的程度如何、今后的發(fā)展趨勢(shì)怎樣、還能否繼續(xù)運(yùn)行下去、還能運(yùn)行多久等問(wèn)題，恰恰狀態(tài)預(yù)報(bào)是目前監(jiān)測(cè)診斷技術(shù)的薄弱環(huán)節(jié)。

設(shè)備的壽命周期中，不同的檢測(cè)技術(shù)適用性也不盡相同。所以，振動(dòng)檢測(cè)是故障監(jiān)測(cè)的一種手段、獲取信息的一種方式，單純依靠圖譜并不能將故障診斷清楚，需要多種技術(shù)手段配合才能發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，但無(wú)疑能夠掌握振動(dòng)檢測(cè)對(duì)今后工作水平的提高、設(shè)備的科學(xué)管理有著深遠(yuǎn)的意義。

[1]沈立智.大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械的狀態(tài)檢測(cè)與故障診斷.中國(guó)設(shè)備管理協(xié)會(huì)設(shè)備管理專題交流中心，2007.

[2]法國(guó)01dB-Stell公司.故障診斷-預(yù)知維修.

[3]冉繼勇、董良.滾動(dòng)軸承狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)與失效根本原因分析.現(xiàn)代零部件，2006.

[4]胡元元.常減壓閃底泵振動(dòng)原因分析及對(duì)策.煉油企業(yè)技術(shù)與管理，2010.