开展设备状态监测与故障诊断技术的方法
仪器信息网 · 2009-08-02 21:40 · 7954 次点击
摘要:阐述了开展设备状态监测与故障诊断技术初期,应以培养诊断人员为主要目的,以结构简单、低转速、有备机的水泵和风机振动监测为切入点,逐步扩展到结构复杂、高转速、无备机的大型旋转设备以及轧机和齿轮箱,并以多个案例进行了说明。
关键词:设备状态监测故障诊断方法
一、监测对象、测点、评价标准的确定
1.有目的、有重点、分批次地选择监测对象
在现场开展设备状态监测与故障诊断技术初期,选择监测对象、构建设备树是必须首先解决的问题。应以培养懂设备、懂仪器、会诊断的技术人才为目的,监测的设备由简到难,注意收集各类故障案例,积累技术经验。为此,应选择转速不同、结构不同、用途不同的旋转设备为初期监测对象。考虑初期许多不可预见的问题,如设备组态可能需要调整、某些设备参数不齐、测点布置不合理等原因,所有已列为监测对象的设备不宜同批展开,需分批次监测。
第一批,以电机额定转速为990r/min、1485r/min、2985r/min,功率1000kW以上的单级风机和100kW以上的水泵群为监测对象,数量不宜太多。这两类设备结构简单,常见故障多为转子类故障,故障机理成熟。选择水泵是因为水泵与风机同属流体机械,结构、工作原理、故障特征有很多相似之处,相比大功率的旋转设备,水泵的故障率高、备机多、检修容易,可增强诊断人员对故障的感性认识;多级泵的监测经验可应用到大型压缩机领域。
同时,水泵多为滚动轴承支撑,可为了解滚动轴承故障提供经验。大功率风机多为滑动轴承支撑,转子振动信号较滚动轴承支撑清晰,也有利观察轴瓦故障。实践证明,上述经验的积累有利于培养诊断人才。
案例1水泵叶轮腐蚀与风机叶轮积灰引起的不平衡振动特征比较。
2007年9月发现炼钢除尘系统用130kW水泵机组水平方向振动烈度10.83mm/s,波形频谱如图1。其主要故障特征为:波形近似正弦函数,概率密度曲线(图2)呈“盆形”,频率以机组的基本频率为主;振动烈度超标,且以水平方向最为突出;拆机后发现叶轮腐蚀严重。更换转子总成后振动明显改善。
2007年12月发现转炉一次除尘用1600kW风机机组水平方向振动烈度5.10mm/s,波形频谱如图3。其主要故障特征为:波形近似正弦函数,概率密度曲线(图4)呈“盆形”,频率以机组的基本频率为主;振动烈度超标,以水平方向最为突出,且有增长倾向。拆机后发现叶轮积灰厚度达40mm,且有积灰脱落。更换叶轮后振动明显改善。