张树龙
摘要：本文重点对设备故障诊断技术在胜利油田海洋石油开发公司设备管理中的应用情况作了详细分析，尤其是振动故障诊断技术的应用收到了较好效果，具有推广价值。
关键词：设备故障诊断技术；振动故障；设备管理；应用效果
胜利油田海洋采油三分公司管理着大中型平台5座，大中型设备139台，其中发电机组18台，中型输油泵10台，锅炉3台，吊机11台。除CB30A外，其余4座平台都担负着重要的发电及原油外输任务，平台设备能否正常运转，至关重要。
分公司成立之初，我们就购置了振动分析仪、油液质量快速分析仪、轴承故障检测仪、机械故障听诊器等十余种设备检测仪器，采集各种数据1万余项。其中应用内窥镜对各平台发电机组进行检查11次；用振动诊断法发现发电机轴承隐患5次，泵类轴承故障7次；应用快速油黏度计、油液质量分析仪对各种润滑油、液压油等进行检测，由“按期换油”发展为“按质换油”，在保证油品质量的前提下，合理延长使用时间，两年来节约各种油料7t左右，创造了良好效益。
下面介绍综合应用振动分析仪开展工作的情况。
1.MO1ST1O1诊断型振动分析仪
该振动分析仪由北京西马力检测仪器公司生产，以图显示振源，仪器以三种分离的频带范围（低、中、高）及条式图形，通过不同的加权，可以十分方便地指出故障源，广泛应用于各种设备的诊断。
2．操作原理
棒形图采用一种专利标尺指示振动峰值频率，仪器标准以峰值所对应频率范围设定组别，如不平衡或不对中，在LOW和MID段水平相同。如果振动信号的峰值在设备的基频以下，则LOW高于MID，如果峰值在10倍频，则MID和HIGH水平相同。如果峰值大于10倍频，则HIGH将远大于MID。如果MID比LOW和HIGH高，则最强的峰值应在110倍频之间。如图1所示。
图1
3．机械故障模式
(1)LOW和MID棒水平相同
这表明基频有较大振动，从振动的方向可判定问题产生的原因。通常，垂直方向振动大为不平衡；水平方向大则为设备摆动；轴向大为不对中，通常还会产生2倍频振动。
如果转子仅在一侧有轴承，即为悬臂式，若最靠近转子的轴承轴向有较大的基频振动，而在远离转子的轴承上振动水平较低，表明悬臂转子不平衡。
(2)MID棒高于LOW棒两格
这表明2倍频率上有较大振动。若出现在垂直和水平方向上，通常反映的是不对中情况，并伴随有较大的轴向基频振动。
(3)MID棒高于LOW棒或HIGH棒
这表明在110倍频之间有较大振动。通常是由基础的受迫振动引起的，如泵或风扇。由于存在某种流体激振力，引起受迫振动；也可能是由于旋转零部件松动而导致的基频谐振或安装基础松动所引起。
(4)LOW棒高于MID棒
这表明设备存在基频以下较大的振动。对于使用滑动轴承的直接驱动设备，表明系轴承间隙过大而导致油膜涡动，LOW棒高于MID棒两个格。
(5)HIGH棒高于MID棒
这表明在10倍频以上有较大的振动，振动值的差异越大，振动频率越高。这种情况可能是扇叶数目超过10个的较大风扇因气体激振引起或由于齿轮驱动设备的齿轮啮合不良而产生。
(6)HIGH棒远高于MID棒
这表明可能存在着高频振动。通常是轴承滚动体劣化，也可能是泵产生了气蚀现象。如果是泵轴承劣化，可听见有空腔的声音，检查轴承温度是否过高，以进一步确定问题所在。
(7)LOW棒远大于MID棒（四格以上）
这表明振动频率远低于基频。如果带有驱动设备，通常是由于怠速引起的。如为皮带传动，可检查皮带的张力，以及是否存在过度磨损或其他损坏情况；如为齿轮驱动，则须考虑被驱动设备转速变化情况。
(8)HIGH棒高于MID棒
这表明有高频振动。齿轮啮合频率通常比基频高出许多倍，因此有高频振动时可考虑齿轮啮合问题，尤其是在齿轮箱轴承上测出较大振动值时，可检查齿轮啮合间隙，是否有过度磨损或其他损坏情况。
4．实例
(1)2004年6月，开发二号平台开2#外输泵过驳时，利用振动分析仪检测的结果为，LOW与MID棒水平相当。停泵后检查，发现泵与电机联轴器间硅钢片组中有两片断裂，更换后启泵运行正常，判断为联轴器处挠性硅钢片断裂造成轴向不对中产生振动。
(2)2004年5月，开发一号平台1#主机冷却风扇，LOW棒高于MID棒四格以上，拆开水箱护板检查发现三根风扇传动皮带磨损较为严重，更换后检测结果正常，判断为皮带磨损造成风扇轴承怠速引起。
(3)表1为2004年4月26日至8月5日，开发一号平台2#发电机前端轴承部分振动速度值。对比分析发现，该轴承振动速度值呈上升趋势，并于8月2日超出允许值(16mm/s)，拆检后发现轴承跑外圈。对发电机前端盖进行了修复，更换了轴承，现发电机运转正常。