XPR300在旋转设备状态检测的应用

前言

设备诊断技术是在设备管理和维修的基础上发展起来的。它包含两方面的内容: (1) 对设备的运行进行监测, 状态检测能够及时发现故障的早期征兆, 技术人员能够提前采取相应的措施, 避免、减缓、减少重大事故的发生; (2) 在发现异常情况后对设备的故障进行分析和诊断, 状态检测能够记录故障发生过程的完整数据, 便于技术人员进行事后故障原因分析, 避免故障的再次发生。[1]

设备状态检测是预知性维修的基础, 能够有效遏制故障损失及设备维修费用, 其中振动是设备常见的现象, 通过振动检测技术可以掌握设备的运行状况, 解决大部分设备的潜在问题。

一、XPR300使用方法

(1) 使用离线数据采集器按照相关标准采集数据后上传至安装有vib-Graph软件包的计算机中。 (2) 根据机构件的运动学频率, 将全区域划分为若干区域, 以便作链接频谱图。 (3) 使用双光标初步确定故障频率, 再用谐波光标和边频光标对故障频率定位, 并对谱峰的幅值变化, 和以前采集的谱图进行比较, 进一步确定该峰值是缺陷频率。[2]

二、设备振动故障诊断分析实用案例分析

1. 机泵轴承故障分析

某装置锅炉给水离心泵两台, 图1为该泵电机1H (自由端径向水平) 点的频谱图, 自下向上为11月、12月上旬、12月下旬, 图中可见, 频率2000HZ区间振动值在逐渐升高, 峰值明显。

轴承出现早期缺陷时, 通常是集中在高频信号, 随着轴承早期缺陷的出现和发展, 轴承材料磨屑会进入润滑脂中。通过对油质中金属颗粒属性、大小、数量等的分析, 可以评估轴承缺陷/剥落的程度。[3]

该泵继续运行1个月后对电机润滑脂置换后, 发现油样中含有大量金属碎屑说明轴承已经发生故障, 对电机进行解体检查, 发现轴承保持架已经磨损变形, 油样中的铜屑便是由此而来。

2. 流体激振分析

惠炼常减压装置两台闪底泵, 水联运时该泵振动速度严重超标, 加速度正常。剧烈振动引起机械密封泄漏。振动速度数据见表3:

使用离线数据采集器并使用XPR300分析得到频谱图, 图2:

由图2可见, 在124Hz和248Hz出现明显峰值。该泵基频为24.75Hz, 出现峰值的频率分别是5倍频和10倍频。因该泵为双吸式叶轮, 5流道, 泵壳为双蜗壳, 故分析发生了流体激振, 造成振动速度超标。对该泵进行检修并与设计数据核对认为该泵叶轮外缘与泵壳间隙过小, 在满足生产要求的条件下对叶轮进行切削, 振动情况明显改善。[4]

结论

从事现场工作的人最关心的是设备当前故障严重的程度如何、今后的发展趋势怎样、还能否继续运行下去、还能运行多久等问题, 恰恰状态预报是目前监测诊断技术的薄弱环节。

设备的寿命周期中, 不同的检测技术适用性也不尽相同。所以, 振动检测是故障监测的一种手段、获取信息的一种方式, 单纯依靠图谱并不能将故障诊断清楚, 需要多种技术手段配合才能发挥其优势, 但无疑能够掌握振动检测对今后工作水平的提高、设备的科学管理有着深远的意义。

摘要：设备故障诊断技术在石化领域中使用越来越广泛, 对设备管理提升起到了重要作用。本文介绍了使用法国01dB公司开发的XPR300系统进行故障诊断的方法及实例。

关键词：旋转机械,故障诊断,状态监测

参考文献

[1] 沈立智.大型旋转机械的状态检测与故障诊断.中国设备管理协会设备管理专题交流中心, 2007.

[2] 法国01dB-Stell公司.故障诊断-预知维修.

[3] 冉继勇、董良.滚动轴承状态监测技术与失效根本原因分析.现代零部件, 2006.

[4] 胡元元.常减压闪底泵振动原因分析及对策.炼油企业技术与管理, 2010.