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文/ 發(fā)布于 : 2021-06-07 瀏覽次數:4267
在大機組所發(fā)生的各類(lèi)故障中,振動(dòng)故障發(fā)生的概率最高,具體引發(fā)的原因也最復雜。對振動(dòng)類(lèi)型的診斷,在未配置頻譜分析儀時(shí)確實(shí)較為困難,只能根據振動(dòng)值的大小及變化形態(tài),并參考流量、壓力、溫度、潤滑油等運行參數來(lái)進(jìn)行;即使配置了頻譜分析儀,也只是在故障發(fā)生后臨時(shí)架設到現場(chǎng),故障發(fā)生時(shí)的頻譜信息未必都能及時(shí)捕捉到,其提供的僅為頻譜及波形、軸心軌跡等有限圖譜。此項工作的效果,在很大程度上取決于有關(guān)人員對設備工作原理與具體結構的熟悉程度以及在機組運行與檢修方面的實(shí)際經(jīng)驗。實(shí)際上,能夠對機組運行及檢修提供預知性有效診斷的案例并不多,多數為事故發(fā)生后所進(jìn)行的故障分析。配置了在線(xiàn)監測系統之后,提供的圖譜及所含的信息大為增多,特別是機組在各種運行狀態(tài)下,包括故障狀態(tài)、啟停機狀態(tài)下的信息均不會(huì )丟失,對振動(dòng)故障類(lèi)型的診斷提供了有力的技術(shù)支持。利用在線(xiàn)狀態(tài)監測系統,可以方便地查找到引起通頻振動(dòng)增大的主要異常振動(dòng)分量的頻率,然后再對該振動(dòng)分量產(chǎn)生或增大的原因進(jìn)行具體的分析。
主要異常振動(dòng)分量頻率的查找步驟及方法
對于未設置在線(xiàn)狀態(tài)監測系統的機組來(lái)說(shuō),只能通過(guò)臨時(shí)架設頻譜分析儀的方法,來(lái)查找引起通頻增大的主要異常振動(dòng)分量的具體頻率成分和其幅值的大小。具體是查找幅值相對變化大的頻率成份、以及新顯現的頻率成份,而臨時(shí)架設的頻譜分析儀的不足之處,恰恰就是受客觀(guān)條件限制不可能直接給出這些變化關(guān)系。要彌補這一點(diǎn),只能通過(guò)平時(shí)多積累一些各種轉速及工況下正常運轉時(shí)的頻譜圖,以便到故障發(fā)生時(shí)做相互比照。對設置了在線(xiàn)狀態(tài)監測系統的機組來(lái)說(shuō),查找引起通頻增大的主要異常振動(dòng)分量的頻率可參考以下步驟及方法。
a)先看棒圖或多值棒圖
先看棒圖,可看到所有軸承測點(diǎn)振動(dòng)的實(shí)時(shí)值,同時(shí)還可看到規定的報警值及連鎖值,從而可以對當前振動(dòng)水平的高低有個(gè)基本評價(jià)、并明確哪幾個(gè)測點(diǎn)的振動(dòng)值異常。如果使用了 S8000,那么可先看多值棒圖,其效果更好。因為在多值棒圖上,可同時(shí)看到通頻、工頻、0.5 倍頻、2 倍頻、自選頻段、剩余頻段的振動(dòng)實(shí)時(shí)值,不僅可以了解通頻,又可以形象、直觀(guān)地感受到各主要振動(dòng)分量自身的振動(dòng)水平以及對通頻貢獻所占的份額,從而對各振動(dòng)分量分布是否合理、有無(wú)明顯異?,F象有個(gè)大致的印象。因為在正常運行狀態(tài)下,總是工頻最高,2 倍頻約在工頻的一半以下,0.5 倍頻微量或無(wú),殘余量不高。如果,工頻過(guò)高、很靠近通頻,那么有可能是動(dòng)不平衡問(wèn)題;如果工頻正常,但 2 倍頻接近或超過(guò)工頻,那么有可能是熱不對中;如果半頻活躍(即不斷在跳動(dòng))、有一定的幅值(不一定很高、如 3~5μm,而 5~8μm 就算相當高了)、而且此時(shí)工頻也同步跳動(dòng)增大,那么有可能是軸承工作不良;如果殘余量很高,那么有可能是摩擦、氣流脈動(dòng)、齒輪、疊片或膜盤(pán)聯(lián)軸器等其它問(wèn)題。這樣,便可為進(jìn)一步地仔細分析與診斷,提供一個(gè)大致的方向。
b)依次調看振動(dòng)趨勢圖
首先,看通頻趨勢圖。目的是確定異常振動(dòng)的起始時(shí)間、最大振動(dòng)或振動(dòng)變化最大的發(fā)生時(shí)間、振動(dòng)過(guò)程有無(wú)多次上下波動(dòng)。調看趨勢圖時(shí),時(shí)間間隔的選擇應該先長(cháng)后短。最先看時(shí),起始時(shí)間選長(cháng)一點(diǎn),不要將有變化的疑點(diǎn)處遺漏;然后,根據具體發(fā)生變化的時(shí)間選擇一個(gè)合適的時(shí)間段,再進(jìn)行仔細查看。并依此時(shí)間查詢(xún)當時(shí)的生產(chǎn)工藝系統或運行參數有無(wú)變化。在看通頻趨勢時(shí),還應該同時(shí)看一下轉速、間隙電壓的趨勢圖。其次,看工頻趨勢圖。一方面是看工頻趨勢與通頻趨勢是否同步,如果同步,那么工頻就是異常振動(dòng)分量;另一方面,轉子有無(wú)損傷?當前狀況如何?通過(guò)看工頻趨勢圖便可一目了然。因為如果轉子發(fā)生了機械損傷脫落,那么肯定破壞了原有的動(dòng)平衡狀態(tài),其工頻必然增大(但工頻增大并非肯定發(fā)生了轉子動(dòng)不平
衡)。具體看工頻趨勢圖時(shí),不僅要看工頻的幅值趨勢圖,查工頻幅值有無(wú)增大;更要看工頻的相位趨勢圖,查工頻的相位是否也同時(shí)發(fā)生變化。只有工頻的幅值與相位同時(shí)發(fā)生變化,才能判斷轉子的動(dòng)平衡狀態(tài)很可能發(fā)生了變化。另外,在看工頻趨勢圖時(shí),還要看其變化是緩慢漸變,還是瞬時(shí)突變。只有工頻的幅值與相位同時(shí)發(fā)生突變,才能判斷轉子很可能發(fā)生機械損傷脫落。如果是突變,要看突變了幾次,突變后是否繼續爬升,特別是當前能否穩定在某一數值;如果是漸變,要看漸變過(guò)程有無(wú)多次上下波動(dòng),幅值是否回落。此外,需要提醒一句,在看到工頻的幅值及相位、特別是相位趨勢發(fā)生變化時(shí),必須確認轉速有無(wú)大的波動(dòng)。
然后,逐一看 0.5 倍頻、二倍頻、自選頻段、殘余量等趨勢圖??催@些振動(dòng)分量在通頻振動(dòng)發(fā)生時(shí),有無(wú)明顯的同步增大變化,哪個(gè)同步,哪個(gè)就是異常振動(dòng)分量。對 0.5 倍頻和自選頻段,不能只看其絕對幅值的大小,因為即使在振動(dòng)較大的情況下,只要不是在發(fā)生強振的那一時(shí)刻,這些頻率成份的幅值一般都不會(huì )很高,主要是看其相對變化量大不大,看其活躍不活躍。
c)最后看頻譜圖
由于振動(dòng)趨勢圖只顯示工頻、二倍頻、0.5 倍頻、自選頻段、殘余量這些常見(jiàn)的主要特征頻率,除此而外的其它頻率不可能都顯示出來(lái),而頻譜圖能夠將組成通頻振動(dòng)的所有具體頻率的成份及其幅值都一一顯示出來(lái),因此,最后必須要看頻譜圖,要看其它頻率、特別是低頻(本文指的都是小于工頻的頻率,即分數諧波振動(dòng)和亞異步振動(dòng)的頻率。)的分布狀況??搭l譜圖切忌就圖論圖,決不能僅僅去找振幅值最大的頻率成份,并認為其就是造成振動(dòng)大的主要原因,這是非常片面的。因為,機組運行正常時(shí)的頻譜圖,總是工頻最大,二倍頻次之、約小于工頻的一半,三倍頻、四倍頻……n 倍頻更小、并逐步參差遞減,低頻微量或無(wú)。并且,多數故障狀態(tài)下的頻譜圖,也總是
工頻最大,二倍頻次之,低頻及其它頻率分量未必顯得很大。所以,看頻譜圖應該進(jìn)行對照比較,也就是通過(guò)故障發(fā)生時(shí)與正常運行時(shí)的頻譜圖相互之間的比較,查找出主要異常振動(dòng)分量,也就是幅值相對變化最大的頻率成份以及新出現的頻率的成份,只有這些頻率才可能是引起振動(dòng)故障的主要原因。
此外,看實(shí)時(shí)頻譜圖時(shí),應該多停留一些時(shí)間,在實(shí)時(shí)頻譜圖的刷新過(guò)程中,要注意看各頻率成份的幅值是否有變化,哪些頻率成份變化較大。特別要注意看低頻成份是否活躍,看是頻率成份活躍多一點(diǎn)、還是幅值活躍多一點(diǎn);看低頻活躍時(shí),工頻的幅值是否也跟著(zhù)一起同步變化。如果工頻與低頻一起動(dòng),盡管工頻變化的幅值可能超過(guò)低頻,但引起的原因可能還是低頻。
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