企業(yè)設(shè)備振動故障診斷

1、企業(yè)設(shè)備振動故障診斷相對標(biāo)準的建立及應(yīng)用摘要本文結(jié)合克拉瑪依石化廠實際情況，從安全性、經(jīng)濟性出發(fā)，敘述建立適合現(xiàn)代企業(yè)設(shè)備管理維修的動設(shè)備振動故障診斷相對標(biāo)準的方法，以及相對標(biāo)準應(yīng)用效果。一、設(shè)備振動故障診斷標(biāo)準1.標(biāo)準的類型及理論依據(jù)標(biāo)準有絕對標(biāo)準和相對標(biāo)準兩大類型。絕對標(biāo)準就是人們常說的國際標(biāo)準。各種轉(zhuǎn)動機械的振源主要來自結(jié)構(gòu)設(shè)計，制造、安裝質(zhì)量，調(diào)試情況和環(huán)境本身。振動的存在必然不同程度引起設(shè)備自身及其附屬管線的結(jié)構(gòu)疲勞和損傷。美國齒輪制造協(xié)會(AGMA)提出在低頻域(10Hz以下)，以位移作為振動標(biāo)準；中頻域(10Hz1kHz)，以速度作為振動標(biāo)準；而高頻域(1kHz以上)則以加速度作

2、為標(biāo)準。理論已經(jīng)證明，振動部件的疲勞與振動速度成正比，振動所產(chǎn)生的能量與振動速度的平方成正比，能量傳遞的結(jié)果必然造成磨損或其它缺陷。因此，在振動判斷標(biāo)準中，無論從疲勞損傷還是磨損等缺陷來說，以振動速度標(biāo)準最為適宜。表1電動機器振動(vrms)標(biāo)準mm/s質(zhì)量等級速度 r/min中心高Hmm80132132225225400N(正常級)60036001.82.84.5R(良好級)60018000.711.121.8180036001.121.82.8S(特佳級)60018000.450.711.12180036000.711.121.8注：H為電機軸心至機器安裝基準高度2.振動速度標(biāo)準(1)IS

3、O 2373和DIN45665標(biāo)準(表1)(2)國際標(biāo)準ISO 2372、ISO 3945標(biāo)準(表2) 表2ISO 2372、ISO 3945標(biāo)準振動強度范圍ISO2372ISO3945分級Vrmsmm/sdBI級II級III級IV級剛性柔性0.280.280.450.711.121.82.84.57.111.218284589A良好AAA優(yōu)優(yōu)0.45930.71971.12101B允許1.8105B2.8109C較差B良4.5113CB良7.1117D不允許C可11.2121DC可18125D不可28129D不可4513371137I級-小型機械,15kw以下電機等;II級一中型機械,15-

4、75kw電機等;III級一剛性安裝的大型機械等(10-200r/min);IV級一柔性安裝的大型機械等(10-200r/min) 二、建立相對標(biāo)準的觀點和方法1.現(xiàn)用標(biāo)準的不適用性前面介紹了通用振動診斷的絕對標(biāo)準或判據(jù)。雖然這些標(biāo)準的建立，一是有一定理論分析和計算做基礎(chǔ)，二是靠長期實測數(shù)據(jù)和實驗經(jīng)驗積累建立起來的，但現(xiàn)行的國際國內(nèi)振動評價標(biāo)準劃定的設(shè)備種類范圍過大，定位不夠精確，即使是同類設(shè)備，由于在安裝基礎(chǔ)、結(jié)構(gòu)剛度等方面存在較大的差異，而造成同類型機組在機械阻抗上可能不同，即使同樣的激振力產(chǎn)生的振動表現(xiàn)不同。另一方面，隨著設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計和制造工藝及使用條件的不同，加之測量儀器的不斷發(fā)展，所以

5、我們在監(jiān)測診斷時不能硬套這些絕對標(biāo)準，必須從本企業(yè)在用設(shè)備的狀態(tài)出發(fā)，在參考絕對標(biāo)準的基礎(chǔ)上，建立符合實際的故障診斷相對標(biāo)準，保證設(shè)備的高效、安全和經(jīng)濟運行。2.基本思路經(jīng)過幾年設(shè)備監(jiān)測診斷工作的實踐，逐步體會到做好對每臺設(shè)備長期的監(jiān)測數(shù)據(jù)積累并據(jù)此制定合乎實際的振動狀態(tài)評價標(biāo)準非常重要。在日常設(shè)備的振動監(jiān)測中，如何確定振動判斷標(biāo)準值是發(fā)現(xiàn)早期設(shè)備故障先兆的關(guān)鍵，也是一個難點?，F(xiàn)場設(shè)備只有通過一個周期的監(jiān)測，并結(jié)合該設(shè)備的維修情況，參考絕對振動標(biāo)準才能比較準確地劃定其報警和停機界限值，并且在監(jiān)測診斷實踐中根據(jù)制訂的相對診斷標(biāo)準就能夠熟練掌握設(shè)備正常狀態(tài)下的振動值和振動類型，一旦設(shè)備出現(xiàn)異常就能

6、快速準確地判斷故障類型和故障嚴重程度，以便及時安排維修。3.基本方法建立相對標(biāo)準的方法有：數(shù)理統(tǒng)計法、沖擊系數(shù)法、利用生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量來確定等等。其中沖擊系數(shù)法又稱波高率法，是一種針對單個滾動軸承故障進行診斷而利用的方法。利用生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量來確定設(shè)備相對標(biāo)準的方法主要適于機加工設(shè)備。結(jié)合石化廠設(shè)備特點，為了客觀準確地制定診斷標(biāo)準，我們認為采用對所測數(shù)據(jù)作數(shù)理統(tǒng)計的方法來建立設(shè)備相對診斷標(biāo)準比較適宜。基本方法如下：(1)選取檢測的對象：選取正常工作狀態(tài)的單臺機器作為對象。(2)檢測間隔時間：以一段等間隔時間變化為基礎(chǔ)，進行至少5次以上的測量。如現(xiàn)場設(shè)備運行較平穩(wěn)，可定兩周；如運行波動大，不平穩(wěn)狀態(tài)時

7、則定一周；對非常重要的設(shè)備可適當(dāng)縮短周期，如三天一次。(3)測點選?。簻y點通常選取設(shè)備振動敏感部位即軸承所在部位(包括垂直、水平、軸向三個位置)。測點位置一旦選定應(yīng)做上標(biāo)記，以確保每次檢測時都是從同一位置獲取信號。測量儀器若為一體式時，探頭(傳感器)應(yīng)與測量方向一致，角度傾斜不得超過10°，壓力應(yīng)保持10N左右；若為鐵磁性的探頭，磁力應(yīng)大于160N以上。 表3克石化廠部分泵類設(shè)備振動診斷相對標(biāo)準mm/s車間設(shè)備電機報警值泵報警值一級二級一級二級丙烷丙烷泵1049.4112.6310.7314.53原料泵1015.668.178.9312.78丙烷泵20410.6315.0011.84

8、17.24原料泵2013.975.115.677.79氣分塔底泵4051.051.411.622.04中間泵4072.182.741.081.29焦化輻射進料泵1024.526.455.878.23原料泵1013.304.723.574.79減粘爐進料泵19.6513.853.364.36塔底泵54.496.445.097.11加氫處理泵2013.365.000.771.12脫酸泵1025.898.539.1413.0糠醛糠醛泵1084.856.763.434.41爐料泵1063.815.193.424.22糠醛泵214(213)3.444.805.657.43爐料泵210(209)6.821

9、0.497.5110.99二蒸餾拔頭泵27.949.885.486.98原油泵13.945.348.1811.07常底泵105.167.632.563.61減底泵183.374.732.863.70一蒸餾拔頭泵21(20)5.056.832.903.85原油泵1(2)4.386.066.428.35常底泵19(18)2.894.072.603.46減底泵34(33)3.364.824.465.73酮苯塔底泵95.146.893.625.23原料泵13.845.156.949.37重整原料泵3014.025.623.744.80表4克石化廠部分泵類設(shè)備振動診斷相對標(biāo)準mm/s車間設(shè)備電機報警值齒輪箱報警值壓縮機報警值一級二級一級二級一級二級丙烷壓縮機1013.554.472.683.36壓縮機2013.514.362.563.35重整氫壓機1012.273.081.451.801.702.10氫壓機2013.995.321.902.48氫壓機3012.523.750.961.141.862.55加氫氫壓機A、B6.709.341.492.072.202.66氫壓機C4.35.280.821.06酮苯氨壓機2.633.222.382.83(4)單次測量次數(shù)：非連續(xù)測量2025次。(5)統(tǒng)計法計算公式：式中標(biāo)準偏差xi某一測量值測量值的均值n測量值個數(shù)一級報警值(ALAR