企業(yè)設(shè)備振動(dòng)故障診斷

1、企業(yè)設(shè)備振動(dòng)故障診斷相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的建立及應(yīng)用摘要本文結(jié)合克拉瑪依石化廠實(shí)際情況，從安全性、經(jīng)濟(jì)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(dòng)設(shè)備振動(dòng)故障診斷相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的方法，以及相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用效果。一、設(shè)備振動(dòng)故障診斷標(biāo)準(zhǔn)1.標(biāo)準(zhǔn)的類型及理論依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)有絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn)和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)兩大類型。絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn)就是人們常說(shuō)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。各種轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械的振源主要來(lái)自結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，制造、安裝質(zhì)量，調(diào)試情況和環(huán)境本身。振動(dòng)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(guó)齒輪制造協(xié)會(huì)(AGMA)提出在低頻域(10Hz以下)，以位移作為振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)；中頻域(10Hz1kHz)，以速度作為振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)；而高頻域(1kHz以上)則以加速度作

2、為標(biāo)準(zhǔn)。理論已經(jīng)證明，振動(dòng)部件的疲勞與振動(dòng)速度成正比，振動(dòng)所產(chǎn)生的能量與振動(dòng)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(dòng)判斷標(biāo)準(zhǔn)中，無(wú)論從疲勞損傷還是磨損等缺陷來(lái)說(shuō)，以振動(dòng)速度標(biāo)準(zhǔn)最為適宜。表1電動(dòng)機(jī)器振動(dòng)(vrms)標(biāo)準(zhǔn)mm/s質(zhì)量等級(jí)速度 r/min中心高Hmm80132132225225400N(正常級(jí))60036001.82.84.5R(良好級(jí))60018000.711.121.8180036001.121.82.8S(特佳級(jí))60018000.450.711.12180036000.711.121.8注：H為電機(jī)軸心至機(jī)器安裝基準(zhǔn)高度2.振動(dòng)速度標(biāo)準(zhǔn)(1)IS

3、O 2373和DIN45665標(biāo)準(zhǔn)(表1)(2)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 2372、ISO 3945標(biāo)準(zhǔn)(表2) 表2ISO 2372、ISO 3945標(biāo)準(zhǔn)振動(dòng)強(qiáng)度范圍ISO2372ISO3945分級(jí)Vrmsmm/sdBI級(jí)II級(jí)III級(jí)IV級(jí)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(jí)-小型機(jī)械,15kw以下電機(jī)等;II級(jí)一中型機(jī)械,15-

4、75kw電機(jī)等;III級(jí)一剛性安裝的大型機(jī)械等(10-200r/min);IV級(jí)一柔性安裝的大型機(jī)械等(10-200r/min) 二、建立相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的觀點(diǎn)和方法1.現(xiàn)用標(biāo)準(zhǔn)的不適用性前面介紹了通用振動(dòng)診斷的絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn)或判據(jù)。雖然這些標(biāo)準(zhǔn)的建立，一是有一定理論分析和計(jì)算做基礎(chǔ)，二是靠長(zhǎng)期實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)積累建立起來(lái)的，但現(xiàn)行的國(guó)際國(guó)內(nèi)振動(dòng)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)劃定的設(shè)備種類范圍過(guò)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(jī)組在機(jī)械阻抗上可能不同，即使同樣的激振力產(chǎn)生的振動(dòng)表現(xiàn)不同。另一方面，隨著設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造工藝及使用條件的不同，加之測(cè)量?jī)x器的不斷發(fā)展，所以

5、我們?cè)诒O(jiān)測(cè)診斷時(shí)不能硬套這些絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn)，必須從本企業(yè)在用設(shè)備的狀態(tài)出發(fā)，在參考絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，建立符合實(shí)際的故障診斷相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)，保證設(shè)備的高效、安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。2.基本思路經(jīng)過(guò)幾年設(shè)備監(jiān)測(cè)診斷工作的實(shí)踐，逐步體會(huì)到做好對(duì)每臺(tái)設(shè)備長(zhǎng)期的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)積累并據(jù)此制定合乎實(shí)際的振動(dòng)狀態(tài)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)非常重要。在日常設(shè)備的振動(dòng)監(jiān)測(cè)中，如何確定振動(dòng)判斷標(biāo)準(zhǔn)值是發(fā)現(xiàn)早期設(shè)備故障先兆的關(guān)鍵，也是一個(gè)難點(diǎn)?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備只有通過(guò)一個(gè)周期的監(jiān)測(cè)，并結(jié)合該設(shè)備的維修情況，參考絕對(duì)振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)才能比較準(zhǔn)確地劃定其報(bào)警和停機(jī)界限值，并且在監(jiān)測(cè)診斷實(shí)踐中根據(jù)制訂的相對(duì)診斷標(biāo)準(zhǔn)就能夠熟練掌握設(shè)備正常狀態(tài)下的振動(dòng)值和振動(dòng)類型，一旦設(shè)備出現(xiàn)異常就能

6、快速準(zhǔn)確地判斷故障類型和故障嚴(yán)重程度，以便及時(shí)安排維修。3.基本方法建立相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的方法有：數(shù)理統(tǒng)計(jì)法、沖擊系數(shù)法、利用生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量來(lái)確定等等。其中沖擊系數(shù)法又稱波高率法，是一種針對(duì)單個(gè)滾動(dòng)軸承故障進(jìn)行診斷而利用的方法。利用生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量來(lái)確定設(shè)備相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的方法主要適于機(jī)加工設(shè)備。結(jié)合石化廠設(shè)備特點(diǎn)，為了客觀準(zhǔn)確地制定診斷標(biāo)準(zhǔn)，我們認(rèn)為采用對(duì)所測(cè)數(shù)據(jù)作數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法來(lái)建立設(shè)備相對(duì)診斷標(biāo)準(zhǔn)比較適宜。基本方法如下：(1)選取檢測(cè)的對(duì)象：選取正常工作狀態(tài)的單臺(tái)機(jī)器作為對(duì)象。(2)檢測(cè)間隔時(shí)間：以一段等間隔時(shí)間變化為基礎(chǔ)，進(jìn)行至少5次以上的測(cè)量。如現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行較平穩(wěn)，可定兩周；如運(yùn)行波動(dòng)大，不平穩(wěn)狀態(tài)時(shí)

7、則定一周；對(duì)非常重要的設(shè)備可適當(dāng)縮短周期，如三天一次。(3)測(cè)點(diǎn)選?。簻y(cè)點(diǎn)通常選取設(shè)備振動(dòng)敏感部位即軸承所在部位(包括垂直、水平、軸向三個(gè)位置)。測(cè)點(diǎn)位置一旦選定應(yīng)做上標(biāo)記，以確保每次檢測(cè)時(shí)都是從同一位置獲取信號(hào)。測(cè)量?jī)x器若為一體式時(shí)，探頭(傳感器)應(yīng)與測(cè)量方向一致，角度傾斜不得超過(guò)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(dòng)診斷相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)mm/s車間設(shè)備電機(jī)報(bào)警值泵報(bào)警值一級(jí)二級(jí)一級(jí)二級(jí)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(jìn)料泵1024.526.455.878.23原料泵1013.304.723.574.79減粘爐進(jìn)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(dòng)診斷相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)mm/s車間設(shè)備電機(jī)報(bào)警值齒輪箱報(bào)警值壓縮機(jī)報(bào)警值一級(jí)二級(jí)一級(jí)二級(jí)一級(jí)二級(jí)丙烷壓縮機(jī)1013.554.472.683.36壓縮機(jī)2013.514.362.563.35重整氫壓機(jī)1012.273.081.451.801.702.10氫壓機(jī)2013.995.321.902.48氫壓機(jī)3012.523.750.961.141.862.55加氫氫壓機(jī)A、B6.709.341.492.072.202.66氫壓機(jī)C4.35.280.821.06酮苯氨壓機(jī)2.633.222.382.83(4)單次測(cè)量次數(shù)：非連續(xù)測(cè)量2025次。(5)統(tǒng)計(jì)法計(jì)算公式：式中標(biāo)準(zhǔn)偏差xi某一測(cè)量值測(cè)量值的均值n測(cè)量值個(gè)數(shù)一級(jí)報(bào)警值(ALAR