遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)診斷系統(tǒng)診斷壓縮機(jī)組振動(dòng)故障實(shí)例

趙 原 李迎麗 何其偉

作者通聯(lián)：中石油遼陽石化分公司芳烴廠 遼寧遼陽市111003

E-mail：zhaozhensuang@petrochina.com.cn

1.遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)診斷系統(tǒng)基本構(gòu)成

中石油遼陽石化公司從上世紀(jì)80年代開始進(jìn)行設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)的應(yīng)用與探討，在設(shè)備故障征兆、故障原因與故障處理等方面進(jìn)行了深入的研究，建立了比較完善的設(shè)備故障數(shù)據(jù)庫，積累了豐富的設(shè)備故障診斷經(jīng)驗(yàn)。為能更好地提高集團(tuán)公司對(duì)關(guān)鍵機(jī)組設(shè)備的整體管理水平，以中國(guó)石油天然氣股份有限公司化工板塊的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為平臺(tái)，建立了設(shè)備維修專家的遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)，實(shí)施多工種協(xié)同服務(wù)，企業(yè)和異地專家對(duì)設(shè)備故障共同進(jìn)行實(shí)時(shí)診斷，使故障得到及時(shí)處理，保證設(shè)備正常運(yùn)行。

遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)診斷中心采用網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，以中國(guó)石油股份公司設(shè)備故障診斷中心為主站，各分公司為分站（圖1）。遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)診斷中心由遠(yuǎn)程中心、分公司數(shù)據(jù)服務(wù)器以及現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集器組成，包括大型數(shù)據(jù)服務(wù)器陣列、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和專用軟件等，對(duì)各分廠機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)長(zhǎng)期存貯和管理，為總公司管理人員提供機(jī)組自動(dòng)運(yùn)行統(tǒng)計(jì)和各種報(bào)表自動(dòng)生成，具有各級(jí)診斷專家和工程師診斷功能，為行業(yè)專家提供網(wǎng)上共享的工作平臺(tái)。遠(yuǎn)程中心結(jié)構(gòu)見圖2。

2.遠(yuǎn)程診斷實(shí)例

例1 合成氣壓縮機(jī)組振動(dòng)故障。

寧夏石化分公司合成氣壓縮機(jī)組103-J/JT（圖3）于2007年7月開車運(yùn)行，運(yùn)行狀況良好。2007年9月9日透平兩端軸瓦振動(dòng)同時(shí)驟增，10s后連鎖停車。遠(yuǎn)程中心發(fā)現(xiàn)此情況后對(duì)遠(yuǎn)程診斷系統(tǒng)中該機(jī)組的振動(dòng)趨勢(shì)圖、波形頻譜圖、軸心軌跡圖等進(jìn)行分析，遠(yuǎn)程診斷機(jī)組振動(dòng)原因。

圖4顯示出該機(jī)組振值在某個(gè)時(shí)刻瞬間迅速增長(zhǎng)；測(cè)量透平兩端各測(cè)點(diǎn)振動(dòng)值分別為 XI-31V 207.3μm、XI-31H 179.4μm、XI-32V 160.4μm、XI-32H 132.5μm；由圖6～圖9可以看出，機(jī)組振動(dòng)以工頻占主導(dǎo)；振動(dòng)軸心軌跡為橢圓形（圖10）。

通過遠(yuǎn)程診斷認(rèn)為，機(jī)組在工藝未做任何調(diào)整，操作正常的情況下，透平兩端軸瓦四個(gè)測(cè)點(diǎn)的振動(dòng)同時(shí)驟增、連鎖停車，透平兩端軸瓦四個(gè)測(cè)點(diǎn)的振動(dòng)以工頻占主導(dǎo)，原因是透平轉(zhuǎn)子故障。根據(jù)遠(yuǎn)程診斷中心診斷意見，對(duì)機(jī)組進(jìn)行解體檢查后發(fā)現(xiàn)，透平轉(zhuǎn)子第一級(jí)葉片有一片斷裂，未對(duì)其他葉片造成損傷，與遠(yuǎn)程診斷結(jié)果相符。

例2 二氧化碳?jí)嚎s機(jī)組振動(dòng)故障

烏魯木齊石化分公司二氧化碳?jí)嚎s機(jī)組102-J/JT（圖5）于2008年7月停車檢修，更換了高壓缸轉(zhuǎn)子，7月28日開車后高壓缸測(cè)點(diǎn)xi109的水平方向和垂直方向振動(dòng)值就超過報(bào)警值，都達(dá)到了 130μm； 測(cè)點(diǎn) xi108v振值為 77μm，xi108h振值為34μm。xi109v和xi108h振動(dòng)有增長(zhǎng)的趨勢(shì)，xi109h振值已達(dá)到了 165μm，xi108h振值增大到 49μm（ 圖 11）。 從圖 12～圖 15中可以看出，該機(jī)組振動(dòng)以工頻占主導(dǎo)，兼有0.5倍頻成分；軸心軌跡為雙環(huán)橢圓（圖16）。

通過上述遠(yuǎn)程診斷認(rèn)為，機(jī)組在7月28日開車以后，高壓缸測(cè)點(diǎn)xi109的水平方向和垂直方向振動(dòng)值就超過報(bào)警值，并且隨著時(shí)間的推移，振動(dòng)有增高的趨勢(shì)。從波形頻譜圖上看，所有測(cè)點(diǎn)的振動(dòng)以工頻占主導(dǎo)，伴有明顯的0.5倍頻率成分，該機(jī)組高振動(dòng)是由于高壓缸轉(zhuǎn)子軸系不平衡且軸瓦間隙不良，導(dǎo)致油膜失穩(wěn)造成的。建議調(diào)整該機(jī)組的潤(rùn)滑油溫消除油膜失穩(wěn)，如有檢修機(jī)會(huì)立即停車對(duì)該機(jī)組高壓缸轉(zhuǎn)子進(jìn)行動(dòng)平衡處理，回裝時(shí)注意調(diào)整軸瓦間隙。停車且按建議進(jìn)行檢修后，該機(jī)組振動(dòng)故障消除。

3.結(jié)束語

關(guān)鍵機(jī)組遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)診斷管理系統(tǒng)的應(yīng)用，可對(duì)全廠所有大型機(jī)組進(jìn)行全天候的不間斷監(jiān)測(cè)，并不斷地向生產(chǎn)調(diào)度、機(jī)動(dòng)管理、診斷、維修部門及廠部領(lǐng)導(dǎo)發(fā)送實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，為逐步實(shí)現(xiàn)由定期強(qiáng)迫維修變?yōu)轭A(yù)知維修提供條件；為關(guān)鍵機(jī)組的優(yōu)化設(shè)計(jì)和制造提供相關(guān)參考數(shù)據(jù)，大大地提高大機(jī)組的全員優(yōu)化管理水平，為企業(yè)節(jié)省大量人力物力。 W13.02-31