XPR300在旋轉設備狀態檢測的應用

李崇崎(中海煉化惠州煉化分公司 廣東 惠州 516086)

前言

設備診斷技術是在設備管理和維修的基礎上發展起來的。它包含兩方面的內容：(1)對設備的運行進行監測，狀態檢測能夠及時發現故障的早期征兆，技術人員能夠提前采取相應的措施，避免、減緩、減少重大事故的發生；(2)在發現異常情況后對設備的故障進行分析和診斷，狀態檢測能夠記錄故障發生過程的完整數據，便于技術人員進行事后故障原因分析，避免故障的再次發生。[1]

設備狀態檢測是預知性維修的基礎，能夠有效遏制故障損失及設備維修費用，其中振動是設備常見的現象，通過振動檢測技術可以掌握設備的運行狀況，解決大部分設備的潛在問題。

一、XPR300使用方法

(1)使用離線數據采集器按照相關標準采集數據后上傳至安裝有vib-Graph軟件包的計算機中。(2)根據機構件的運動學頻率，將全區域劃分為若干區域，以便作鏈接頻譜圖。(3)使用雙光標初步確定故障頻率，再用諧波光標和邊頻光標對故障頻率定位，并對譜峰的幅值變化，和以前采集的譜圖進行比較，進一步確定該峰值是缺陷頻率。[2]

二、設備振動故障診斷分析實用案例分析

1.機泵軸承故障分析

某裝置鍋爐給水離心泵兩臺，圖1為該泵電機1H(自由端徑向水平)點的頻譜圖，自下向上為11月、12月上旬、12月下旬，圖中可見，頻率2000HZ區間振動值在逐漸升高，峰值明顯。

圖1 電機1H點3次測量鏈接譜對比

軸承出現早期缺陷時，通常是集中在高頻信號，隨著軸承早期缺陷的出現和發展，軸承材料磨屑會進入潤滑脂中。通過對油質中金屬顆粒屬性、大小、數量等的分析，可以評估軸承缺陷/剝落的程度。[3]

該泵繼續運行1個月后對電機潤滑脂置換后，發現油樣中含有大量金屬碎屑說明軸承已經發生故障，對電機進行解體檢查，發現軸承保持架已經磨損變形，油樣中的銅屑便是由此而來。

2.流體激振分析

惠煉常減壓裝置兩臺閃底泵，水聯運時該泵振動速度嚴重超標，加速度正常。劇烈振動引起機械密封泄漏。振動速度數據見表3：

表3 離心泵水聯運振動速度值

使用離線數據采集器并使用XPR300分析得到頻譜圖，圖2：

圖2 驅動端3V點頻譜圖

由圖2可見，在124Hz和248Hz出現明顯峰值。該泵基頻為24.75Hz，出現峰值的頻率分別是5倍頻和10倍頻。因該泵為雙吸式葉輪，5流道，泵殼為雙蝸殼，故分析發生了流體激振，造成振動速度超標。對該泵進行檢修并與設計數據核對認為該泵葉輪外緣與泵殼間隙過小，在滿足生產要求的條件下對葉輪進行切削，振動情況明顯改善。[4]

結論

從事現場工作的人最關心的是設備當前故障嚴重的程度如何、今后的發展趨勢怎樣、還能否繼續運行下去、還能運行多久等問題，恰恰狀態預報是目前監測診斷技術的薄弱環節。

設備的壽命周期中，不同的檢測技術適用性也不盡相同。所以，振動檢測是故障監測的一種手段、獲取信息的一種方式，單純依靠圖譜并不能將故障診斷清楚，需要多種技術手段配合才能發揮其優勢，但無疑能夠掌握振動檢測對今后工作水平的提高、設備的科學管理有著深遠的意義。

[1]沈立智.大型旋轉機械的狀態檢測與故障診斷.中國設備管理協會設備管理專題交流中心，2007.

[2]法國01dB-Stell公司.故障診斷-預知維修.

[3]冉繼勇、董良.滾動軸承狀態監測技術與失效根本原因分析.現代零部件，2006.

[4]胡元元.常減壓閃底泵振動原因分析及對策.煉油企業技術與管理，2010.