正確識(shí)別轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備軸承金屬溫度異常及軸承故障

龐喜(中海油東方石化有限責(zé)任公司運(yùn)行五部，海南 東方 572600)

正確識(shí)別轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備軸承金屬溫度異常及軸承故障

龐喜(中海油東方石化有限責(zé)任公司運(yùn)行五部，海南 東方 572600)

在機(jī)組運(yùn)行中，由于設(shè)備運(yùn)行負(fù)荷較大，很容易受到客觀因素影響出現(xiàn)故障問(wèn)題，尤其是軸承溫度保護(hù)誤動(dòng)問(wèn)題，對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備帶來(lái)的磨損、老化問(wèn)題十分嚴(yán)重，縮短設(shè)備使用壽命。對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備軸承故障異常情況分析，通過(guò)熱電阻法來(lái)檢測(cè)溫度異常。本文就此展開(kāi)分析，客觀闡述設(shè)備軸承金屬溫度異常特征，為后續(xù)研究提供參考依據(jù)。

轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備；軸承故障；金屬溫度；異常

在發(fā)電機(jī)組設(shè)備運(yùn)行中，軸承故障問(wèn)題較為常見(jiàn)，主要是由于軸承長(zhǎng)期摩擦導(dǎo)致軸承金屬溫度異常，加劇設(shè)備磨損、老化。故此，為了確保轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備可以安全穩(wěn)定運(yùn)行，應(yīng)該設(shè)立監(jiān)視測(cè)點(diǎn)觀察設(shè)備運(yùn)行情況，將軸承溫度作為一個(gè)主要觀測(cè)指標(biāo)，以此來(lái)判斷轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備軸承是否存在故障問(wèn)題，為后續(xù)設(shè)備故障維修提供參考依據(jù)。如何能夠有效通過(guò)測(cè)量來(lái)判斷轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備軸承故障問(wèn)題，將正確的設(shè)備故障診斷作為首要前提，為后續(xù)工作開(kāi)展提供參考。由此看來(lái)，加強(qiáng)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備軸承故障研究十分有必要，把握故障問(wèn)題出現(xiàn)的原因，對(duì)于后續(xù)維修工作具有一定參考價(jià)值。

1 溫度測(cè)量異常故障的識(shí)別

對(duì)于設(shè)備軸承金屬溫度異常的故障檢測(cè)方法較為多樣，但是現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際使用過(guò)程中常用“熱電阻法”來(lái)測(cè)量。采用熱電阻法進(jìn)行溫度測(cè)量，主要是通過(guò)觀察溫度變化的同時(shí)，電阻變化特征，憑借電阻測(cè)量感溫元件電阻測(cè)量來(lái)了解具體的被測(cè)溫度。熱電阻測(cè)溫元件使用的鉑絲在拉制中，可能由于先天缺陷存在拉力不均的問(wèn)題，或是涂抹絕緣材料時(shí)不均勻現(xiàn)象出現(xiàn)[1]。熱電阻測(cè)溫元件多數(shù)是選擇雙線并繞，這樣可以有效消除電感效應(yīng)，但同時(shí)也會(huì)在并繞過(guò)程中產(chǎn)生新的絕緣損壞現(xiàn)象，繞制后同傳導(dǎo)引線焊接在一起，可能存在不同程度上的質(zhì)量缺陷問(wèn)題。盡管測(cè)溫元件的生產(chǎn)中開(kāi)始大力推行自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)，降低熱電阻測(cè)溫元件先天性缺陷幾率，但是伴隨著熱電阻測(cè)溫元件逐漸微型化發(fā)展，原有的缺陷難以有效消除。

在軸承金屬溫度測(cè)量中，為了可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程測(cè)量，需要將原本軸瓦中的測(cè)點(diǎn)轉(zhuǎn)移到集控室，這樣可能受到不可預(yù)計(jì)因素影響到正常測(cè)量工作開(kāi)展。首先，應(yīng)該確保布線位置更加隱蔽，同時(shí)避免后續(xù)設(shè)別檢修存在誤碰可能性，為后續(xù)檢修工作提供便捷。引線可以用線卡固定處理，盡可能避免對(duì)導(dǎo)線帶來(lái)?yè)p傷，同時(shí)充分考慮接觸電阻和導(dǎo)線焊接質(zhì)量對(duì)于熱電阻測(cè)量帶來(lái)的影響。在長(zhǎng)期運(yùn)行中，可能由于油液的浸泡，導(dǎo)致絕緣材料磨損、老化，焊接點(diǎn)可能出現(xiàn)接觸不良的問(wèn)題，影響到故障檢測(cè)準(zhǔn)確度。此外，為了避免其他客觀因素帶來(lái)干擾，應(yīng)該選擇屏蔽導(dǎo)線，在運(yùn)行中可能存在絕緣損壞和屏蔽層損壞的問(wèn)題，影響線路的接地效果。

傳輸導(dǎo)線從軸承箱引出后，經(jīng)過(guò)的區(qū)域較多，這些區(qū)域的端子接觸電阻同樣會(huì)反映在溫度總會(huì)路電阻中，如果某一處存在線路接觸不良的問(wèn)題，最終反應(yīng)得到的溫度是較高的。需要注意的是，由于外熱電阻傳輸導(dǎo)線自身特性，很容易受到外力磁場(chǎng)影響，影響到測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確性。

熱電阻法溫度測(cè)量將收集得到的信號(hào)轉(zhuǎn)換成不平衡的電壓信號(hào)，但是由于軸瓦與集控室之間的距離較長(zhǎng)，所以傳輸導(dǎo)線可能受到外部環(huán)境變化影響，導(dǎo)致電阻值發(fā)生改變，影響最終的測(cè)量結(jié)果。基于此，為了有效改善此類問(wèn)題，在使用電橋法測(cè)量中，測(cè)溫元件引出點(diǎn)采用三線制，分別連接在電橋兩個(gè)橋臂上，可以有效避免傳輸導(dǎo)線受到環(huán)境溫度變化帶來(lái)的影響，如果兩側(cè)線路電阻之不一致，可以將線路電阻配足到規(guī)定值。同時(shí)，人工配制的線路電阻質(zhì)量和精度同樣會(huì)影響到最終測(cè)量結(jié)果精準(zhǔn)度[2]。

2 軸承故障的識(shí)別

在機(jī)組中運(yùn)用的軸承可以大致分為滑動(dòng)軸承和滾動(dòng)軸承兩種，其中滑動(dòng)軸承主要是通過(guò)配置供油系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)組的冷卻處理，滾動(dòng)軸承定期更換油脂即可有效改善軸承的潤(rùn)滑問(wèn)題。盡管兩種軸承結(jié)構(gòu)存在一定的相似之處，但是在溫度測(cè)量方面存在的故障特征卻存在明顯的差異。鎢金軸瓦故障問(wèn)題較為常見(jiàn)，主要表現(xiàn)為燒瓦和龜裂。其中燒瓦故障在初期，軸瓦溫度持續(xù)升高，并不會(huì)導(dǎo)致烏金融化，但是溫度持續(xù)升高卻不能冷卻，影響到烏金原有硬度和強(qiáng)度，軸頸和烏金發(fā)生摩擦，很容易造成烏金粘連現(xiàn)象出現(xiàn)，原有油膜被破壞，摩擦力增加，溫度持續(xù)升高。而龜裂問(wèn)題是由于長(zhǎng)時(shí)間的使用，瓦面上出現(xiàn)不同程度上的裂紋，甚至烏金裂成多個(gè)碎塊。

滑動(dòng)軸承金屬溫度變化和滾動(dòng)軸承故障種類較為多樣，溫度變化應(yīng)該符合傳熱學(xué)、能量守恒和轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)要求，軸承發(fā)熱量通過(guò)軸承的承載、潤(rùn)滑和轉(zhuǎn)速存在著密切聯(lián)系，散熱是一種自然散熱狀態(tài)，溫度的變化和發(fā)熱量與撒熱量平衡存在聯(lián)系，由于溫度變化規(guī)律滑動(dòng)軸承存在相似之處，所以故障早期可能存在較為強(qiáng)烈的振動(dòng)故障問(wèn)題[3]。

設(shè)備故障和測(cè)量設(shè)備故障特征存在明顯的區(qū)別，軸承出現(xiàn)故障問(wèn)題時(shí)金屬溫度變化規(guī)律同溫度測(cè)量系統(tǒng)故障變化規(guī)律不同，主要表現(xiàn)在相對(duì)變化幅度不同，變化周期不同和變化速率不同等方面。其中相對(duì)變化幅度不同，軸承故障相對(duì)變化幅度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于測(cè)量系統(tǒng)故障相對(duì)變化幅度，尤其是在系統(tǒng)出現(xiàn)短路故障問(wèn)題時(shí)，變化幅度更大。變化周期不同，軸承故障除非進(jìn)行人工干預(yù)，多數(shù)情況下是不存在周期變化，是不可逆的；如果進(jìn)行人工干預(yù)，溫度將回歸正常，不會(huì)發(fā)生周期變化；測(cè)量系統(tǒng)故障變化頻率高，變化周期不穩(wěn)定。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，為了確保轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備可以安全穩(wěn)定運(yùn)行，應(yīng)該設(shè)立監(jiān)視測(cè)點(diǎn)觀察設(shè)備運(yùn)行情況，將軸承溫度作為一個(gè)主要觀測(cè)指標(biāo)，以此來(lái)判斷轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備軸承是否存在故障問(wèn)題，為后續(xù)設(shè)備故障維修提供參考依據(jù)。

[1]安學(xué)利,蔣東翔,陳杰等.基于ITD和LS-SVM的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組軸承故障診斷[J].電力自動(dòng)化設(shè)備,2014,31(9):10-13.

[2]倪定.轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備軸承金屬溫度異常的診斷[J].熱力透平, 2014,37(4):271-274.

[3]朱永華.淺談引起電廠鍋爐轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備潤(rùn)滑故障發(fā)生的原因[J].石河子科技,2015,22(4):52-53.

龐喜（1988-），男（漢），助理工程師、本科、研究方向：化工設(shè)備管理。