淺談石油化工轉動設備的振動故障分析

龐喜（中海油東方石化有限責任公司運行五部，海南 東方 572600）

淺談石油化工轉動設備的振動故障分析

龐喜（中海油東方石化有限責任公司運行五部，海南 東方 572600）

在科學技術水平不斷發展背景下，越來越多先進技術設備涌現，并被廣泛應用在石油化工生產中。由于石油化工產業自身特性，轉動設備在運行中，由于運行負荷較大，或是受到環境因素影響出現振動故障問題，在不同程度上影響著設備的運行效率。本文就石油化工轉動設備振動故障進行分析，從多種角度分析故障原因，提出合理有效的改善措施。

石油化工；轉動設備；振動故障

石油化工生產活動中，由于作業條件較為惡劣，作業量較大，轉動設備在長期高負荷運轉下，很容易受到客觀因素影響出現振動現象，這種振動故障問題，主要是由于機械運轉中作用力影響導致，加劇設備的老化和磨損。轉動設備振動故障原因較為多樣，在設備維修和養護中，需要結合具體故障原因，有針對性進行維修，保證轉動設備正常運行，提升石油化工生產效率。由此看來，加強石油化工轉動設備振動故障研究，有助于改善設備運行環境，了解振動故障的因素，為后續故障解決提供參考依據。

1 振動故障原因

轉動設備振動故障原因較為多樣，在設備維修和養護中，需要結合具體故障原因，有針對性進行維修，保證轉動設備正常運行，提升石油化工生產效率。

1.1 振動產生的原因

轉動設備運行中，振動故障主要是指物體相對平衡位置上反復運動，諸如，機械設備基座振動和支架的振動等，均屬于機械振動。就機械振動產生的原因來看，主要表現在往復作用力、松動和振動幾個方面。其一，作用力，主要是強調作用力反復作用在物體上，促使物體來回往復運動。其二，機器設備固有振動頻率不止一個，如果機械設備遭受同固有頻率相同的往復作用力，振動也將逐漸增強，產生危害性更大的共振，對于機械設備產生嚴重的破壞。其三，機械設備而的地腳螺栓未上緊，配件不符合，或是在后期使用中存在不同程度上的腐蝕現象，都會影響機械設備的正常運轉[1]。

1.2 振動的分析方法

對于轉動設備振動問題，振動信號的收集和分析，應該對振動信號調節、濾波、放大和隔直等一系列處理手段，盡可能降低其他無用信號干擾，有助于輸出最優質的信號波形。基于此，工作人員應該結合實際情況對故障問題進行綜合分析，快速找到故障原因，以便為后續機械設備維修和管理提供數據參考。

其一，時域分析法。作為機械設備較為常見的信息分析方法，在時間域上對信號進行綜合分析，從而獲得原始的信號波形，便于故障分析和維護。信號伴隨著和時間幅值增加而增加。從中可以得出整個時間歷程中信號變化情況，自行計算，判斷機械設備是否存在故障問題，故障問題具體在哪個位置。此外，通過多個信號有效值和最大值等多個參數的及對比分析，可以了解到機械設備的振動情況是否超過標準值，有針對性進行維修[2]。

其二，傅里葉分析。此種方法是一種在眾多領域中應用的有效分析工具，通過對信號頻譜綜合分析，包括幅值譜、功率譜密度和功率譜等。其中，當屬幅值譜（RMS）在實際應用中效果最為突出，可以全面反映出諧波分量的具體幅值，而功率譜密度則是將各個諧波分量能量具體分布情況反映出來。

2 轉動設備常見振動故障問題

2.1 常見的設備振動故障類型

轉動設備振動故障類型中，振動是一個典型的故障問題，由于振動信號頻率、轉速和幅值的差異，在不同振動故障中存在著不同的特點。故此，在了解轉動設備振動故障類型時，需要充分掌握振動故障機理和特點，為后續振動故障分析提供參考依據，提升故障維修有效性。主要包括以下幾個方面：

其一，轉子失衡和轉子彎曲，作為轉動設備中重要組成部分，在轉軸設計中，可能存在不同程度上轉軸質量缺陷問題，進而導致轉子失衡現象出現[3]。不平衡是導致往復作用力的一個關鍵性因素，同時也是導致轉動設備出現振動故障的主要誘因。轉子在轉動中，產生的離心力，離心力大小發生變化，將直接導致設備出現故障問題。不平衡現象，由于引發振動特征不同，所以不平衡類型也存在一定差異。與此同時，轉子彎曲同樣會導致轉動設備出現故障問題，主要是由于橫截面幾何中心與旋轉軸線不符合，進而出現轉子不平衡現象。

其二，設備不對中，由于轉子之間需要借助聯軸器連接在一起，如果聯軸器負荷過重，可能導致轉子軸線不對中問題出現，這種現象帶來的危害十分嚴重，可能導致軸承磨損、老化，出現故障問題。

其三，支撐松動。系統連接剛度不足，影響機械設備出現阻尼，而連接松動導致系統位移。致使機械設備受到強烈的沖撞，產生振動故障。

3 結語

綜上所述，轉動設備故障問題將無法正常使用機械設備，影響到石油化工生產活動正常開展，由于轉動設備振動故障原因的多樣化特點，在設備維修和養護中，需要結合具體故障原因，有針對性進行維修，保證轉動設備正常運行，提升石油化工生產效率。

[1]周旭軍.石油化工轉動設備的振動故障分析[J].中國化工貿易,2015,7(25):159.

[2]胡敬彬.轉動設備振動監測方法及案例分析[J].化工設備與管道,2014,51(2):48-52.

[3]劉恕平,李海鯨,鄭江存等.石油化工轉動設備的振動故障分析[J].中國石油和化工標準與質量,2013,22(6):245.

龐喜（1988-）、男（漢）、助理工程師、本科、中海油東方石化有限責任公司、研究方向：化工設備管理。