状态监测在化工设备中的应用
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中 图分 类 号 Ｔ １． Ｈ１３１ 文献标识码
根据多年的监测经验 ， 即使是 同类设备 由于转 动部件 、 联轴
器结构及使用条件存在较大差异 ，对同样 的激振力产生的振 动
表现是不一样的。 为此针对各类设备部件故障振动特点 ， 应用 振
动 加速 度 、 度 、 移 等不 同参 数 进 行 监 测 ， 将 其 应 用 于现 场 速 位 并
—
何 复杂 的周期振 动信号 幅值 都是 各次谐 波 幅值分 量之 和 ， 而 加 速度各 次谐波 幅值分 量 与其频 率 的平 方成 正 比 ， 以设备 所 运行 中加 速度值在一 定范 围内波动属 正常 。根据经 验 当加 速
名 ２ ｉ Ｌ ．ｉ． ＾ 。 Ｉ Ｌ Ｉ． ｊ
值 作 为基 准级值 ） ３至 ４倍 时应 及 时检 修 ， 的 以免发 生 破坏
性 故障 。
时 间／ｓ ｍ ａ 时域波 ）
例 ２ Ｌ ６ ２ Ｏ型活 塞式 制 冷机 组 （ 率 ４ ｋ Ｓ Ｆ ＷＩ 功 ５ Ｗ，工频 １Ｈ ） 正常时加速度频谱 图如 图 ｌ ６ ｚ。 所示。 ０ ８年 １ ２ ２０ Ｏ月 ０日缸 盖处振动加速度值突增至 ４ ｍ ｓ 速度和位移值没有明显变化 ， ５ ／，
ｌＪ ． ．
０ ５０ ０ １０ ００ ｌ０ ５ ０ ２ｏ Ｏ ０ ２０ ３ ０ ５ ０ ００ ３ｏ ４ ｏ ５ ｏ ００
同。②幅值谱显示 加速度 响应 的整 个频率段 可划分 为三个频
带 ， ０ １ ｋ ｚ １ ～ ． Ｈ ，．— ． Ｈ ， １ 示 振 动 能 量 即 － ． Ｈ ，． ３０ ｚ３０ ４０ ｚ 图 ｂ显 ５ ５ ｋ ｋ 主要 集 中在 第 一 、二 频 带 ，图 ２ 显 示 振 动 能 量 主 要 集 中在 第 ｂ
、
例 １ Ｓ ５ ８４ Ｍ一 ６ ８ Ｉ Ｆ型屏 蔽 泵 （ 率 ２ ｋ ， － １ＪＢ ０ ０ Ｕ — 功 ２ Ｗ 工
频 ５Ｈ ） ０ ｚ 轴承 为石 墨滑 动轴 承 ， 监测 发 现前轴 承 值 稳定
表 １ 检 修 前 后 振 动值
轴伸侧水平方 向
ｍ／ ｓ ｍｍ／ Ｓ Ｌｍ Ｌ
伴 有 噪 声 ， 速 度 频谱 图 如 图 ２所 示 。 加
比较网 １ 与图 ２可知 ： 图 ｌ ① ａ振动加速度为 ６ ｍ ｓ， ． ／ 时域 ３ ｚ 波中未见 明显工频冲击 ， ２ 图 ａ中升高至 ３ ． ／ ， 衰减较快 ， １ ｍｓ 且 ３ ｚ 具 有冲击性 ， 冲击间隔 时间为 ６ ｍ ， ０ ｓ 冲击频率 １Ｈ ， ６ ｚ 与Ｔ频相
轴伸侧 垂直方 向
ｍ／ ｓ ａ ｒ ｍ／ Ｓ Ｉ ｎ
非轴伸侧垂直方向
ｍ／ ｓ Ｌｍ Ｌ
非轴伸侧水平方向
ｒ ｓ ｒ ｄ ｍｉ／ ｌＳ ｌ Ｕｍ
７． ４８ ０９ ． １． ９５ ０７ ．
１ ８ １ ｌ
７． １ ８ ｌ． ９１
６ ４
１５ ． １１ ．
状 态 监测 在 化 工设 备 中的应 用
张
摘要
关键词
崴
王志强 陈燕鹏
针对化工厂不 同类型设备部件故障振动特 点， 分别应用振 动加速度 、 速度 、 位移 等不 同参数监测振动 ， 细化分析 时域 波
状 态监 测 故障诊断 化工 设 备 Ｂ 二 、 频带 。 三
形 ， 断故障， 诊 检测现场动平衡校核后的实际运转状 态， 以此作为进一步校核 的依据 ， 高了故 障诊 断准确度和动 平衡校核精度。 提
下 『 Ｉｆ Ｉｒ 下 ｒ ｊ ＿’ ｆ ｌ 『ｌ Ｔ １ｒ ’ ＿ ｌ ｌ Ｉ
１０ ０ ２０ ０ ３ ｏ ｏ ４０ ０
型 一 ２
６ ０
度值增 至 基准 级值 （ 即在 相 同工 况下 设 备运 行 正 常时 ， 对设 备 同一 部位进行 测量 ， 并把其 中大 多数 较低振 动级 值 的平均
３ ９ ２ ５
６ ６ ８ ． ９
２２ － １ ． ２
３ ９ ２ ６
７． ７７ ２８ ． ９９ ． １ － ２
５ ３ ２ ４
数值略 有降低 ， 速度 值则大 幅 降低 。因此 对于 滚动 轴承 应 加
密 切 监 测 加 速 度 变 化 情 况 ， 此 判 断 设 备 状 态 。 同 时 因 为 任 以
增 至 ７ ． ｍ ｓ，停 机 拆 检 发 现 因 润 ７７ ／ ｃ 滑 油 中含 水 量 过 高 ， 致 润 滑 不 良轴 导 承 磨 损 严 重 ， 复 后 各 测 点 振 动 降 至 检 修 前 修 正常值 。 检 修 后 由 表 １ 看 出 ， 修 后 速 度 、 移 可 检 位
振 动 加 速 度 对 高频 振 动 敏 感 ，可度 量 分 析 滚 动 轴 承 损坏 和 往 复式 隘 缩 机 碰撞 、 冲击 、 缸 等 高频 振 动 故 障 。 拉
例 １ Ｓ 一 １ ５ 型双螺杆压缩机 （ 动轴承 ） 在压缩 机 Ａ ５７Ｗ 滚 。 主副 转子 前后 轴承 处设 定 监测 点 ，０ ９年 ３月 ２ ２０ ７日振 动 突 增（ 数值 见表 １ ， ）特别是 加速度 最大
综合 以上分析 ， 怀疑击缸 ， 及时停机 ， 拆检发现缸体 中有 异
物 。 缸振 动 特 点 为 ： 击 引发 高 频 振 动 ， 速 度 数 值 增 幅最 大 ， 加 时域
波衰减较快 ， 具有冲击性 ， 冲击频率与工频相 同。 二、 应用振动速度诊 断滑动轴承 、 弹性柱销联轴器等中低频
振 动 故 障
动半衡校核 中。
一
、
应 用 振 动 加速 度 诊 断 滚 动 轴 承和 往 复式 压 缩 机 的 高 频
振 动故 障
滑动轴承 、弹性柱销联轴器所 引起 的振动频率在 ｌＨ ｋ ｚ以 下 ，采用旋转机械振动烈度 即振动速度均方根值 作为评定
标 准 ， 析 中低 频 故 障 。 分
根据多年的监测经验 ， 即使是 同类设备 由于转 动部件 、 联轴
器结构及使用条件存在较大差异 ，对同样 的激振力产生的振 动
表现是不一样的。 为此针对各类设备部件故障振动特点 ， 应用 振
动 加速 度 、 度 、 移 等不 同参 数 进 行 监 测 ， 将 其 应 用 于现 场 速 位 并
—
何 复杂 的周期振 动信号 幅值 都是 各次谐 波 幅值分 量之 和 ， 而 加 速度各 次谐波 幅值分 量 与其频 率 的平 方成 正 比 ， 以设备 所 运行 中加 速度值在一 定范 围内波动属 正常 。根据经 验 当加 速
名 ２ ｉ Ｌ ．ｉ． ＾ 。 Ｉ Ｌ Ｉ． ｊ
值 作 为基 准级值 ） ３至 ４倍 时应 及 时检 修 ， 的 以免发 生 破坏
性 故障 。
时 间／ｓ ｍ ａ 时域波 ）
例 ２ Ｌ ６ ２ Ｏ型活 塞式 制 冷机 组 （ 率 ４ ｋ Ｓ Ｆ ＷＩ 功 ５ Ｗ，工频 １Ｈ ） 正常时加速度频谱 图如 图 ｌ ６ ｚ。 所示。 ０ ８年 １ ２ ２０ Ｏ月 ０日缸 盖处振动加速度值突增至 ４ ｍ ｓ 速度和位移值没有明显变化 ， ５ ／，
ｌＪ ． ．
０ ５０ ０ １０ ００ ｌ０ ５ ０ ２ｏ Ｏ ０ ２０ ３ ０ ５ ０ ００ ３ｏ ４ ｏ ５ ｏ ００
同。②幅值谱显示 加速度 响应 的整 个频率段 可划分 为三个频
带 ， ０ １ ｋ ｚ １ ～ ． Ｈ ，．— ． Ｈ ， １ 示 振 动 能 量 即 － ． Ｈ ，． ３０ ｚ３０ ４０ ｚ 图 ｂ显 ５ ５ ｋ ｋ 主要 集 中在 第 一 、二 频 带 ，图 ２ 显 示 振 动 能 量 主 要 集 中在 第 ｂ
、
例 １ Ｓ ５ ８４ Ｍ一 ６ ８ Ｉ Ｆ型屏 蔽 泵 （ 率 ２ ｋ ， － １ＪＢ ０ ０ Ｕ — 功 ２ Ｗ 工
频 ５Ｈ ） ０ ｚ 轴承 为石 墨滑 动轴 承 ， 监测 发 现前轴 承 值 稳定
表 １ 检 修 前 后 振 动值
轴伸侧水平方 向
ｍ／ ｓ ｍｍ／ Ｓ Ｌｍ Ｌ
伴 有 噪 声 ， 速 度 频谱 图 如 图 ２所 示 。 加
比较网 １ 与图 ２可知 ： 图 ｌ ① ａ振动加速度为 ６ ｍ ｓ， ． ／ 时域 ３ ｚ 波中未见 明显工频冲击 ， ２ 图 ａ中升高至 ３ ． ／ ， 衰减较快 ， １ ｍｓ 且 ３ ｚ 具 有冲击性 ， 冲击间隔 时间为 ６ ｍ ， ０ ｓ 冲击频率 １Ｈ ， ６ ｚ 与Ｔ频相
轴伸侧 垂直方 向
ｍ／ ｓ ａ ｒ ｍ／ Ｓ Ｉ ｎ
非轴伸侧垂直方向
ｍ／ ｓ Ｌｍ Ｌ
非轴伸侧水平方向
ｒ ｓ ｒ ｄ ｍｉ／ ｌＳ ｌ Ｕｍ
７． ４８ ０９ ． １． ９５ ０７ ．
１ ８ １ ｌ
７． １ ８ ｌ． ９１
６ ４
１５ ． １１ ．
状 态 监测 在 化 工设 备 中的应 用
张
摘要
关键词
崴
王志强 陈燕鹏
针对化工厂不 同类型设备部件故障振动特 点， 分别应用振 动加速度 、 速度 、 位移 等不 同参数监测振动 ， 细化分析 时域 波
状 态监 测 故障诊断 化工 设 备 Ｂ 二 、 频带 。 三
形 ， 断故障， 诊 检测现场动平衡校核后的实际运转状 态， 以此作为进一步校核 的依据 ， 高了故 障诊 断准确度和动 平衡校核精度。 提
下 『 Ｉｆ Ｉｒ 下 ｒ ｊ ＿’ ｆ ｌ 『ｌ Ｔ １ｒ ’ ＿ ｌ ｌ Ｉ
１０ ０ ２０ ０ ３ ｏ ｏ ４０ ０
型 一 ２
６ ０
度值增 至 基准 级值 （ 即在 相 同工 况下 设 备运 行 正 常时 ， 对设 备 同一 部位进行 测量 ， 并把其 中大 多数 较低振 动级 值 的平均
３ ９ ２ ５
６ ６ ８ ． ９
２２ － １ ． ２
３ ９ ２ ６
７． ７７ ２８ ． ９９ ． １ － ２
５ ３ ２ ４
数值略 有降低 ， 速度 值则大 幅 降低 。因此 对于 滚动 轴承 应 加
密 切 监 测 加 速 度 变 化 情 况 ， 此 判 断 设 备 状 态 。 同 时 因 为 任 以
增 至 ７ ． ｍ ｓ，停 机 拆 检 发 现 因 润 ７７ ／ ｃ 滑 油 中含 水 量 过 高 ， 致 润 滑 不 良轴 导 承 磨 损 严 重 ， 复 后 各 测 点 振 动 降 至 检 修 前 修 正常值 。 检 修 后 由 表 １ 看 出 ， 修 后 速 度 、 移 可 检 位
振 动 加 速 度 对 高频 振 动 敏 感 ，可度 量 分 析 滚 动 轴 承 损坏 和 往 复式 隘 缩 机 碰撞 、 冲击 、 缸 等 高频 振 动 故 障 。 拉
例 １ Ｓ 一 １ ５ 型双螺杆压缩机 （ 动轴承 ） 在压缩 机 Ａ ５７Ｗ 滚 。 主副 转子 前后 轴承 处设 定 监测 点 ，０ ９年 ３月 ２ ２０ ７日振 动 突 增（ 数值 见表 １ ， ）特别是 加速度 最大
综合 以上分析 ， 怀疑击缸 ， 及时停机 ， 拆检发现缸体 中有 异
物 。 缸振 动 特 点 为 ： 击 引发 高 频 振 动 ， 速 度 数 值 增 幅最 大 ， 加 时域
波衰减较快 ， 具有冲击性 ， 冲击频率与工频相 同。 二、 应用振动速度诊 断滑动轴承 、 弹性柱销联轴器等中低频
振 动 故 障
动半衡校核 中。
一
、
应 用 振 动 加速 度 诊 断 滚 动 轴 承和 往 复式 压 缩 机 的 高 频
振 动故 障
滑动轴承 、弹性柱销联轴器所 引起 的振动频率在 ｌＨ ｋ ｚ以 下 ，采用旋转机械振动烈度 即振动速度均方根值 作为评定
标 准 ， 析 中低 频 故 障 。 分