转炉除尘风机在线监测及故障诊断系统

基于可靠性的状态监控预知系统

------风机在线监测及诊断系统技术方案

一、概况：

[监控设备]：

对于炼钢厂转炉风机，实施在线状态监测，精确了解设备运行状态，实施有计划的预知维修，同时根据运行状态与根源分析，进一步提高设备运行的可靠性，为合理安排设备维修和优化备件提供有力保障。

[实施目标]：

该系统通过建立关键设备在线监测体系，实时监控设备振动参量状态，及时报警，防止重大设备事故的发生；同时采用最先进的监控技术，最大程度延长设备的预警时间，从而实现预知维修，并通过智能的专家诊断，精确诊断故障源，实现精密维修，缩短维修用时，为检测维修制度合理化提供准确的数据基础。

二、项目意义

利用传感器捕捉振动、冲击脉冲、转速、电流信号；进行信号处理、模式识别、预报决策，及计算机技术，监测机组在运行过程中的振动参数及有关性能参数及其动态变化，在机组运行过程中，作出是否有故障、故障种类、故障部位、故障严重程度、故障发展变化趋势等诊断结果，判断机组性能劣化趋势。使运行、维护、管理人员能在维修之前做好有关准备，做到预知维修，并可根据监测诊断结果，进行技术改造，避免类似事故再次发生。

实施本项目的意义在于：

1、通过本项目实现对机组的连续在线监测和劣化趋势预测达到预知维

修的目的，以保证无故障运行。

2、利用监测诊断系统可以及时判别设备是否有故障，并且能够迅速查

明故障原因、部位、预测故障影响。从而实现有针对性的按状态维

修，那里坏了修那里，而不是大拆大卸，延长检修周期，缩短检修

时间，提高检修质量，减少备件储备，提高设备的维修管理水平。

3、向运行人员提供及时的信息，有效地支援运行，提高设备使用的合

理性、运行的安全性和经济性，充分挖掘设备潜力，延长服役期限，

以便尽量合理地使用设备。从而降低设备故障停机时间，减少计划

检修时间和非计划检修时间。

4、向维修管理人员及时提供设备运行情况，及时准备备品备件，及时

处理有关故障，真正实现预知维修，以最少的代价发挥设备最佳的

效益，做到最佳运行，使设备维修费用、设备性能劣化与停机损失

费用最低。根据监测诊断结果确定维修时间、维修部位和维修方法，

并根据诊断结果进行技术改造，可以降低设备故障停机时间，减少

计划检修时间和非计划检修时间。提高开工率，增加产品产量，减

少同类事故发生的次数。

三、CMS在线监测系统功能说明：

系统功能：

1）本系统为瑞典SPM公司着名的CMS网络监控系统，在世界范围内拥有40年的历史，更为ABB、西门子、英格索兰、西马克、阿尔斯通等着名设备制造商应用，进行产品出厂配套或进行出厂质量校核；

2）全中文操作界面，提供WINDOWS窗口形式和树状结构形式两种操作方式，真正做到会使用计算机就能操作软件；

3）在线监控设备振动指标，长期趋势监控，智能型“绿、黄、红”报警指示；

4）通过专利的“EVAM”专利技术，实现：

①智能诊断故障原因，对位移、加速度、速度、歪度、峭度、4个等级

摩擦量以及不平衡、不对中、松动、轴承故障、转子断条等30多项参数与征兆独立评估，分别给出“绿、黄、红”状态指示，实现智能专家诊断；

②针对设备工况的复杂性，对于变速设备、载荷变化较大的设备，可根

据转速和载荷的变化量预先设定设备不同工况下的不同标准；

③根据设备的多样性，有时设备总体振动不大，但是短时工作后便造成

事故停机现象，“EVAM”根据30多项参数的趋势变化可以捕捉设备的故障原因，并报警提示；

④根据设备的基本参数和正常状态下的参量，形成适合该设备的企业标

准，从而为设备后期更准确判断设备运行状态；

⑤ 内置的“专家系统”和庞大的轴承库，方便具有一定专业知识、习惯用频谱来分析设备故障的管理人员来判断如不平衡、不对中、松动、轴承故障、转子断条等等故障。

5） 轴承监测 —— 冲击脉冲技术

① 振动监测解决不了早期预警问题已是世界公认的事实，原因是轴承早

期的问题（如润滑不良，点蚀等）所产生的是较弱的瞬态信号，常规振动传感器及振动分析方法根本无法捕捉得到。如下图实例中，振动未报警，但轴承冲击脉冲峰值LR 已远远超出报警值，损伤程度值COND 逐渐加大，说明轴承已经失效，继续运行将导致严重隐患。

② “冲击脉冲技术”是完全不同于振动监测的技术，该技术已服务世界

各国30多年，被公认为是解决滚动轴承、齿轮问题的最佳途径，因此应用极为广泛，仅在中国就已成功应用于上千家企业。绝大多数世界知名设备制造商，如ABB 、英格索兰、苏尔寿、GE ，都已在其设备出厂前安装冲击脉冲传感器，或使用该技术进行出厂检验；为数众多的进口石化挤出机、造纸机、船用发动机的齿轮箱上，已经安装了冲击脉冲监测保护系统。

③ 该技术简单易用，只须在轴承座上安装冲击脉冲传感器，系统会直接

给出轴承运转状态值及国际标准的“绿、黄、红”状态指示，同时给出：

专利的LR/HR ? 技术，给

轴承状态

冲击脉冲LR/HR

损伤程度COND 润滑指标LUB

水平振动VIB

出强冲击与平均冲击指

标；

⏹状态代码Code（A为最佳，

B为干磨擦，C为轻度损

伤，D为严重损伤）；

⏹润滑状态代码LUB（油膜

厚度：0，1，2，3，4…）；

⏹损伤程度值Cond（<30为轻度，30-40为中度，>40为重度）；

⏹它包括一个庞大而丰富的轴承库，以及专利的LUBMASTER 轴

承润滑寿命分析模块。（见下图）

④冲击脉冲技术的优势是其独特设计的冲击脉冲传感器，仅对轴承运

转、齿轮啮合时产生的瞬态冲击做出反应，而对其它低频振动的干扰不作反应，因此可以得到纯净的早期信号。对冲击脉冲信号进行频谱分析，即专利的SPM Spectrum TM，具有其它常规带通滤波、包络技术无法比拟的优势，可得到极为清晰的频谱图。

6）通过企业内部网络实现网络共享，同时支持5个用户同时上网查看设备目前的工作状况；

7）系统内置的TLT自检功能，自动监测网络系统的连接质量和硬件品质，保证采集数据的真实可靠；

8）本系统自成体系，不受网络系统的故障干扰；

9）本系统可以同时接收在线或离线便携式数采器的数据，进入系统进行统一管理；