状态检修和状态检测技术

利用幅值进行振动的趋势分析
劣化曲线
故
障
征Fra Baidu bibliotek
危险值
兆
报警值
时间
报警 停机日
日期
期
报警值＝（2～3）×正常值
危险值＝（4～6）×正常值
BPFI-1×RPM 1×RPM
BPFI+1×RPM
2×RPM
3×RPM
Velocity in mm/s pk
3.5 不平衡
3.0
不对中 2.5
松动 2.0
1.5
滚动轴承故障频率
精密点检和状态检测技术
紧密点检 精密点检职责 精密点检使用的状态监测技术
状态监测常用技术
状态检测常用技术
旋转机械
电气设备
油及用油设备
其它
在离噪 线线音 振振 动动
电漏红 流磁外
通热 像
色 微 颗 粘 真 超。
谱 水 粒 度 空 声。
度
系 波。
统 测。
泄 流。
漏 量。
介 抗 闪 酸铁
损 乳 点 值谱
状态检修：是以设备状态为基础的检修模式。 主张以设备的健康状态来确定设备的检修周 期并以此安排检修计划。 开展状态检修的基础是具有先进的状态监视 和故障诊断技术，结合可靠性评价和寿命预 测手段，准确掌握设备状态信息。 最经济得检修方式。 目前检测设备费用投入大、发电设备的停运 收到多方面的制约、检测技术不够完善。
优化检修
2001年12月3日，国家电力公司以国电发[2001]745号 文向系统各有关单位印发了《火力发电厂实施设备状 态检修指导意见》。 火力发电厂实施设备状态检修要根据不同设备的重要 性、可控性和可维修性，科学合理地选择不同的检修 方式，形成一套融故障检修、定期检修、状态检修和 主动检修为一体的、优化的综合检修方式，以提高设 备可靠性、降低发电成本。不是以状态检修完全取代 现有的定期检修方式，而是在现行定期检修为主的检 修体制基础上，逐步增大实施状态检修设备的比重。
本例中最高 出现16X成分
转速的精确 倍频成分 噪声水平高
1X 故障基本 2X 频率6.71X 频率
基本频率的 四个谐波
冲击脉冲
dBm/dBc
共振解调
振动监测分析
➢ 振动检测分析能够解决的问题
• 转子质量不平衡； • 转子歪曲； • 转轴不对中； • 联轴器松动； • 油膜振荡； • 结构共振； • 轴承磨损； • 轴承座松动
专家系统、在线系统、地区远程诊断系统。
振动监测分析
➢利用振动信号诊断设备故障是当前各种监测技术中的 主要方法
1、 机械设备的故障70%是来自转动部件的损坏。而转动 部件损坏最直接的症状之一就是振动异常。
2、 振动信号比较容易获取，振动信号转变为电信号后， 便于进行数据处理与分析。
3、 振动信号中含有丰富的机械状态信息量，振动数据 经过数据处理成为多种能够反映故障状态的特征信 息图谱，为识别故障提供依据。
故障维修：当设备出现故障后再进行修理。 ✓ 维修处于从属地位，无检修计划，不坏不修。
✓ 对结构简单、维修技术要求不高的设备。 ✓ 故障后不会对整个生产过成产生严重影响。
计划维修
计划维修：以设备运行时间为基础的检修方式，
严格按照时间安排设备的检修，检修周期由生产 厂家考虑设备得复杂程度，根据经验、磨损规律 给出。
1.0
0.5
0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50×R Frequency in order
Displacement in m pk to pk
12.5
油膜涡动、碰摩 10.0
不平衡 7.5
不对中 5.0
松动引起的谐波 2.5
0
02
4 6 8 10 12 14 16
Frequency in order
状态检修实施流程
系统/设备分类 根据各设备地特点，选择 确定相应的检修方式
检修结果评价
评价检修结果，审视安 排的检修方式是否适宜 ，决定是否需重新分类
状态监测
利用原有装备并配置适当 的检测设备及相关软件， 进行定期或在线检测
检修管理
作出检修决策，进行所 需检修
状态分析
综合分析各种设备状态信 息，提出状态报告及检修 意见
振动相位 某一指定的谐振信号的某一点（往往指振动最 高点）相对于转轴上某个物理标记产生的每转一次脉冲信 号之间的角度差。
•相位的作用
动平衡、不对中、共振分析
旋 转 方 向
正相位角 反光片
振动监测分析手段
趋势分析 频谱分析 利用快速傅立叶算法（FFT）将振动信号从
时域转化为频域信号，根据特征频率分析判断故障的 种类和部位。 时域分析 观察振动时域波形信号，可以发现一些故障 征兆。如滚动轴承缺陷产生时，时域波形有时会出现 冲击信号 轴心轨迹 轴心位置等
维修队伍庞大，劳动生产率低下。 造成设备大量的过修、欠修。
点检定修
点检定修 ：制定严格的点检流程，依据发现的 设备问题，及时编制和修订检修计划，适时对 设备进行检修。
有效的防止设备的欠修和过修，提高设备的可 靠性，降低设备的维修费用。
点检定修制，可以看作为设备状态检修的初始 阶段。
状态检修
、化
、
耐度
光
压
谱
状态检测技术的作用
利用状态监测技术可以发现一些人类感官无法检 查的信息（红外、振动、超声技术的应用），一 些表征设备状态的数据只能通过状态检测技术手 段获得，数据能够实现量化；
利用状态监测技术往往能发现设备的早期故障信 息。通过对早期故障信息的及时分析和跟踪监测， 掌握故障的程度和发展趋势，把故障消灭在萌芽 状态。利用状态监测技术、专业点检、日常点检、 运行巡检和集控操作员、热力试验人员等的检查 测量和相互配合，可以及时发现故障和处理故障。
4、 故障诊断理论成熟。
振动监测分析
➢振动信号的基本要素：幅值、相位、频率 振动幅值: 偏离平衡位置的值，可用加速度、速度、位移来
表述。 瞬时值： 振动的任一瞬时的数值。 峰值： 振动离平衡位置的最大偏离（单峰、峰峰）。
有效值 ：振动的均方根子值。
振动频率 单位时间内振动的次数 基频：与转动频率相同的简谐振动频率； 谐波频率：谐波频率是指基频的整数倍频率。 分频谐波：分频谐波的频率是基频的分数倍。
状态检修和状态检测技术
设备维修的基本方式
设备维修：为保持和恢复设备良好工作状态而进 行的技术活动。设备清扫、添加油脂、检查校验、 故障诊断、设备修理/更换等工作。 维修目的：保证设备处于良好得技术状态、满足 生产得需要，并使维修费用降到最低。
故障维修 计划维修 点检定修 状态检修
故障维修