s8000系統(tǒng)在設(shè)備管理中的應(yīng)用

1、S8000系統(tǒng)在設(shè)備管理中的應(yīng)用S8000系統(tǒng)在設(shè)備管理中的應(yīng)用摘 要：介紹了旋轉(zhuǎn)設(shè)備在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng) S8000主要應(yīng)用圖 譜，在煉油裝置大機(jī)組上應(yīng)用的實(shí)例 ，根據(jù)圖譜對(duì)機(jī)組故障進(jìn)行的 診斷。關(guān)鍵詞：狀態(tài)監(jiān)測(cè) S8000 大機(jī)組 故障分析隨著生產(chǎn)裝置向著大型化、 自動(dòng)化和連續(xù)化方向發(fā)展， 生產(chǎn)對(duì)機(jī) 械設(shè)備的要求越來越高，一些大型設(shè)備需要以單機(jī)、滿負(fù)荷、長周期 方式工作，任何機(jī)組出現(xiàn)問題都將嚴(yán)重影響裝置的平穩(wěn)運(yùn)行， 甚至停 工，其經(jīng)濟(jì)損失是非常巨大的， 這就對(duì)機(jī)械設(shè)備的安全性和可靠性提 出了更高要求。除了在裝置檢修期間，充分做好機(jī)組的檢修工作外， 機(jī)組的運(yùn)行維護(hù)也顯得非常重要。 機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)和

2、故障診斷是大型機(jī) 組維護(hù)中的一個(gè)重要方面， 在設(shè)備運(yùn)行過程中， 通過先進(jìn)的技術(shù)手段 及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常和故障， 把握它的發(fā)展趨勢(shì)，通過分析找出問題的根源， 從而盡早采取有效的預(yù)防措施或維修方案， 為設(shè)備維護(hù)和維修提供依 據(jù)，保證設(shè)備的安穩(wěn)長滿優(yōu)運(yùn)行。一、狀態(tài)監(jiān)測(cè)的常用圖譜1. 振動(dòng)趨勢(shì)圖 在機(jī)組運(yùn)行時(shí)，可利用趨勢(shì)圖來顯示、記錄機(jī)器的通頻振動(dòng)、各頻率分量的振動(dòng)、相位或其它過程參數(shù)是如何隨時(shí)間變化的。這種圖形以不同長度的時(shí)間為橫坐標(biāo)， 以振幅、相位或其它參數(shù) 為縱坐標(biāo)。在分析機(jī)組振動(dòng)隨時(shí)間、負(fù)荷、軸位移或其它工藝參數(shù)的 變化時(shí)，這種圖給出的曲線十分直觀，對(duì)于運(yùn)行管理人員來說，用它 來監(jiān)視機(jī)組的運(yùn)行狀況是

3、非常有用的。2. 波形頻譜圖在對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行分析時(shí)， 在時(shí)域波形圖上可以得到一些相關(guān)的 信息，如振幅、周期（即頻率） 、相位和波形的形狀及其變化。這些 數(shù)據(jù)有助于對(duì)振動(dòng)起因的分析及振動(dòng)機(jī)理的研究。 但由于從波形圖上 不能直接得到我們所需要的精確數(shù)據(jù)， 現(xiàn)在已經(jīng)很少有人用它來確定 振動(dòng)參數(shù)。但它可以在實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)中作為示波器用來觀察振動(dòng)的形態(tài)和 變化。我們知道， 對(duì)于一個(gè)復(fù)雜的非諧和的周期性的振動(dòng)信號(hào)， 可以用 傅立葉級(jí)數(shù)展開的方法得到一系列的頻率成分。對(duì)振動(dòng)波形進(jìn)行 FFT 處理則得到振動(dòng)的頻譜分布， 即頻譜圖，該圖反映了振動(dòng)的頻率結(jié)構(gòu)。3. 波德圖波德圖是反映機(jī)器振動(dòng)幅值、 相位隨轉(zhuǎn)速變化的關(guān)系

4、曲線， 見圖 2-1 。圖形的橫坐標(biāo)是轉(zhuǎn)速，縱坐標(biāo)有兩個(gè)，一個(gè)是振幅的峰 - 峰值， 另一個(gè)是相位。從波德圖上我們可以得到以下信息：3.1 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在各種轉(zhuǎn)速下的振幅和相位；3.2 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的臨界轉(zhuǎn)速；3.3轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的共振放大系數(shù)（Q二Amax滄）；一般小型機(jī)組Q在 35甚至更小，而大型機(jī)組在57;超過上述數(shù)值，很可能是不安 全的；3.4 轉(zhuǎn)子的振型；3.5 系統(tǒng)的阻尼大??；3.6 轉(zhuǎn)子上機(jī)械偏差和電氣偏差的大??；3.7 轉(zhuǎn)子是否發(fā)生了熱彎曲。4. 頻譜瀑布圖用某一測(cè)點(diǎn)在啟停機(jī) （或正常運(yùn)行中） 時(shí)連續(xù)測(cè)得的一組頻譜圖 按時(shí)間順序組成的三維譜圖就是頻譜瀑布圖，見下圖。圖中Z軸是時(shí)間軸相同階次頻

5、率的譜線集和 Z軸是平行的。從圖中可以清楚地看出 各種頻率的振幅隨時(shí)間是如何變化的。5. 極聯(lián)圖極聯(lián)圖是在啟停機(jī)轉(zhuǎn)速連續(xù)變化時(shí)， 不同轉(zhuǎn)速下得到的頻譜圖依 次組成的三維譜圖。它的Z軸是轉(zhuǎn)速，工頻和各個(gè)倍頻及分頻的軸線 在圖中是都以 0 點(diǎn)為原點(diǎn)相外發(fā)射的傾斜的直線。 在分析振動(dòng)與轉(zhuǎn)速 有關(guān)的故障時(shí)是很直觀的。 該圖常用來了解各轉(zhuǎn)速下振動(dòng)頻譜變化情 況，可以確定轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速及其振動(dòng)幅值、 半速渦動(dòng)或油膜振蕩的發(fā) 生和發(fā)展過程等（見圖 5）。6. 軸心位置圖軸心位置圖用來顯示軸頸中心相對(duì)于軸承中心位置。 這種圖形提 供了轉(zhuǎn)子在軸承中穩(wěn)態(tài)位置變化的觀測(cè)方法， 用以判別軸頸是否處于 正常位置。當(dāng)軸心位

6、置超出一定范圍時(shí)，說明軸承處于不正常的工作狀態(tài)， 從中可以判斷轉(zhuǎn)子的對(duì)中好壞、 軸承的標(biāo)高是否正常， 軸瓦是否磨損 或變形等等。如果軸心位置上移，則預(yù)示著轉(zhuǎn)子不穩(wěn)定的開始。通過 對(duì)軸頸中心位置變化的監(jiān)測(cè)和分析， 可以預(yù)測(cè)到某些故障的來臨， 為 故障的防治提供早期預(yù)報(bào)。般來說軸心位置的偏位角應(yīng)該在 20 50°之間。7. 軸心軌跡圖 軸心軌跡一般是指轉(zhuǎn)子上的軸心一點(diǎn)相對(duì)于軸承座在其與軸線 垂直的平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡。 通常，轉(zhuǎn)子振動(dòng)信號(hào)中除了包含由不平衡 引起的基頻振動(dòng)分量之外，還存在由于油膜渦動(dòng)、油膜振蕩、氣體激 振、摩擦、不對(duì)中、嚙合等等原因引起的分?jǐn)?shù)諧波振動(dòng)、 亞異步振動(dòng)、 高次諧波

7、振動(dòng)等等各種復(fù)雜的振動(dòng)分量， 使得軸心軌跡的形狀表現(xiàn)出 各種不同的特征，其形狀變得十分復(fù)雜，有時(shí)甚至是非常地混亂。二、機(jī)組常見故障的判斷1. 轉(zhuǎn)子不平衡不平衡是各種旋轉(zhuǎn)機(jī)械中最普遍存在的故障。 引起轉(zhuǎn)子不平衡的 原因是多方面的，如轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理、機(jī)械加工質(zhì)量偏差、裝 配誤差、材質(zhì)不均勻、動(dòng)平衡精度差；運(yùn)行中聯(lián)軸器相對(duì)位置的改變； 轉(zhuǎn)子部件缺損， 如：運(yùn)行中由于腐蝕、 磨損、介質(zhì)不均勻結(jié)垢、 脫落； 轉(zhuǎn)子受疲勞應(yīng)力作用造成轉(zhuǎn)子的零部件（如葉輪、葉片、圍帶、拉筋 等）局部損壞、脫落，產(chǎn)生碎塊飛出等。不平衡轉(zhuǎn)子的振動(dòng)信號(hào)， 其時(shí)間波形和頻譜圖一般具有如下典型 特征：1.1 原始時(shí)域波形的形狀接近一個(gè)純正弦波；1.2 振動(dòng)信號(hào)的頻譜圖中，諧波能量主要是集中在轉(zhuǎn)子的工作頻 率（1X）上，即基頻振動(dòng)成分所占的比例很大，而其它倍頻成分所占 的比例相對(duì)較??；1.3 在升降速過程中，當(dāng)轉(zhuǎn)速低于臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，振幅隨轉(zhuǎn)速的增加而上升。當(dāng)轉(zhuǎn)速越過臨界轉(zhuǎn)