TCNEA-核電廠應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組振動監(jiān)測與分析評估

Q/LB.□XXXXX-XXXX中國核能行業(yè)協(xié)會（ChinaNuclearEnergyAssociation，CNEA）是經(jīng)國務(wù)院同意、民政部批準(zhǔn)設(shè)立的全國性非營利社會團(tuán)體，成立于2007年4月18日。協(xié)會的中心任務(wù)是做好政府與會員單位之間、會員單位之間、國內(nèi)與國際之間的溝通與交流，維護(hù)全行業(yè)和會員的合法權(quán)益，向政府建言獻(xiàn)策，為企業(yè)排憂解難，努力發(fā)揮橋梁和紐帶作用。制定中國核能行業(yè)協(xié)會團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)（以下簡稱：核協(xié)團(tuán)標(biāo)），以滿足我國核能行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展市場需求為導(dǎo)向，為核能行業(yè)和相關(guān)社會事業(yè)提供行業(yè)領(lǐng)先的標(biāo)準(zhǔn)化服務(wù)，是中國核能行業(yè)協(xié)會的工作內(nèi)容之一。中國境內(nèi)的團(tuán)體和個人，均可提出制、修訂核協(xié)團(tuán)標(biāo)的建議并參與有關(guān)工作。核協(xié)團(tuán)標(biāo)按《中國標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)管理辦法》進(jìn)行制定和管理。核協(xié)團(tuán)標(biāo)草案經(jīng)向社會公開征求意見，并得到參加審定會議的3/4以上的專家、成員的投票贊同，方可作為核協(xié)團(tuán)標(biāo)予以發(fā)布。在本標(biāo)準(zhǔn)實施過程中，如發(fā)現(xiàn)需要修改或補充之處，請將意見和有關(guān)資料寄給中國核能行業(yè)協(xié)會，以便修訂時參考。本標(biāo)準(zhǔn)版權(quán)為中國核能行業(yè)協(xié)會所有。除了用于國家法律或事先得到中國核能行業(yè)協(xié)會文字上的許可外，不許以任何形式復(fù)制該標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)版權(quán)為中國核能行業(yè)協(xié)會所有。除了用于國家法律或事先得到中國核能行業(yè)協(xié)會文字上的許可外，不許以任何形式復(fù)制該標(biāo)準(zhǔn)。中國核能行業(yè)協(xié)會地址：北京市海淀區(qū)西三環(huán)北路72號世紀(jì)經(jīng)貿(mào)大廈B座28層。固話真址：電子信箱：cnea_standard@目次TOC\o"1-1"\h前言 III引言 IV1范圍 52規(guī)范性引用文件 53術(shù)語和定義 54振動監(jiān)測方法 65分析評估 11附錄A（資料性）V型結(jié)構(gòu)柴油發(fā)電機(jī)組振動布置圖 15附錄B（資料性）振動監(jiān)測評估流程圖 16參考文獻(xiàn) 1前言本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。考慮到本標(biāo)準(zhǔn)中的某些條款可能涉及專利，中國核能行業(yè)協(xié)會不負(fù)責(zé)對任何該類專利的鑒別。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：核電運行研究（上海）有限公司、福建福清核電有限公司、蘇州熱工院有限公司、中國核電運維技術(shù)有限公司、大亞灣核電運行管理有限責(zé)任公司、江蘇核電有限公司、山東核電有限公司本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：王啟峰、陳鋒、閔濟(jì)東、車銀輝、崔添棋、周勇、黃積、秦彤、李聿容。本標(biāo)準(zhǔn)為首次發(fā)布。引言核電廠應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組作為電廠應(yīng)急電源，對維持電廠的安全可靠起著至關(guān)重要的作用。隨著應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組管理要求的逐步提高，加強柴油發(fā)電機(jī)組性能狀態(tài)監(jiān)督的迫切性也越來越高。目前應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組現(xiàn)有運行監(jiān)測參數(shù)，包括柴油機(jī)本體關(guān)鍵參數(shù)及輔助系統(tǒng)運行參數(shù)等，可以基本滿足柴油機(jī)性能和狀態(tài)監(jiān)測的需求，但是無法監(jiān)測柴油機(jī)本體轉(zhuǎn)動部件運轉(zhuǎn)情況及各氣缸運行情況，不滿足對應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組可靠性進(jìn)行深入分析和評價的需求。根據(jù)目前國內(nèi)外核電運行經(jīng)驗反饋及實際需求，為了保證核電廠應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組的安全可靠，實施核電廠應(yīng)急柴油機(jī)振動監(jiān)測，可以對應(yīng)急柴油機(jī)的整體性能及健康狀態(tài)進(jìn)行有效評價。國內(nèi)部分核電廠已經(jīng)開展了應(yīng)急柴油機(jī)組的振動監(jiān)測系統(tǒng)開發(fā)及應(yīng)用，并收到良好的效果。在此實踐的基礎(chǔ)上，為了更好地促進(jìn)行業(yè)電廠高效規(guī)范開展應(yīng)急柴油機(jī)組的振動監(jiān)測及評價，有必要制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)文件用于指導(dǎo)現(xiàn)場的工作。本標(biāo)準(zhǔn)基于核電廠應(yīng)急柴油機(jī)振動監(jiān)測的研究成果，通過開發(fā)監(jiān)測及診斷系統(tǒng)并在現(xiàn)場設(shè)備上進(jìn)行試驗驗證，在此基礎(chǔ)上總結(jié)歸納了核電廠應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組振動監(jiān)測方法與分析評估，為核電廠開展振動相關(guān)工作提供指導(dǎo)，有助于進(jìn)一步提升柴油發(fā)電機(jī)組的可靠性管理。核電廠應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組振動監(jiān)測與分析評估范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了核電廠應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組振動監(jiān)測和分析評估方法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于剛性或柔性支承的往復(fù)式柴油發(fā)電機(jī)組（額定功率≥3000kW的中高速柴油發(fā)電機(jī)組）。核電廠其他固定式柴油發(fā)電機(jī)組可參考本標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)不適用于核電廠移動式車載應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組。規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T2298-2010機(jī)械振動、沖擊與狀態(tài)監(jiān)測詞匯(ISO2041:2009,IDT)GB/T2820.9-2002往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動的交流發(fā)電機(jī)組第9部分:機(jī)械振動的測量和評價CB/T3256-2013船用柴油機(jī)振動評級GB/T6075.6-2002在非旋轉(zhuǎn)部件上測量和評價機(jī)器的機(jī)械振動第6部分：功率大于100kW的往復(fù)式機(jī)器GB/T13436扭轉(zhuǎn)振動測量儀器技術(shù)要求GB/T13824對測量振動烈度儀器的要求GB/T14412機(jī)械振動與沖擊—加速度計的機(jī)械安裝GB/T15371-2008曲軸軸系扭轉(zhuǎn)振動的測量與評定方法術(shù)語和定義GB/T2298-2010和GB/T15371-2008界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。可靠性（Reliability）柴油發(fā)電機(jī)組在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。狀態(tài)監(jiān)測（StatusMonitor）經(jīng)?；蚨ㄆ诘貙Σ裼桶l(fā)電機(jī)組進(jìn)行監(jiān)測診斷，并將分析結(jié)果與以往的統(tǒng)計資料進(jìn)行比對，以準(zhǔn)確掌握其性能狀態(tài)。故障診斷（FailureDiagnosis）在狀態(tài)監(jiān)測所獲得信息的基礎(chǔ)上，對柴油發(fā)電機(jī)組可能要發(fā)生或已發(fā)生的故障進(jìn)行預(yù)報分析和判斷，確定故障的性質(zhì)、類別、部位、程度和原因，指出故障發(fā)生、發(fā)展趨勢及其后果，指出控制故障繼續(xù)發(fā)展和消除故障的對策及措施，最終使柴油發(fā)電機(jī)組恢復(fù)到正常狀態(tài)。鍵相測量（KeyPhaseMeasurement）通過在被測軸上設(shè)置一個凹槽或凸鍵，稱鍵相標(biāo)記。當(dāng)這個凹槽或凸鍵轉(zhuǎn)到探頭位置時，相當(dāng)于探頭與被測面間距突變，傳感器會產(chǎn)生一個脈沖信號，軸每轉(zhuǎn)一圈，就會產(chǎn)生一個脈沖信號，產(chǎn)生的時刻表明了軸在每轉(zhuǎn)周期中的位置。角域分析法（DegreeAnalysisMethod）基于鍵相和瞬時轉(zhuǎn)速，將振動和扭振等時域波形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為角域波形數(shù)據(jù)，分析比對一個做功周期內(nèi)的各相位及對應(yīng)幅值的變化特點，根據(jù)變化特點進(jìn)行故障識別和評價。振動監(jiān)測（VibrationMonitor）通過監(jiān)測柴油發(fā)電機(jī)組運轉(zhuǎn)過程中的振動信息，同時提取故障特征進(jìn)行故障識別，從而實現(xiàn)識別故障和評價柴油發(fā)電機(jī)組的運轉(zhuǎn)狀態(tài)。扭轉(zhuǎn)振動（TorsionalVibration）指曲軸在運轉(zhuǎn)過程中由于發(fā)動機(jī)的工作循環(huán)和慣性力的作用而產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力矩引起的振動現(xiàn)象，簡稱扭振。振動監(jiān)測方法概述振動監(jiān)測的目的是對柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組關(guān)鍵部位的振動值進(jìn)行測量、采集和數(shù)據(jù)分析，來評估柴油發(fā)電機(jī)組的振動水平及整體性能健康狀態(tài)。振動監(jiān)測的內(nèi)容包括監(jiān)測各氣缸、轉(zhuǎn)子部件、正時傳動齒輪、機(jī)械系統(tǒng)（配氣機(jī)構(gòu)等）、渦輪增壓器、發(fā)電機(jī)（含軸承）等的振動狀態(tài)，監(jiān)測軸系不對中、不平衡振動（含扭振）、氣缸發(fā)火沖擊以及機(jī)組整體的振動沖擊狀況等。振動監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)具備關(guān)鍵振動數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確捕捉、故障特征的快速提取及異常數(shù)據(jù)的預(yù)警報警等功能。振動監(jiān)測關(guān)鍵部件及特征參數(shù)柴油發(fā)電機(jī)組振動監(jiān)測的關(guān)鍵部件如下。通過對加速度傳感器采集的參數(shù)進(jìn)行振動信號分析處理，可獲取相關(guān)的特征參數(shù)。氣缸振動監(jiān)測及特征參數(shù)氣缸振動r.m.s（均方根）值；進(jìn)、排氣閥開啟、關(guān)閉沖擊起始時間；進(jìn)、排氣閥開啟、關(guān)閉沖擊r.m.s值；進(jìn)、排氣閥開啟、關(guān)閉沖擊持續(xù)時間；燃燒沖擊前段高頻PSD（功率譜密度）主特征頻率譜值；燃燒沖擊起始時間；燃燒沖擊r.m.s值；燃燒沖擊持續(xù)時間。曲軸箱振動監(jiān)測及特征參數(shù)曲軸箱側(cè)面振動r.m.s值；曲軸箱軸承間隙沖擊r.m.s值；曲軸箱軸承間隙PSD一階主特征頻率譜值。渦輪增壓器振動監(jiān)測及特征參數(shù)增壓器振動r.m.s值；增壓器振動PSD一階主特征頻率譜值；增壓器振動PSD二階主特征頻率譜值；增壓器振動PSD葉片通過頻率譜值。柴油機(jī)底座振動監(jiān)測及特征參數(shù)X、Y、Z方向振動r.m.s值；底座X、Y、Z方向振動烈度；底座X、Y、Z方向振動PSD一階主特征頻率譜值；底座X、Y、Z方向振動固有頻段PSD一階主特征頻率譜值；底座X、Y、Z方向振動固有頻段PSD二階主特征頻率譜值。發(fā)電機(jī)振動監(jiān)測及特征參數(shù)發(fā)電機(jī)振動r.m.s值；發(fā)電機(jī)振動烈度；發(fā)電機(jī)振動峰值；發(fā)電機(jī)振動PSD一階主特征頻率譜值；發(fā)電機(jī)振動PSD二階主特征頻率譜值；發(fā)電機(jī)振動PSD一階電磁頻率譜值；發(fā)電機(jī)振動PSD二階電磁頻率譜值。監(jiān)測系統(tǒng)配置振動信號宜使用加速度傳感器采集，鍵相和瞬時轉(zhuǎn)速信號可采用電渦流傳感器采集。所用儀器在其使用的環(huán)境中應(yīng)能正常工作,例如需考慮到溫度、濕度等，其性能應(yīng)滿足GB/T13824中規(guī)定的要求。應(yīng)該特別注意保證振動傳感器安裝正確,并且不影響柴油發(fā)電機(jī)組的振動響應(yīng)特性。扭轉(zhuǎn)振動測量儀器的選擇和使用，應(yīng)滿足GB/T13436扭轉(zhuǎn)振動測量儀器技術(shù)要求。機(jī)柜或機(jī)箱的IP等級應(yīng)滿足柴油機(jī)廠房環(huán)境的設(shè)計要求。對于核級柴油機(jī)，機(jī)柜或機(jī)箱還應(yīng)滿足抗震要求。監(jiān)測系統(tǒng)的測量頻率范圍為2HZ~1000HZ。監(jiān)測系統(tǒng)的精度要求：當(dāng)測量頻率范圍在10~1000HZ時，精度為±10%；測量頻率范圍在2~10HZ時，精度為-20%~+10%。監(jiān)測系統(tǒng)軟件應(yīng)對系統(tǒng)界面響應(yīng)時間、數(shù)據(jù)加載時間、虛警率、可復(fù)現(xiàn)的故障檢測率等技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行明確規(guī)定。監(jiān)測系統(tǒng)安裝傳感器的安裝振動監(jiān)測傳感器主要選擇加速度傳感器和電渦流傳感器，應(yīng)根據(jù)所監(jiān)測的關(guān)鍵部件選擇合適的部位進(jìn)行安裝，以確保所采集的數(shù)據(jù)能真實反應(yīng)部件的工作狀態(tài)。傳感器的安裝方法，應(yīng)滿足GB/T14412-2005所規(guī)定的要求。測量點及測量方向為確保振動測量的評價盡可能保持一致，并達(dá)到不同的設(shè)備間最大可能的比較，在圖1中給出了核電常用多缸V型柴油機(jī)優(yōu)先選用的測量位置，通常在這些點上的三個方向進(jìn)行測量。多缸V型柴油機(jī)如果由經(jīng)驗可知柴油發(fā)電機(jī)組上的振動烈度最大的測量點，則沒有必要考慮圖中給出的所有點，但軸承位置通常應(yīng)當(dāng)包括在內(nèi)。在選取合適的測量位置時，其位置及在柴油發(fā)電機(jī)組上的安裝方式必須得到許可。所有的測量位置在選擇時必須能使傳感器正確安裝在所測柴油機(jī)組關(guān)鍵部件的主結(jié)構(gòu)上。柴油發(fā)電機(jī)組振動數(shù)據(jù)采集的主要監(jiān)測部件、監(jiān)測參數(shù)、傳感器型式及安裝部位可參考下表1。測點布置參考圖見附錄A.典型V型結(jié)構(gòu)柴油發(fā)電機(jī)組振動測點布置圖。傳感器安裝方式序號監(jiān)測部件監(jiān)測參數(shù)傳感器型式安裝部位1曲軸鍵相電渦流傳感器柴油機(jī)非驅(qū)動端瞬時轉(zhuǎn)速電渦流傳感器轉(zhuǎn)速齒輪外殼預(yù)留孔2曲軸箱曲軸箱振動加速度傳感器曲軸箱表面（曲軸同一高度）3齒輪傳動箱齒輪傳動箱軸向和徑向振動加速度傳感器齒輪傳動箱表面4氣缸缸蓋振動加速度傳感器缸蓋表面5發(fā)電機(jī)軸承發(fā)電機(jī)軸承振動加速度傳感器發(fā)電機(jī)軸承座6渦輪增壓器渦輪增壓器的振動加速度傳感器廢氣渦輪和增壓器連接處7主軸瓦主軸瓦振動加速度傳感器軸承座固定螺栓8機(jī)組整體柴油機(jī)和發(fā)電機(jī)底座振動加速度傳感器柴油機(jī)和發(fā)電機(jī)底座振動監(jiān)測系統(tǒng)的安裝方式振動監(jiān)測系統(tǒng)的安裝，可以選擇以下兩種方式：永久安裝將振動監(jiān)測系統(tǒng)永久安裝到核電應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組上，在每次啟動柴油發(fā)電機(jī)組時，監(jiān)測柴油發(fā)電機(jī)組及其零部件的振動，并進(jìn)行評估，實現(xiàn)對應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組的在線振動監(jiān)測。臨時安裝根據(jù)用戶需求，將振動監(jiān)測系統(tǒng)作為工具進(jìn)行臨時安裝，用以針對性分析診斷關(guān)鍵零部件故障原因和評估柴油發(fā)電機(jī)組整體性能健康狀態(tài)。完成診斷分析后進(jìn)行拆除?，F(xiàn)場實施安裝要求振動監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)備的安裝應(yīng)不影響柴油發(fā)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)和運行。振動傳感器可采用螺紋，粘貼或磁吸等方式安裝，但是在傳感器拆裝的過程中不能損傷柴油發(fā)電機(jī)組本體。鍵相傳感器宜在A1缸處于上止點位置，鍵相點正對鍵相傳感器。傳感器安裝后，需盤車確認(rèn)與轉(zhuǎn)軸無刮碰。（注：A1缸為面對柴油機(jī)輸出端左側(cè)第一個缸）瞬時轉(zhuǎn)速傳感器可采用與速度探頭相同安裝方式，齒輪頂應(yīng)正對傳感器，需嚴(yán)格控制瞬時速度傳感器與齒頂?shù)拈g隙，安裝后需通過盤車確認(rèn)不發(fā)生刮碰。監(jiān)測系統(tǒng)的運行測量時的運行工況柴油發(fā)電機(jī)組的振動值可在機(jī)組不同運行工況下（如空載運行、低負(fù)荷運行、額定功率運行等）進(jìn)行測量，來觀察不同工況下的柴油機(jī)組振動趨勢和異常情況。但是，對于柴油發(fā)電機(jī)組關(guān)鍵零部件及整體性能進(jìn)行評價時，振動測量必須在柴油發(fā)電機(jī)組處于穩(wěn)態(tài)運行工況下（如額定功率、額定轉(zhuǎn)速）進(jìn)行，振動烈度的確定必須依據(jù)穩(wěn)態(tài)運行時額定功率和額定轉(zhuǎn)速內(nèi)發(fā)生的最大振動，且測量環(huán)境應(yīng)無強烈外部干擾。運行限值為了對柴油發(fā)電機(jī)組的振動進(jìn)行監(jiān)測，通常需要對各振動值設(shè)定運行限值。這些限值采用報警值和停機(jī)值形式。基準(zhǔn)值：反映柴油發(fā)電機(jī)組穩(wěn)態(tài)運行工作狀態(tài)的各測點振動值。為了對柴油發(fā)電機(jī)組的振動狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確的衡量，通?；鶞?zhǔn)值為設(shè)備穩(wěn)定運行狀態(tài)多次測量后獲得的經(jīng)驗值。一般來說，不高于基準(zhǔn)值運行時可表明設(shè)備振動水平處于良好狀態(tài)。報警值:警告已經(jīng)達(dá)到規(guī)定的振動值或已經(jīng)發(fā)生顯著變化,需要采取補救措施。一般來說,如果發(fā)生報警情況,柴油發(fā)電機(jī)組可繼續(xù)運行一段時間,同時應(yīng)進(jìn)行研究以確定振動變化原因并制定出補救措施。停機(jī)值:規(guī)定一個振動量值,超過該值柴油發(fā)電機(jī)組繼續(xù)運行可能會引起損壞。如果超過停機(jī)值應(yīng)采取緊急措施減少振動或停機(jī)。

不同的運行限值反映出動載荷和支承剛度的差異,可相對于不同的測量位置和方向規(guī)定。下表2給出了柴油機(jī)振動評級標(biāo)準(zhǔn)值，可供核電行業(yè)柴油機(jī)技術(shù)人員參考。柴油機(jī)振動評級標(biāo)準(zhǔn)值區(qū)域說明：A:新交付使用的設(shè)備振動通常屬于該區(qū)域。B：振動處于該區(qū)域的設(shè)備通?？砷L期運行。C：振動處于在該區(qū)域的設(shè)備一般不適宜作長時間連續(xù)運行，通常設(shè)備可在此狀態(tài)下運行有限時間直至有合適的機(jī)會進(jìn)行維修。D:設(shè)備振動處在該區(qū)域，其振動烈度足以導(dǎo)致設(shè)備損壞。基準(zhǔn)值設(shè)定對于柴油發(fā)電機(jī)組不同的測量位置和方向,所選的值通常依據(jù)運行經(jīng)驗確定的基準(zhǔn)值來設(shè)定。對于新出廠的設(shè)備，可以參考其他同類機(jī)型的經(jīng)驗來確定一個初始基準(zhǔn)值，也可以將新設(shè)備出廠時的驗收值作為基準(zhǔn)初始值，經(jīng)過一段時間運行后，逐步建立起穩(wěn)態(tài)基準(zhǔn)值?；鶞?zhǔn)值通常要低于表2給出的A/B區(qū)域的最高標(biāo)準(zhǔn)值，例如，對于剛性基礎(chǔ)的柴油機(jī)其振動速度基準(zhǔn)值要低于28.2mm/s。報警值設(shè)定報警值一般比基準(zhǔn)值高出某個量,或者高出某個比例。其大小通常會在區(qū)域C范圍內(nèi)。但是，如果基準(zhǔn)值低,那么報警值也可能低于區(qū)域C?；鶞?zhǔn)值修改時，報警值也需要同步進(jìn)行修改。停機(jī)值設(shè)定停機(jī)值一般與柴油發(fā)電機(jī)組的機(jī)械完整性有關(guān),并取決于能使柴油發(fā)電機(jī)組經(jīng)受住異常載荷所要求的具體設(shè)計性能。因而,所有同樣設(shè)計的柴油發(fā)電機(jī)組的停機(jī)值一般是相同的,并且通常與用于設(shè)定報警值的穩(wěn)態(tài)基準(zhǔn)值沒有關(guān)系。但是,對于不同設(shè)計的柴油發(fā)電機(jī)組會有差異,并且不可能給出絕對的停機(jī)值指南。一般說來,停機(jī)值應(yīng)設(shè)定為區(qū)域C或區(qū)域D內(nèi)的某個值。分析評估振動分析內(nèi)容缸蓋振動分析缸蓋振動分析是利用柴油機(jī)在運行過程中，缸體及缸蓋內(nèi)的各個運動部件碰撞等激振源引起的振動，在角域范圍內(nèi)分析評估柴油機(jī)的運行狀態(tài)及內(nèi)部零部件的狀態(tài)。缸蓋振動信號中蘊含著大量的能夠反映缸內(nèi)運動部件工作狀態(tài)的信息，各缸缸蓋振動沖擊主要包括：高壓啟動空氣沖擊；進(jìn)、排氣門關(guān)閉落座振動沖擊；發(fā)火燃燒振動沖擊等。發(fā)火燃燒振動沖擊正常發(fā)火時，每個氣缸都會受到缸內(nèi)爆炸力的沖擊，在缸蓋上會有一定程度的響應(yīng)，并且在達(dá)到額定轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運行時，相比于其他振動沖擊，燃燒沖擊是整個周期中最大的沖擊信號，在缸蓋的振動信號中表現(xiàn)的非常明顯。柴油機(jī)在不同負(fù)荷的情況下，其缸內(nèi)噴油量不同，缸內(nèi)的燃燒情況也不一樣，因此缸內(nèi)爆炸力的沖擊隨柴油機(jī)負(fù)荷變化，體現(xiàn)在缸蓋的振動信號上的差異。氣門落座振動沖擊由于氣門間隙的存在以及凸輪機(jī)構(gòu)的高速運動，氣門關(guān)閉落座的振動沖擊在缸蓋振動上有顯著體現(xiàn)，當(dāng)氣門發(fā)生磨損導(dǎo)致間隙異常，氣門沖擊的振動幅值和相位均會發(fā)生明顯變化。曲軸箱振動分析曲軸箱振動分析通過在時域、角域及頻域范圍內(nèi)分析曲軸箱振動信號，能夠評價機(jī)組整體的振動沖擊情況，同時利用振動烈度可以跟蹤機(jī)組整體振動能量的變化情況。通過記錄每次定期試驗中曲軸箱振動烈度的變化趨勢，統(tǒng)計計算出各工況下曲軸箱振動烈度水平，對比分析每次定期試驗中相同負(fù)荷梯度狀態(tài)下的振動烈度，可有效反映機(jī)組整體工作狀態(tài)的趨勢變化情況。同時，也可通過分析啟機(jī)初始階段振動加速度波形中各相位的局部沖擊信號，來評估各軸瓦油膜的建立狀態(tài)。齒輪傳動箱振動分析齒輪傳動箱振動分析通過在時域及頻域范圍內(nèi)統(tǒng)計出齒輪傳動箱各負(fù)荷狀態(tài)下的振動水平，對比分析每次試驗中相同負(fù)荷狀態(tài)下的振動烈度，從而跟蹤齒輪系的狀態(tài)。曲軸扭轉(zhuǎn)振動分析曲軸軸系扭轉(zhuǎn)振動分析是對發(fā)動機(jī)曲軸軸系在運轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)振動進(jìn)行研究和分析的過程。扭振可以從整體上反映柴油機(jī)的工作狀態(tài)，包括曲軸的受力狀況，各缸做功的均勻性，是影響整個運動部件安全運行的重要動力學(xué)性能指標(biāo)之一。導(dǎo)致軸系產(chǎn)生扭振或扭振振幅變化的原因有很多,如燃燒不足、某缸停缸、減振器損壞、曲軸驅(qū)動的其它附屬系統(tǒng)的損壞等。監(jiān)測扭振的狀態(tài)，記錄其變化規(guī)律和波形特征，對全面評價機(jī)組運行狀態(tài)具有重要的作用。扭振由曲軸的瞬時轉(zhuǎn)速計算得到的，通過在角域及頻域范圍內(nèi)分析，能夠反映曲軸在旋轉(zhuǎn)過程中的扭轉(zhuǎn)情況，一般情況下機(jī)組啟動瞬間，扭振比較大，平穩(wěn)運行后機(jī)組的扭振減小。渦輪增壓器振動分析渦輪增壓器振動分析通過在時域及頻域范圍內(nèi)分析安裝在其上的振動傳感器監(jiān)測的振動加速度值以及振動烈度，并且識別其頻域波形中包含的顯著特征頻率，分析評價渦輪增壓器整體的狀態(tài)。發(fā)電機(jī)軸承振動分析發(fā)電機(jī)在運行中會不斷受到振動、發(fā)熱及電暈等各種機(jī)械力和電磁力的作用，屬于重點監(jiān)測對象。發(fā)電機(jī)軸承振動分析是通過在時域及頻域范圍內(nèi)分析軸承振動烈度、振動加速度以及頻譜，跟蹤發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)運行狀態(tài)，分析判斷其轉(zhuǎn)子系統(tǒng)不平衡和不對中等故障或異常?；駝臃治龌駝臃治鐾ㄟ^監(jiān)測柴油機(jī)和發(fā)電機(jī)基礎(chǔ)的振動，實現(xiàn)在時域及頻域范圍內(nèi)對柴油機(jī)和發(fā)電機(jī)狀態(tài)的分析評價。評估流程由于柴油機(jī)連桿、活塞等核心動力部件的運動屬于非勻速運行，且受到的沖擊和振動與氣缸發(fā)火狀態(tài)密切關(guān)聯(lián)，因此燃燒對零部件的沖擊和振動相對其他轉(zhuǎn)動設(shè)備要更為復(fù)雜，且在不同的運行工況所產(chǎn)生的沖擊與振動影響也不相同。因此，除了對關(guān)鍵部件進(jìn)行振動分析和評估外，還需要結(jié)合其不同工況下的運行參數(shù)（特別是轉(zhuǎn)速變化）來進(jìn)行綜合分析，從而進(jìn)一步評估柴油發(fā)電機(jī)組及其零部件狀況。轉(zhuǎn)速趨勢分析評估：主要是通過在角域范圍內(nèi)對應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速短時快變曲線進(jìn)行詳細(xì)連續(xù)分析，跟蹤柴油發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速和啟動時間?；趩C(jī)過程轉(zhuǎn)速變化趨勢圖，尋找轉(zhuǎn)速升高規(guī)律，并且統(tǒng)計部分時域指標(biāo)參數(shù)，實現(xiàn)對機(jī)組狀態(tài)的有效評估。瞬時轉(zhuǎn)速分析評估：曲軸瞬時轉(zhuǎn)速波動信號能夠反映機(jī)組各缸的工作狀態(tài)及其相關(guān)異常信息。利用安裝在柴油機(jī)飛輪側(cè)面的電渦流傳感器采集每次經(jīng)過傳感器探頭與飛輪側(cè)面的間隙距離，通過在角域范圍內(nèi)計算得到應(yīng)急柴油機(jī)每一時刻的轉(zhuǎn)速。正常情況下，柴油機(jī)各缸的動力性能基本一致，各缸瞬時轉(zhuǎn)速波動雖有差異，但總在一定范圍內(nèi)，并呈現(xiàn)某種規(guī)律性；當(dāng)柴油機(jī)某缸因某些原因引起缸內(nèi)發(fā)火不良時，其動力一致性遭到破壞，瞬時轉(zhuǎn)速波動信號就會產(chǎn)生變形，據(jù)此可以評估柴油機(jī)缸內(nèi)工作過程的好壞。附錄B給出了建議的振動監(jiān)測評估流程圖。建議核電廠柴油發(fā)電機(jī)組每次或一系列試驗后應(yīng)提交振動監(jiān)測及評估報告，對柴油發(fā)電機(jī)組的性能狀態(tài)進(jìn)行客觀的評估。評估方法5.3.1振動烈度等級評估為了定量評估分析，對核電柴油發(fā)電機(jī)組必須測量位移、速度和加速度在２Ｈｚ～１０００Ｈｚ范圍內(nèi)的綜合（寬頻帶）均方根（r.m.s）值，并求出在主結(jié)構(gòu)上所測各位移、速度和加速度最大綜合均方根（r.m.s）值時的振動烈度等級，這三個等級中的最大值就是評定柴油機(jī)振動烈度等級的量標(biāo)。GB/T6075.6-2002附錄A給出了往復(fù)式機(jī)器的振動分類和標(biāo)準(zhǔn)值，適用于柴油發(fā)電機(jī)組的振動烈度評估指導(dǎo)依據(jù)，可對柴油機(jī)的氣缸蓋、曲軸箱、齒輪箱、渦輪增壓器、主軸承及發(fā)電機(jī)的軸承和基座的振動r.m.s值進(jìn)行分析評估。5.3.2振動波形圖評估在一個周期內(nèi)，曲軸不同角度對應(yīng)著不同的物理意義，通過振動波形圖將一個周期內(nèi)各測點的振動變化反映在0-7200的角域上，通過分析不同角度對應(yīng)的振動加速度峰值，進(jìn)而了解該相位所對應(yīng)某部件運動狀態(tài)。振動波形圖適用于對缸蓋振動沖擊信號進(jìn)行分析，包括進(jìn)、排氣門關(guān)閉落座振動沖擊；點火燃燒振動沖擊。5.3.3振動頻譜分析評估振動頻譜是一種用于研究和分析物體振動特性的分析方法。通過振動頻譜分析，可以得到物體在不同頻率下的振動情況，包括振幅、頻率、相位等信息。振動頻