劉慧(中石化江漢油田分公司鹽化工總廠， 湖北 潛江 433121)

狀態(tài)監(jiān)測(cè)在化工設(shè)備中的應(yīng)用

劉慧(中石化江漢油田分公司鹽化工總廠， 湖北 潛江 433121)

本文根據(jù)化工設(shè)備常見故障的振動(dòng)特點(diǎn)進(jìn)行針對(duì)性分析，采用不同的參數(shù)進(jìn)行振動(dòng)監(jiān)測(cè)，分別根據(jù)化工設(shè)備的位移偏差以及加速度等進(jìn)行合理監(jiān)控。從中細(xì)化并分析不同時(shí)域的波形，用以診斷化工設(shè)備的故障原因，并加以進(jìn)行研究。以此為化工設(shè)備的監(jiān)測(cè)與核對(duì)提供充足的數(shù)據(jù)依據(jù)，進(jìn)一步提高化工設(shè)備的診斷成功率和精準(zhǔn)度。

狀態(tài)監(jiān)測(cè)；化工設(shè)備

根據(jù)筆者多年的化工設(shè)備監(jiān)測(cè)經(jīng)驗(yàn)，即便是同一類型的化工設(shè)備在相同的環(huán)境運(yùn)行下，經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的使用也會(huì)出現(xiàn)不同的故障。這是因?yàn)榧幢闶窃O(shè)備相同，工作環(huán)境相同，但是化工設(shè)備內(nèi)部的使用條件和連軸結(jié)構(gòu)之間仍存有較為明顯的差異，因而才會(huì)在相同的振幅下表現(xiàn)出不同的震動(dòng)結(jié)果。為此本文將利用化工設(shè)備常見故障的振動(dòng)特點(diǎn)，通過位移偏差以及加速度等多角度的監(jiān)控，將狀態(tài)監(jiān)測(cè)應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)的化工設(shè)備平衡校核。

1 用加速度監(jiān)測(cè)的方式診斷化工設(shè)備滾軸與壓縮機(jī)的振動(dòng)故障

通過對(duì)化工設(shè)備的振動(dòng)加速度進(jìn)行判定，可以有效分析出設(shè)備內(nèi)部的滾軸損壞程度，和壓縮機(jī)的碰撞損比，這是因?yàn)榛ぴO(shè)備對(duì)于高頻率的振動(dòng)加速度非常敏感，因而才能夠在設(shè)備振動(dòng)的過程中，為監(jiān)測(cè)人員及時(shí)反饋出相應(yīng)的設(shè)備內(nèi)部信息。

一般來說，在高頻的振動(dòng)下，化工設(shè)備的滾軸會(huì)因?yàn)闈?rùn)滑油中的含水量明顯增加導(dǎo)致潤(rùn)滑效果下降，進(jìn)而致使?jié)L軸的磨損程度加劇，這時(shí)需要增加潤(rùn)滑油量或是及時(shí)修復(fù)更替滾軸。

根據(jù)筆者對(duì)化工設(shè)備監(jiān)測(cè)的了解，在修復(fù)滾軸問題后，化工設(shè)備的位移偏差數(shù)值和加速度都會(huì)出現(xiàn)明顯下降。因而通過對(duì)滾動(dòng)軸承的加速度變化進(jìn)行檢測(cè)，可以有效了解并判定化工設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和內(nèi)部是否出現(xiàn)損耗。同時(shí)由于信號(hào)幅值的振動(dòng)周期，是不同諧波幅值總和，因此在設(shè)備的運(yùn)行過程中，設(shè)備的加速值出現(xiàn)范圍性波動(dòng)屬于正常情況。根據(jù)筆者的經(jīng)驗(yàn)，在加速度達(dá)到基準(zhǔn)值時(shí)的3到4倍，必須進(jìn)行檢修避免發(fā)生設(shè)備內(nèi)部零部件損耗情況。導(dǎo)致設(shè)備損壞[1]。

綜合上述的分析得知，當(dāng)出現(xiàn)擊缸情況時(shí)，停機(jī)檢查，可以發(fā)現(xiàn)缸體出現(xiàn)大量異物。擊缸的振動(dòng)表現(xiàn)特點(diǎn)是：在高頻振動(dòng)下，它的加速度值將增加到最大值，且時(shí)域波在此過程中的衰減也會(huì)出現(xiàn)比較快的情況。而沖擊波以及沖擊頻率則和工頻大小相同[2]。

2 利用振動(dòng)速度的方式診斷滑動(dòng)軸承以及彈性柱銷聯(lián)軸器中低頻故障

滑動(dòng)軸承以及彈性柱銷聯(lián)軸器引發(fā)的振動(dòng)頻率一般在1KHz以下，因而可以利用旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)烈度的方式評(píng)定和分析滑動(dòng)軸承與彈性柱銷聯(lián)軸器的故障。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，僅有屏蔽泵后軸承出現(xiàn)振動(dòng)增大情況。因此可以排除是轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡出現(xiàn)不良、或彎曲變形的故障[3]。在此過程中，振動(dòng)加速度未能達(dá)到最大值，因而可以排除化工設(shè)備內(nèi)部存在碰撞沖擊性故障。另外泵軸承是正循環(huán)冷卻，因此也可以排除是冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)問題。根據(jù)對(duì)時(shí)域波的監(jiān)控可以發(fā)現(xiàn)，時(shí)域波此時(shí)為疊加型波形，它的波動(dòng)頻率是平常時(shí)期工頻的2至3倍。同時(shí)結(jié)合時(shí)域波中的正弦波分析，可以得知此時(shí)是軸承內(nèi)徑出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的磨損情況。通過拆卸化工設(shè)備的滑動(dòng)軸承可以發(fā)現(xiàn)設(shè)備內(nèi)部磨損量一定非常高。此時(shí)需要及時(shí)更換軸承，使振動(dòng)降回平常值。

一般來說彈性聯(lián)軸器的補(bǔ)償性很好，因此很少會(huì)出現(xiàn)不良震動(dòng)。正常情況下彈性聯(lián)軸器的振動(dòng)情況和它的對(duì)中有著直接的關(guān)系。此時(shí)可以通過監(jiān)測(cè)軸承處振動(dòng)情況，判定轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡狀況。如果加速度沒有達(dá)到最大值，此時(shí)可以排除是軸承出現(xiàn)故障。根據(jù)初步的分析，因?yàn)閱螜C(jī)無法停機(jī)，因此可以得出是聯(lián)軸器柱銷磨損導(dǎo)致的設(shè)備故障，此時(shí)更換聯(lián)軸器可以修復(fù)此項(xiàng)問題。

3 化工設(shè)備平衡校核中振動(dòng)監(jiān)測(cè)的應(yīng)用

通常情況下，機(jī)組電機(jī)一般使用便攜式平衡儀來校對(duì)化工設(shè)備的內(nèi)部問題，由于便攜式平衡儀功能過于簡(jiǎn)便，因此一次性試車的合格率非常低，且精讀很難達(dá)到檢測(cè)要求。

由于零部件的支撐剛度不同，因而轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡在出現(xiàn)故障時(shí)的振幅一般為水平方向，校核轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡時(shí)要監(jiān)測(cè)它的水平振動(dòng)方向。主要方法如下：

首先拆解聯(lián)軸器，以及空載電機(jī)用來檢測(cè)電機(jī)的振動(dòng)情況。之后使用便攜式平衡儀進(jìn)行檢測(cè)，并在平衡儀的軸伸端與非軸伸端分別增加適量的平衡調(diào)整片，方便得出更加準(zhǔn)確的檢測(cè)結(jié)果。之后再次空載運(yùn)轉(zhuǎn)電機(jī)，由檢測(cè)人員進(jìn)行反復(fù)的2-3次檢測(cè)，直到平衡調(diào)整片重量小于等于2克(這個(gè)數(shù)值可以根據(jù)電機(jī)的運(yùn)載功率來確定)。最后，當(dāng)空載振動(dòng)的各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到檢測(cè)要求后，使用帶負(fù)荷試車來測(cè)試前后軸承的軸向以及垂直向振動(dòng)方向與水平值。一般來說振動(dòng)值如果保持在較低的范圍內(nèi)，這說明動(dòng)平衡校核檢測(cè)結(jié)果較為精準(zhǔn)。

4 結(jié)語

不同設(shè)備的內(nèi)部零部件在震動(dòng)的過程中會(huì)出現(xiàn)不同的振動(dòng)特點(diǎn)，利用加速度監(jiān)測(cè)以及振動(dòng)速度監(jiān)測(cè)等方式結(jié)合設(shè)備的不同特點(diǎn)進(jìn)行分析，能夠明顯提高設(shè)備的狀態(tài)采集和狀態(tài)判斷精準(zhǔn)度。另外在化工設(shè)備平衡校核中，振動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用能夠大大減少停機(jī)時(shí)間，這無異于加快了小的和精度高的故障檢測(cè)效率，對(duì)化工設(shè)備故障問題的檢測(cè)和修理效率的提高具有很大的價(jià)值。

[1]趙銳，尚文.狀態(tài)監(jiān)測(cè)視覺辨識(shí)技術(shù)研究[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2017，40(11):80-83.

[2]陶娟娟，陳華燕，應(yīng)俊強(qiáng),等.狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)在化工設(shè)備維護(hù)中的應(yīng)用[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2016，36(06):19+21.

[3]曹曉鋒，鄒書慧.化工設(shè)備健康監(jiān)測(cè)技術(shù)探究[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2015，22(08):217.