主要内容主要内容主要内容主要内容::::一一一一、、、、故障诊断简介故障诊断简介故障诊断简介故障诊断简介二二二二、、、、故障诊断应掌握的知识故障诊断应掌握的知识故障诊断应掌握的知识故障诊断应掌握的知识三三三三、、、、具备的仪器具备的仪器具备的仪器具备的仪器四四四四、、、、现场经验现场经验现场经验现场经验五五五五、、、、基本分析基本分析基本分析基本分析六六六六、、、、案例分析案例分析案例分析案例分析故障诊断综述一、故障诊断简介1.故障诊断的定义通过测取设备状态信号,并结合其历史状况对所测信号进行处理、分析、提取特征,从而定量诊断(识别)机械设备及其零部件的运行状况(正常、异常、故障),进一步预测将来状况,最终确定需要采取的必要对策的一门技术。主要内容包括:对设备运行状态的监测、诊断、预测。故障诊断综述振动监测综述2.故障诊断的目的(1)及时、正确、有效地对设备的各种异常状态和故障状态做成诊断,预防和消除故障;同时对设备的运行维护进行必要的指导。(2)制定合理的检(监)测维修制度,保证设备工作时能发挥最大的设计能力;同时再允许的条件下充分挖掘设备潜力,延长其服务期及使用寿命,降低设备全寿命周期费用。(3)通过监测监视、故障分析、性能评估等,为设备改造、优化设计、合理制造及生产过程提供数据和信息。振动监测综述3、故障诊断的任务(1)状态监测(2)故障诊断(3)指导设备维修管理振动监测综述4.效益评估效益评估效益评估效益评估诊断经济效益系数=诊断效益(节约费用)/诊断成本诊断效益包括:停产损失+备件费用+检修费用等诊断成本包括:诊断系统投资/年限折旧+诊断费用振动监测综述5.效益评估实例效益评估实例效益评估实例效益评估实例某工厂的甲醇压缩机改造前设备运行不稳定,表现为开车时,齿轮箱和压缩机的振值到报警值,而且不稳定.齿轮箱和压缩机的振值报警值38μm联锁值为65μm。经常在开车后振值升高联锁动作,机组停车,再次开车情况更糟糕,有时启动机组时振值就达到联锁值,机组不能正常开车,严重影响甲醇系统的正常运行。通过安装振动监测系统的分析结果结论为改造后压缩机轴承的承载能力不足。鉴于此,我们做出方案:在不改变压缩机外壳的情况下改变轴承内部结构,提高轴承的承载能力。结合实际情况,改变压缩机轴承的宽径比。实际设计时,宽径比由原来的0.4增加到0.6振动监测综述振动监测综述经过改造后,系统在2005年6月9日开车,压缩机启动开车时振值最大到20μm,正常工作时为10μm,齿轮箱的振值最高也仅仅有15μm,改造前为42μm,经过多次开车始终如此,效果非常好!振动监测综述改造前径向轴承损坏情况振动监测综述按每年停车8次,每次停车检修两天计算(每吨甲醇按2500元计算,每天产量150T)1.停车检修费用A1=2500x150x2x8=6,000,000元2.备件节约情况:(每套备件2万元,一次更换4套轴承)A2=20000x4x8=640,000元3.提高产量情况:(按每年300天计算)改造前负荷:150吨/day改造后负荷:174吨/dayA3=(174-150)x300x2500=18,000,000元总计年效益总计年效益总计年效益总计年效益::::A=A1+A2+A3=6000000+640000+18000000=24,640,000元/y振动监测综述投入经费:诊断系统投资30万元,监测费用:1万元/年诊断成本为B=30/10年折旧+1万元/年=4万元/年诊断经济效益系数诊断经济效益系数诊断经济效益系数诊断经济效益系数====A/B=2464/4=616说明甲醇压缩机组诊断监测系统投入后的经济效益是非常可观的。回报也是丰厚的。振动监测综述二二二二、、、、故障诊断应掌握的知识故障诊断应掌握的知识故障诊断应掌握的知识故障诊断应掌握的知识故障诊断需要具备以下方面的知识故障诊断需要具备以下方面的知识故障诊断需要具备以下方面的知识故障诊断需要具备以下方面的知识::::1.深厚的机械知识深厚的机械知识深厚的机械知识深厚的机械知识2.电子仪表知识电子仪表知识电子仪表知识电子仪表知识3.电气知识电气知识电气知识电气知识4.现场工艺现场工艺现场工艺现场工艺振动监测综述深厚的机械知识深厚的机械知识深厚的机械知识深厚的机械知识机械原理机械原理机械原理机械原理,,,,机械结构机械结构机械结构机械结构机泵原理机泵原理机泵原理机泵原理大型机组大型机组大型机组大型机组安装安装安装安装调试调试调试调试开车开车开车开车维修维修维修维修这些需要一定的基础知识和多年的工作经验这些需要一定的基础知识和多年的工作经验这些需要一定的基础知识和多年的工作经验这些需要一定的基础知识和多年的工作经验涉及的问题很多涉及的问题很多涉及的问题很多涉及的问题很多振动监测综述电子仪表知识电子仪表知识电子仪表知识电子仪表知识逻辑关系逻辑关系逻辑关系逻辑关系仪表仪器的原理仪表仪器的原理仪表仪器的原理仪表仪器的原理安装调试安装调试安装调试安装调试本特立仪表本特立仪表本特立仪表本特立仪表振动监测综述电气知识电动机的工作原理结构直流控制原理振动监测综述现场工艺这个也是非常需要的振动由多方面原因构成的,有时工艺原因也造成振动异常工艺开车前的准备情况开车过程是否正确是否隐瞒开车时出现的异常情况振动监测综述有一次检修结束透平单试的时候出现振值高达100的情况,频谱分析为1X2X3X4X5X6X7X8X9X10X11X12X,1X占主要分量,预示转子存在弯曲,进而有摩擦。因为此转子刚刚做的高速动平衡,原始不应该存在弯曲。最大可能是在透平抽真空暖管时没有及时盘车产生的热弯曲,有关领导问操作工,操作工回答:及时盘车了。因我和操作工比较熟悉,拉他到一旁,问他,他笑了,这样我就心里有底了,决定延长暖机时间,1小时以后振值下降,重新升速,振值没有上升。操作工!!!振动监测综述化工生产中涉及到的一些概念化工生产中涉及到的一些概念化工生产中涉及到的一些概念化工生产中涉及到的一些概念::::1.找正2.暖管3.暖机4.抽真空5.盘车6.喘振7.共振8.临界转速9.电子调速器10.电液转换器11.专用工具12.联轴器振动监测综述1.找正也叫对中,就是将驱动设备的轴和工作机器的轴之间满足设计要求。具体实施:机械对中法和电子对中法机械对中:单表对中和三表对中电子对中:激光对中505振动监测综述振动监测综述振动监测综述振动监测综述2.暖管暖管暖管暖管将汽轮机蒸汽入口管预热到一定温度,有暖管线路。3.暖机暖机暖机暖机让冷态的汽轮机在低速下内部温度逐步升高,让汽轮机部件充分膨胀,排除冷凝液。4.抽真空抽真空抽真空抽真空为汽轮机建立工作所需要的真空系统。5.盘车盘车盘车盘车为了防止汽轮机等设备的热弯曲,定时将转子进行人为的在线转动。方法:手动盘车电机盘车液压盘车振动监测综述6.喘振喘振喘振喘振定义:工厂:转速到气量不足开防喘振或者降速7.共振共振共振共振转动部件的运转频率和设备的固有频率接近时产生的振动急剧加大的一种现象。8.临界转速临界转速临界转速临界转速转子的固有频率具体定义就不写了振动监测综述9.电子调速器电子调速器电子调速器电子调速器控制汽轮机转速的电子装置505505E伍德瓦特PG-PL将原来的机械控制过程转换为电子逻辑电路10电液转换器电液转换器电液转换器电液转换器将电子调速器输出的电子控制信号转换为现场需要的油压、气压信号11专用工具专用工具专用工具专用工具检修相关设备必须的专用设备如拆卸、装配的工作,对中找正,加热器振动监测综述振动监测综述12.联轴器以前叫联轴节现在统一规定叫联轴器将驱动设备的动力传递到被驱动设备的一个机构。种类很多齿式弹簧片膜片橡胶垫等振动监测综述振动监测综述振动监测综述三三三三、、、、具备的仪器具备的仪器具备的仪器具备的仪器巧妇难为无米之炊巧妇难为无米之炊巧妇难为无米之炊巧妇难为无米之炊要想诊断设备故障要想诊断设备故障要想诊断设备故障要想诊断设备故障,,,,必须有相必须有相必须有相必须有相应的测量监测仪器应的测量监测仪器应的测量监测仪器应的测量监测仪器。。。。在线和离线的在线和离线的在线和离线的在线和离线的振动监测综述1.在线系统在线系统在线系统在线系统主要监测比较重要的机泵,压缩机组要监测的设备一般都是单系列(没有备机),长周期运转的重要设备。如深圳创为实的S8000系统本特立的DM2000系统这些监测系统具有实时性,能及时扑捉到设备的异常。2.离线系统离线系统离线系统离线系统主要监测现场的一般机泵定期巡检定期测量有异常时缩短测量周期如北京普迪美的VB系列entek的振通的9XX系列振动监测综述3.其它辅助仪器其它辅助仪器其它辅助仪器其它辅助仪器测温仪测温仪测温仪测温仪现在一般用激光测温仪或者温度场测量仪测量相应部位的温度频闪仪频闪仪频闪仪频闪仪测转子转速和观察相关转动部件的状况振动监测综述四四四四、、、、现场经验现场经验现场经验现场经验这个问题最复杂,需要相关人员掌握多方面的知识实践经验是逐步积累的机电仪都要掌握现场检修等需要工作年限和自己的努力。没有现场经验就很难准确判断故障。振动监测综述五五五五、、、、基本分析基本分析基本分析基本分析利用采集到的数据进行相关的分析利用采集到的数据进行相关的分析利用采集到的数据进行相关的分析利用采集到的数据进行相关的分析,,,,结合现结合现结合现结合现场情况场情况场情况场情况,,,,对故障设备的情况进行判断对故障设备的情况进行判断对故障设备的情况进行判断对故障设备的情况进行判断,,,,给出结给出结给出结给出结论论论论,,,,提供解决问题的方法提供解决问题的方法提供解决问题的方法提供解决问题的方法。。。。可以使用时域波形图可以使用时域波形图可以使用时域波形图可以使用时域波形图、、、、频谱图频谱图频谱图频谱图、、、、趋势图趋势图趋势图趋势图、、、、过程过程过程过程量量量量、、、、波的图波的图波的图波的图,,,,瀑布图瀑布图瀑布图瀑布图,,,,有时需要多图结合有时需要多图结合有时需要多图结合有时需要多图结合。。。。我采用最多的是频谱图我采用最多的是频谱图我采用最多的是频谱图我采用最多的是频谱图,,,,也参考其它图谱也参考其它图谱也参考其它图谱也参考其它图谱。。。。振动监测综述大家可参考这些。不平衡、热弯曲、不对中、磁拉力不平衡、松动、齿轮故障、滑动轴承、油膜涡动、油膜振荡、气隙振荡、内腔积液、转子内阻、径向摩擦、轴向摩擦等故障的PPT教程。Mriook提供=16130&extra=&page=1基本分析也就参考这些。振动监测综述六六六六、、、、案例分析案例分析案例分析案例分析1.某大型化肥厂原料气压缩机某大型化肥厂原料气压缩机某大型化肥厂原料气压缩机某大型化肥厂原料气压缩机100C4中压蒸汽透平中压蒸汽透平中压蒸汽透平中压蒸汽透平((((36bar,34836bar,34836bar,34836bar,348℃℃℃℃,,,,4450Kw,4450Kw,4450Kw,4450Kw,带注汽带注汽带注汽带注汽))))驱动一压缩机驱动一压缩机驱动一压缩机驱动一压缩机((((流量流量流量流量36093m3/h36093m3/h36093m3/h36093m3/h,,,,单缸单缸单缸单缸,,,,两段两段两段两段)))),,,,径向轴承为五块可倾瓦式径向轴承为五块可倾瓦式径向轴承为五块可倾瓦式径向轴承为五块可倾瓦式,,,,止推轴承为米契尔式止推轴承为米契尔式止推轴承为米契尔式止推轴承为米契尔式,,,,压缩机报警值压缩机报警值压缩机报警值压缩机报警值48.2648.2648.2648.2648.2648.2648.2648.26μμμμμμμμmmmmmmmm,,,,联锁值联锁值联锁值联锁值71.1271.1271.1271.1271.1271.1271.1271.12μμμμμμμμmmmmmmmm透平透平透平透平:31.23:31.23:31.23:31.23μμμμm,28.23m