21第二十一章、状台监测与故障诊断实例

Copyright©byARTCOMPTAllrightsreserved.©byARTCOMPTAllrightsreserved.实例一、离心压缩机不平衡–一、情况概述：–南京化学工业有限公司硫酸磷肥部1#1200kW风机在2008年5月21日晚19：20开车，20：18跳车。跳车时由DCS系统联锁跳车，C201_2V点振动值达115μm，轴瓦温度为65℃.解体后发现推力瓦轴承磨损烧坏，瓦块内巴氏合金已大部分磨损，风机叶轮上出现大量腐蚀，造成不平衡的原因，为此对此次的故障进行分析。不平衡故障Copyright©byARTCOMPTAllrightsreserved.–二、详细参数：设备型号：BJSB-CNM设备规格：Q=54000M3/H设备尺寸：∮1200-1050功率：1200kW转速：2975RPM介质：空气驱动源：电机–三、机组监测简图：不平衡故障Copyright©byARTCOMPTAllrightsreserved.四、监测数据：41、四个测点24小时的历史趋附图：2、四个测点60天的历史趋附图：Copyright©byARTCOMPTAllrightsreserved.四、监测数据：53、四个测点360天的历史趋附图：4、在5月21日19：38分时的波形图：Copyright©byARTCOMPTAllrightsreserved.四、监测数据：65、在5月18日7：38分时的波形图5、在5月18日7：38分时的频谱图：Copyright©byARTCOMPTAllrightsreserved.五、诊断结果7根据24小时、60天及360天四个测点的历史趋势来看，C201_2V这个振动点从今年2月开始状况就不太好，有上升势头。期间停车对此点瓦块修理过，修理后振动值较大。说明此次修理未解决根本问题，瓦块仍然存在缺陷。从20日、21日的波形、频谱、轴心轨迹来看，由于叶轮被大量腐蚀，机组存在静不平衡现象，对推力瓦的磨擦现象没有监测到，说明径向振动监测对轴向力的检测起不了大的效果，只能从轴向位移来解决，但此风机未安装轴向监测点。检查工艺参数、开车时油压、油量、油质都在控制范围内。影响机组轴向力大的窜动造成推力瓦烧坏的原因和开车时的载荷有相当的关系，阀门的开度是影响载荷大小的直接原因，阀门开关的快慢影响轴向力，当时的空气流量表是坏的，开阀门时不能看流量大小。Copyright©byARTCOMPTAllrightsreserved.实例二、离心压缩机不平衡–⑴故障情况：–南京化学工业有限公司硫C501机组压缩机大修后进行催化剂再生工作时，振动报警，测点D（图3-6）位移高达68μm，超过允许值60μm；测点C（与测点D互成90°）位移在50~60μm之间波动，测点A、B（彼此互成90°）振动也较以往增大。不平衡故障Copyright©byARTCOMPTAllrightsreserved.–⑵诊断：利用监测和诊断系统对振动测试信号进行分析诊断，振动测点分布如图3-2。图3-3为高压缸5月2日振动频谱。从频谱图可以看出，主要频率分量只有基频分量一个，其余倍频分量均很小，所占比例在10%以下（表3-2）。轴心轨迹如图3-4所示，基本上呈圆形，很规则，波动很小，并且为正进动，即轴心轨迹旋向与转子旋转方向相同。不平衡故障Copyright©byARTCOMPTAllrightsreserved.水平1.8%1.1291%55.537.0%4.019109垂直——94%47.876.0%3.189109水平2.5%1.3793%49.304.5%2.42Copyright©byARTCOMPTAllrightsreserved.为了进一步了解情况，将3月份以来的转子振动数据作趋势分析，如图3-5所示，左右轴承大体类似。可以看出，2倍频分量振幅基本上没有变化，振动通频峰-峰值增长的原因完全是由于基频振动分量的增长。由该机器以往的运行经验，引起振动增加的原因可能有：①探头失效，引起测试数据不准；转子对中不良；压缩机高压缸内部气流不稳；油膜涡动；不平衡量增加。Copyright©byARTCOMPTAllrightsreserved.从频谱上突出的基频分量，加之圆形轴心轨迹，可以有把握地认为，不平衡是振动增大的主要原因。另外，趋势图上基频变化曲线与通频振动峰-峰值变化曲线十分吻合，也表明振动增大的原因是不平衡的增大。高压缸转子转速高达13000r/min以上，对转子的微小不平衡量很敏感。根据以往的运行记录和检修记录，认为不平衡量增加的可能原因有二：一是转子叶片结垢或磨损不均匀，当继续运转时，结垢或磨损有可能趋于均匀，使振动逐渐平缓甚至降低。二是由于机器基础热变形造成转子挠度变形加大，热变形主要受气温影响。综合上述两种可能原因，可知振动的变化将比较缓慢，不会突然造成机器的损坏。诊断结论为：1、振动增大主要原因是不平衡量的增加；2、振动变化比较缓慢，不会引起突发事故，只要注意监测，在振幅峰-峰值到达报警值以前，不必停车检修；3、建议下次大修时，对转子进行现场动平衡调试，以降低振动幅值。⑶验证根据诊断结论，机组继续运转了18个月，直到大修。振动缓慢上升，但未发生什么故障，未影响生产正常进行，监测频谱中仍只有基频分量，可见振动原因仍是不平衡，未出现并新的振源。Copyright©byARTCOMPTAllrightsreserved.实例三、压缩机不平衡⑴故障情况南京化学工业有限公司硫C501机组压缩机大修后进行催化剂再生工作时，振动报警，测点D（图3-6）位移高达68μm，超过允许值60μm；测点C（与测点D互成90°）位移在50~60μm之间波动，测点A、B（彼此互成90°）振动也较以往增大。不平衡故障日期9108垂直9108水平9109垂直9109水平21/34227372431/3402737242/4422835258/44733413118/44748434227/445504544Copyright©byARTCOMPTAllrightsreserved.⑵诊断用示波器观察C、D及其他测点振动波形，无异常。用磁带记录仪记录各测点信号，进行频谱分析并与运行正常时的频谱比较，发现：工频（255Hz）振幅明显增大，D点增大1.9倍，C点增大1.73倍。其他频率分量振幅变化不大,小于工频的低频部分和大于工频部分均未出现新的峰值。据此诊断为压缩机转子出现了显著的不平衡。估计不平衡由转子上结垢所致。排除油膜振荡、不对中、干摩擦的可能性。。不平衡故障⑶采取措施1、暂不停机，再维持运行4~5天，直到催化剂再生工作完成。2、密切监视振动状态。3、再生完成后解体检查。⑷验证停机解体检查证实，转子和机壳气体流道结垢十分严重，最厚达20mm，第一级吸入口处约3/4的流道被堵，垢的主要成分是烧蚀下来的催化剂。清垢后起动，各点振动值均正常。工厂机动科据此提出建议：鉴于催化剂再生工作容易产生结垢，此项工作应安排在压缩机大修前进行，以避免重复检修。Copyright©byARTCOMPTAllrightsreserved.不对中实例实例一、压缩机组对中不良实例二、电机—发电机组对中故障实例四、离心压缩机不平衡实例五、凉水塔风机不平衡机械松动实例一、电机不平衡及支承松动实例二、发电机组汽轮机支承松动实例三、汽轮发电机组发电机电气及磁路引起的振动转子或轴裂纹实例一、裂纹转子的振动特性及诊断实例二、合成气压缩机轴裂纹滚动轴承实例一、压缩机轴承损伤Copyright©byARTCOMPTAllrightsreserved.不对中实例实例一、离心压缩机油膜振荡实例二、二氧化碳压缩机停车事故齿轮箱实例一、JCF-500齿轮箱的边频分析实例二、棒磨机监测齿轮箱故障叶轮、叶片和旋翼实例一、锅炉高速定泵故障实例二、叶片断裂故障电机实例一、冷凝液泵驱动电机故障共振实例、变速风机的共振故障实例、滚动轴承的故障