旋轉(zhuǎn)設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)及故障診斷的實(shí)例應(yīng)用

肖國(guó)亮，黃建新

（新疆德勤互力工業(yè)技術(shù)有限公司）

1 前言

旋轉(zhuǎn)設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)及故障診斷技術(shù)就是通過(guò)檢測(cè)判斷設(shè)備劣化趨勢(shì)，使設(shè)備從事后維修、點(diǎn)檢定修、預(yù)防維修向狀態(tài)維修模式發(fā)展，也是企業(yè)關(guān)鍵設(shè)備狀態(tài)維修管理最經(jīng)濟(jì)的一種檢修模式。針對(duì)旋轉(zhuǎn)設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)及故障診斷技術(shù)在八鋼已應(yīng)用多年。隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保監(jiān)測(cè)力度加大，對(duì)除塵設(shè)備完好率和設(shè)備投入運(yùn)行都有嚴(yán)格的要求，除塵設(shè)備的離心鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行是除塵系統(tǒng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵。文章針對(duì)八鋼某廠離心循環(huán)風(fēng)機(jī)運(yùn)行故障案例的診斷過(guò)程進(jìn)行分析，通過(guò)實(shí)例應(yīng)用進(jìn)一步說(shuō)明旋轉(zhuǎn)設(shè)備的狀態(tài)維修模式。

2 應(yīng)用實(shí)例

八鋼某單位離心循環(huán)風(fēng)機(jī)運(yùn)行振動(dòng)烈度超標(biāo)，風(fēng)機(jī)被迫停機(jī)檢修。該風(fēng)機(jī)軸系為高壓電機(jī)、液力耦合器、離心引風(fēng)機(jī)組成。通過(guò)點(diǎn)檢人員及現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員技術(shù)分析后確定檢修內(nèi)容：風(fēng)機(jī)葉輪離線動(dòng)平衡校驗(yàn)及軸系找正調(diào)整。經(jīng)過(guò)兩天緊張檢修、試機(jī)，高壓電機(jī)振動(dòng)烈度（根據(jù)GB/T6075.3-2001測(cè)量和振動(dòng)烈度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)）依然超標(biāo)，再次停機(jī)對(duì)高壓電機(jī)與耦合器軸系重新找正調(diào)整、試機(jī)，高壓電機(jī)振動(dòng)烈度再次超標(biāo)。為查找故障原因，新疆德勤互力公司對(duì)該設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)及故障診斷分析。

2.1 設(shè)備測(cè)點(diǎn)振動(dòng)數(shù)據(jù)

風(fēng)機(jī)型號(hào)為Y4-2×6032.2F，風(fēng)量15000m3/min；高壓電機(jī)YKK900-8，額定功率2800kW；液力耦合器YOTCHP1320kW

設(shè)備測(cè)點(diǎn)布置見(jiàn)圖1。

圖1 測(cè)點(diǎn)分布圖

測(cè)點(diǎn)布置：電機(jī)設(shè)定1#自由端測(cè)點(diǎn)和2#負(fù)荷端測(cè)點(diǎn)，液力耦合器設(shè)定3#輸入端測(cè)點(diǎn)和4#輸出端測(cè)點(diǎn)，風(fēng)機(jī)設(shè)定5#輸入端測(cè)點(diǎn)和6#自由端測(cè)點(diǎn)。該設(shè)備通過(guò)試機(jī)數(shù)據(jù)采樣分析，主要振動(dòng)源在高壓電機(jī)設(shè)備上，液力耦合器與風(fēng)機(jī)本體振動(dòng)烈度符合旋轉(zhuǎn)設(shè)備振動(dòng)烈度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，故在此不做頻譜分析。振動(dòng)數(shù)據(jù)對(duì)比見(jiàn)表1。

通過(guò)振動(dòng)數(shù)據(jù)對(duì)比，電機(jī)1#、2#測(cè)點(diǎn)三個(gè)方向（A軸向、H水平、V垂直）整體振動(dòng)烈度都較高，而與耦合器連接3#測(cè)點(diǎn)沒(méi)有受其影響，振動(dòng)幅值較低，確定振動(dòng)源后對(duì)高壓電機(jī)自由端1#測(cè)點(diǎn)、負(fù)荷端2#測(cè)點(diǎn)頻譜進(jìn)行分析。

圖2 1#測(cè)點(diǎn)三方向頻譜圖

表1 電機(jī)測(cè)點(diǎn)三個(gè)方向振動(dòng)速度數(shù)據(jù) mm/s

2.2 頻譜圖分析

高壓電機(jī)數(shù)據(jù)采樣分析：電機(jī)1500rpm，轉(zhuǎn)頻25Hz。電機(jī)開(kāi)機(jī)、停機(jī)轉(zhuǎn)子軸向竄動(dòng)不明顯，磁力中心線穩(wěn)定不漂移。電機(jī)1#測(cè)點(diǎn)頻譜圖分析見(jiàn)圖2，電機(jī)2#測(cè)點(diǎn)頻譜圖分析見(jiàn)圖3。

圖3 2#測(cè)點(diǎn)三方向頻譜圖

通過(guò)頻譜分析，電機(jī)主要振動(dòng)源在水平和垂直兩個(gè)方向，頻譜圖中主要振幅是電機(jī)25Hz基頻，二、三、四倍頻很小，分量頻基本不用考慮，該電機(jī)為滾珠軸承支撐方式。通過(guò)0～5000Hz加速度頻譜圖分析，也沒(méi)有明顯的軸承高次諧波故障頻率，而且水平振動(dòng)幅值與垂直振動(dòng)幅值相比較，電機(jī)轉(zhuǎn)子動(dòng)不平衡現(xiàn)象不明顯，因此初步判定振動(dòng)故障原因在電機(jī)支撐底座臺(tái)板上。對(duì)電機(jī)底座、臺(tái)板螺栓進(jìn)行緊固，開(kāi)機(jī)空試，使用位移100Hz低頻測(cè)試，通過(guò)對(duì)電機(jī)1#測(cè)點(diǎn)自由端、2#測(cè)點(diǎn)負(fù)荷端底座、臺(tái)板數(shù)據(jù)分析（圖4）查找問(wèn)題。

圖4 位移100Hz低頻測(cè)試電機(jī)臺(tái)板測(cè)點(diǎn)

電機(jī)1#測(cè)點(diǎn)自由端左側(cè)臺(tái)板振動(dòng)幅值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其它角振動(dòng)幅值，即判定故障源在電機(jī)自由端臺(tái)板左側(cè)，存在支撐松動(dòng)或虛支撐現(xiàn)象（即底板存在翹腳和塌腳現(xiàn)象）。對(duì)電機(jī)底座基礎(chǔ)重新進(jìn)行了土建處理：研磨三墊鐵、臥漿、二次灌漿、精找正等工作檢修后，重新試機(jī)對(duì)電機(jī)進(jìn)行振動(dòng)數(shù)據(jù)采集，振動(dòng)幅值均大幅度下降，符合GB/T6075.3-2001測(cè)量和振動(dòng)烈度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)備可投入運(yùn)行。

檢修后臺(tái)板振動(dòng)烈度對(duì)比見(jiàn)圖5。

圖5 檢測(cè)處理后電機(jī)臺(tái)板振動(dòng)烈度測(cè)試

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)實(shí)例應(yīng)用說(shuō)明，針對(duì)旋轉(zhuǎn)設(shè)備的故障診斷需要專(zhuān)業(yè)分析和專(zhuān)業(yè)化檢修能力，常規(guī)的檢修手段，如找正、動(dòng)平衡校驗(yàn)、更換軸承等，不能滿足障診斷分析，還需要將旋轉(zhuǎn)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷分析技術(shù)、動(dòng)平衡校驗(yàn)技術(shù)、金屬探傷技術(shù)、油品化驗(yàn)技術(shù)等綜合運(yùn)用到設(shè)備故障診斷分析中去，將專(zhuān)業(yè)化設(shè)備檢修工作真正落到實(shí)處，對(duì)設(shè)備的維修逐步向狀態(tài)維修模式方向發(fā)展。

鋼中元素對(duì)鋼鐵性能的影響（九）

Cr（鉻）

鉻能增加鋼的淬透性并有二次硬化的作用，可提高碳鋼的硬度和耐磨性而不使鋼變脆。含量超過(guò)12%時(shí)，使鋼有良好的高溫抗氧化性和耐氧化性腐蝕的作用，還增加鋼的熱強(qiáng)性。鉻為不銹鋼耐酸鋼及耐熱鋼的主要合金元素。鉻能提高碳素鋼軋制狀態(tài)的強(qiáng)度和硬度，降低伸長(zhǎng)率和斷面收縮率。當(dāng)鉻含量超過(guò)15%時(shí)，強(qiáng)度和硬度將下降，伸長(zhǎng)率和斷面收縮率則相應(yīng)地有所提高。含鉻鋼的零件經(jīng)研磨容易獲得較高的表面加工質(zhì)量。

鉻在調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)中的主要作用是提高淬透性，使鋼經(jīng)淬火回火后具有較好的綜合力學(xué)性能，在滲碳鋼中還可以形成含鉻的碳化物，從而提高材料表面的耐磨性。

含鉻的彈簧鋼在熱處理時(shí)不易脫碳。鉻能提高工具鋼的耐磨性、硬度和紅硬性，有良好的回火穩(wěn)定性。在電熱合金中，鉻能提高合金的抗氧化性、電阻和強(qiáng)度。

Co（鈷）

鈷多用于特殊的鋼和合金中，含鈷的高速鋼有高的高溫硬度，與鉬同時(shí)加入馬氏體時(shí)效鋼中可以獲得超高硬度和良好綜合力學(xué)性能。此外，鈷在熱強(qiáng)鋼和磁性材料中也是重要的合金元素。

鈷降低鋼的淬透性，因此，單獨(dú)加入碳素鋼中會(huì)降低調(diào)質(zhì)后的綜合力學(xué)性能。鈷能強(qiáng)化鐵素體，加入碳素鋼中，在退火或正火狀態(tài)下能提高鋼的硬度、屈服點(diǎn)和抗拉強(qiáng)度，對(duì)伸長(zhǎng)率和斷面收縮率有不利的影響，沖擊韌性也隨著鈷含量的增加而降低。由于鈷具有抗氧化性能，在耐熱鋼和耐熱合金中得到應(yīng)用。鈷基合金燃?xì)鉁u輪中更顯示了它特有的作用。

（本刊摘編）