电机轴承振动故障离线监测诊断

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采用先进的故障诊断技术，对关键设备状态进行监测与评价，并建立与之相配套的设备安全与维修体系，可以有效减少重大事故的发生，保障设备安全高效地运行。离线振动监测在对轴承故障的诊断中，准确率已经达到90%以上。

1.故障诊断分析监测某平台热介质循环泵时，发现其电机驱动端测点的加速度包络值较上月有大幅上升(图 1)，轴承的故障频率峰值明显(图2)，且在速度频谱中也出现了轴承损坏信号，同时时域波形中也存在不规则的冲击现象(图3)。

由该测点数据可以看到，包络值图谱中存在明显的轴承故障频率，图2中标出其保持架 (FrF)的故障频率，幅值达到18.14gE，超出正常范围，同时速度频谱中高频部分存在大量异常轴承频率。再结合历史趋势分析以及时域波形的冲击现象，可以判断该轴承已经出现较为严重的损坏，如果继续运转很可能造成电机抱轴等严重故障，随即给出停机更换轴承的建议。

2.拆检验证与处理拆检后发现，轴承保持架已经损坏，更换新轴承后，包络值下降到正常范围内，幅值为 3.726gE(图 4)，但速度频谱 中出现了异常的工频及其大量谐波峰值，时域波形存在以工频为间隔的规律性冲击现象(图5)。经分析后认为是轴承安装定位存在高温度至 130C，温度每递增-次，操作停止-段时间以使蒸汽排出。⑨重新调热油循环回路，使回路从初始加热时含有挥发物的清扫流量调整成正常的热油流量。打开阀Dl，关闭阀E1、E2。⑩在补偿罐的油位稳定且无蒸汽产生后，继续升温至指定温度 280℃。

(2)电加热器。电加热器是整个热油系统的核心设备 ，导热油在电加热器内被加热到指定温度 ，然后通过循环屏蔽泵送往用热设备。根据用热设备的负荷要求，电加热器可以设置为单 台或多台，聚乙烯有两台挤压机 ，因此 电加热器为两台；根据现场设备布置的要求，选择卧式电加热器。根据聚乙烯生产工艺要求，选择 140kW电加热器；最大操作温度可达到 300C。在正常生产时，当挤压机负荷设定在 10.0t/h，电加热器设定在 280C就可以满足模板保持在 190～200C的温度要求 。

(3)膨胀罐。膨胀罐是用来吸收系统内导热油膨胀量并确保系统内充满导热油的设备。膨胀罐-般设置在整个热油系统的最高点，确定其安装高度时应考虑热油循环泵的允许汽蚀余量。

为提高导热油的使用寿命 ，膨胀罐上设置氮封系统。膨胀罐同时作为系统内导热油卸放时的储存设备 ，它的容积-般不小于整个系统油量的1.2倍。膨胀罐设计为圆柱形储罐，制造材料选碳钢 ，容积设计为 700L。

(4)油气分离器。油气分离器用于分离回油中的气体介质，气体介质被分离后进入膨胀槽 ，当压力较高时通过膨胀罐顶部的安伞阀排m(5)循环屏蔽泵。循环屏蔽泵是保证导热油在系统中循环的重要设备，循环屏蔽泵的选择除考虑系统热油的流量及系统压降外 ，需特别注意避免发生汽蚀。该泵电机功率为 9.7kW，泵体采用不锈钢制作，泵流量达400L/min，扬程70m。

(6)热油系统的安全控制仪表。热油系统的安全控制仪表主要有：①电加热器出口的温度变送器，保证用户用热温度，避免超温。②电加热器进出口的压差变送器，保证电加热器内热油的流量，防止因流量低，造成电加热器烧坏。③膨胀罐的液位变送器 ，保证系统中全部充满热油 ，保护热油回路中的转动设备及热交换设备。④电加热器出口的安全阀，以防止超压，安全阀起跳压力设定为0.8MPa。；⑤电加热器的允许启动信号，保证电加热器的安全。⑥屏蔽泵冷却水进出口的压差变送器，保证屏蔽泵冷却水的流量，防止因流量低，造成屏蔽泵烧坏，冷却水流量>1.1mS/h。

(7)导热油的选用。目前市场上导热油产品质量 良莠不齐，- 旦发生泄漏将对环境造成重大的影响。通过调研，挤压机导热油选用 BP公司生产的Transcal N导热油，该导热油蒸汽压低 、热稳定性比热和导热率高，具有较长的使用寿命；同时，低黏性有利于系统冷启动时的循环，确保良好的热传导。用于无压力、操作温度高达 320%的封闭液相加热系统。

聚乙烯挤压机导热油加热系统实际应用表明，运行可靠 ，加热效率高，节能降耗 ，实现了模板温度精确控制 ，保证了产品质量。 w1 3.09-31作者通联：中国石油独山子石化公司乙烯厂聚乙烯车间新 疆独山子 833600E-mail：guolei2###petrochina.com.ca[编辑 王 其]设备管理与维修 2013№9 l团离心氧压机组轴振动分析与处理金 浩 汪 雁摘要 对离心压缩机运行中出现的振动波动进行分析，找出故障原因并进行处理，消除了机组运行隐患。

关键词 氧压机 轴振动 分析 处理中图分类号 THI13.I 文献标识码 BI.概述联峰钢铁股份有限公司制氧厂 3 空分配套的 21000m3/h氧压机组于2007年投入使用，压缩机型号2TYS762TYS100，为八级压缩四级冷却，转速 12849r/min，机组出口设计压力为3.0MPa。3 空分于 2011年 9月份进行大修，10月份下旬投运。

运行前期各参数均正常，2012年 7月份，氧压机高压缸的排气侧轴振动开始出现波动 ，而且随着时间的推移，波动频率以及波动幅度呈上升趋势。

2.故障现象与分析21000m3/h氧压机高压缸的排气侧轴振动波动 ，在中控室的DCS上主要表现为，氧压机高压缸排气侧轴振动水平测点XIAS3407(简称 3407)以及氧压机高压缸排气侧轴振动垂直测点XIAS3408(简称3408)的波动，随着时间的推移，波动频率以及波动幅度的变化趋势增大。特别是在2012年 10月中旬以后，波动非常频繁，且没有规律。分析可能原因如下。

(1)油品的问题。因为发现波动与油温有-定的影响，初期讨论认为造成氧压机高压缸轴振动波动的原因可能是油品的问题。油品的黏度不符合机组的要求或是油品的清洁度不合格，都有可能造成轴振动出现波动，另外油膜震荡亦会出现轴承振动不稳定。

(2)仪表探头故障或外界信号干扰。中控室DCS上显示轴振动波动趋势，是由现场高压缸上的振动探头通过转换将信号传输到中控室DCS上，在这个过程中，如果仪表探头出现故障或是有外界信号对测点进行干扰，可能造成表象上的振动波动。

(3)工况波动引起氧压机轴振动波动。根据用量需求，压缩机内部的气体压力会出现波动，相对于高压缸转子表现为负荷的变化，也可能造成轴振动的波动。

(4)检修时轴承间隙不合适。波动频率以及波动幅度呈上升趋势，也有可能是在运行的过程中轴承间隙发生变化，继而导致轴振动波动越来越频繁且波动幅度越来越大。

(5)机组的同轴度调整不合适。如果对中不好的话，也会对轴的振动波动产生-定的影响。

3.故障原因确认(1)在油温允许调整的范围内，随着油温的上调，振动波动会稍显缓和。但分析油温与波动趋势，两者并没有规律性的函数关系，通过对氧压机稀油站取油样进行清洁度以及油品相关参数的化验，结果显示油品的各项理化指标符合技术要求，可排除0.90.60.3O.O0 250 500 750 lOoo l250 l50o l750Hz图 6 电机驱动端速度谱(打麻点处理后)问题，可能存在跑圈的现象。

再次对电机解体检查发现，轴承存在跑外圈现象，采用在轴承座打麻点的方法，重新安装轴承后再次采集数据，结果各图谱均正常，所有幅值也恢复到正常范围内(图6)。

3小 结振动监测诊断技术已经可以准确诊断轴承类故障，经过实际监测分析与诊断，最终彻底消除了故障，为设备的良好运行状态提供基矗设备的安全正常运行，关系到企业的切身利益，结合不同企业的设备类型，应用状态监测与故障诊断技术，并积极寻找设备故障诊断的新方法 ，不断提高设备监测诊断水平，使之在设备管理及生产中发挥较大作用。