艾默生振動分析儀CSI 2120在外高橋電廠風(fēng)機(jī)和定冷泵振動故障診斷中的應(yīng)用

摘要： 本文介紹了上海外高橋發(fā)電有限責(zé)任公司利用艾默生過程管理CSI 2120振動分析儀采集主要設(shè)備振動數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確診斷出1# 機(jī)組一次風(fēng)機(jī)和2# 機(jī)組定冷泵的軸承故障。 關(guān)鍵詞：振動分析；故障診斷 外高橋電廠自1998年開展?fàn)顟B(tài)檢測技術(shù)的應(yīng)用以來，利用艾默生CSI 2120振動分析儀定期對機(jī)組的輔機(jī)進(jìn)行振動信號的采集和設(shè)備狀態(tài)分析, 取得了很好的成效。2007年1月份在對各設(shè)備作振動分析時發(fā)現(xiàn)1# 機(jī)組風(fēng)機(jī)和2# 機(jī)組定冷泵振動出現(xiàn)異常，準(zhǔn)確判斷出1# 風(fēng)機(jī)滑動軸承，2#機(jī)組定冷泵的電機(jī)和泵的滾動軸承出現(xiàn)故障，更換軸承后設(shè)備振動恢復(fù)正常。 一、風(fēng)機(jī)振動診斷分析 1．設(shè)備概況 電機(jī)轉(zhuǎn)速為1485r/min(28.75HZ)，軸承為滑動軸承。采用加速度傳感器分別測量兩個軸承的軸承座外殼水平、垂直和軸向方向的振動量。測點(diǎn)位置如圖1所示。 圖1 一次風(fēng)機(jī)測點(diǎn)布置圖 2．診斷分析 圖2為電機(jī)自由端M1H測點(diǎn)自2002年以來的振動總量趨勢圖，可以看出2007年1月份該測點(diǎn)的振動幅值相比以前略有上升，但并不明顯。從波形和頻譜圖（圖3）中則發(fā)現(xiàn)，該測點(diǎn)每旋轉(zhuǎn)一周會出現(xiàn)一次比較明顯的沖擊，是較為明顯的軸承故障特征。春節(jié)期間停機(jī)檢查，發(fā)現(xiàn)該滑動軸承有明顯的剝落故障，如圖4所示。 圖2 一次風(fēng)機(jī)電機(jī)M1H測點(diǎn)振動趨勢圖 圖3 一次風(fēng)機(jī)電機(jī)M1H測點(diǎn)波形頻譜圖 圖4 出現(xiàn)剝落故障的滑動軸承 二、定冷泵振動診斷分析 1. 設(shè)備概況 電機(jī)頻率為2950r/min(49.13HZ)，電機(jī)端軸承型號為SKF6313，定冷泵端軸承型號為SKF6307。采用加速度傳感器分別測量兩個軸承的軸承座外殼水平、垂直和軸向方向的振動量。測點(diǎn)位置如圖5所示。在進(jìn)行普通的波形頻譜分析的同時，還利用了CSI的專利技術(shù) PeakVueTM 對軸承進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測。 CSI 2120采集前置泵的振動數(shù)據(jù) CSI 2120采集前置泵的振動數(shù)據(jù) 圖5 定冷泵測點(diǎn)布置圖 2. CSI 專利技術(shù)峰值檢測 ( PeakVueTM ) 簡介 要了解PeakVueTM的工作原理，首先必須了解什么是應(yīng)力波。應(yīng)力波是一種非常短暫的連續(xù)性脈沖訊號（百萬分之一秒到千分之一秒的范圍），它發(fā)生于金屬與金屬之間的沖擊或摩擦現(xiàn)象。滾動軸承如出現(xiàn)故障，當(dāng)滾珠通過缺陷區(qū)時，由于油膜中斷會使金屬直接碰撞，從而產(chǎn)生應(yīng)力波。應(yīng)力波屬于低能量信號，隱藏在振動頻譜底層的背景能量中，用常規(guī)的振動信號采集和頻譜分析難以發(fā)現(xiàn)。PeakVueTM 專注于尋找和分離這些高頻、低能量的應(yīng)力波，并且加強(qiáng)信號，使其高于頻譜的背景能量信號，從而能更明顯地診斷損壞根源。 3. 診斷分析 1月底該機(jī)組振動加劇。對其進(jìn)行振動檢測，發(fā)現(xiàn)電機(jī)端和定冷泵端振動均嚴(yán)重超標(biāo)，達(dá)到22mm/s以上，頻譜中出現(xiàn)明顯的高頻成分。懷疑是滾動軸承故障所致。但頻譜圖中并未發(fā)現(xiàn)明顯的滾動軸承特征故障頻率及其諧波成分。利用PeakVueTM 技術(shù)對信號進(jìn)行處理后再觀察其頻譜圖，發(fā)現(xiàn)滾動軸承內(nèi)圈故障頻率及其諧波成分，如圖7和圖9所示。停機(jī)拆檢，證實電機(jī)軸承與泵的軸承都存在嚴(yán)重的內(nèi)圈故障。更換滾動軸承后電機(jī)和軸的振動均顯著下降，達(dá)到1mm/s左右。如圖10和圖11所示。 圖6 定冷泵電機(jī)M2H測點(diǎn)振動波形頻譜圖 圖9 定冷泵P2V測點(diǎn)PeakVueTM 波形頻譜圖 圖10 定冷泵電機(jī)振動趨勢圖 圖11 定冷泵振動趨勢圖 三、結(jié)束語 一次風(fēng)機(jī)和定冷泵軸承故障的及時發(fā)現(xiàn)，避免了振動增大導(dǎo)致其他零部件損壞及更嚴(yán)重的事故后果的發(fā)生，提高了提高了輔機(jī)設(shè)備的運(yùn)行可靠性。