摘要： 本文介紹了上海外高橋發電有限責任公司利用艾默生過程管理csi2120振動分析儀采集主要設備振動數據，準確診斷出1# 機組一次風機和2# 機組定冷泵的軸承故障。

關鍵詞：振動分析；故障診斷
　　
　　外高橋電廠自1998年開展狀態檢測技術的應用以來，利用艾默生csi2120振動分析儀定期對機組的輔機進行振動信號的采集和設備狀態分析, 取得了很好的成效。2007年1月份在對各設備作振動分析時發現1#機組風機和2# 機組定冷泵振動出現異常，準確判斷出1#風機滑動軸承，2#機組定冷泵的電機和泵的滾動軸承出現故障，更換軸承后設備振動恢復正常。





一、風機振動診斷分析
　　
        1．設備概況
　　電機轉速為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。測點位置如圖1所示。



圖1 一次風機測點布置圖



        2．診斷分析
　　圖2為電機自由端m1h測點自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）中則發現，該測點每旋轉一周會出現一次比較明顯的沖擊，是較為明顯的軸承故障特征。春節期間停機檢查，發現該滑動軸承有明顯的剝落故障，如圖4所示。


圖2 一次風機電機m1h測點振動趨勢圖



圖3 一次風機電機m1h測點波形頻譜圖



圖4 出現剝落故障的滑動軸承



二、定冷泵振動診斷分析
　　
　　1. 設備概況
　　電機頻率為2950r/min(49.13hz)，電機端軸承型號為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。測點位置如圖5所示。在進行普通的波形頻譜分析的同時，還利用了csi的技術peakvuetm 對軸承進行狀態監測。


csi 2120采集前置泵的振動數據


csi 2120采集前置泵的振動數據



圖5 定冷泵測點布置圖



        2. csi技術峰值檢測 ( peakvuetm ) 簡介
　　要了解peakvuetm的工作原理，首先必須了解什么是應力波。應力波是一種非常短暫的連續性脈沖訊號（百萬分之一秒到千分之一秒的范圍），它發生于金屬與金屬之間的沖擊或摩擦現象。滾動軸承如出現故障，當滾珠通過缺陷區時，由于油膜中斷會使金屬直接碰撞，從而產生應力波。應力波屬于低能量信號，隱藏在振動頻譜底層的背景能量中，用常規的振動信號采集和頻譜分析難以發現。peakvuetm專注于尋找和分離這些高頻、低能量的應力波，并且加強信號，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月底該機組振動加劇。對其進行振動檢測，發現電機端和定冷泵端振動均嚴重超標，達到22mm/s以上，頻譜中出現明顯的高頻成分。懷疑是滾動軸承故障所致。但頻譜圖中并未發現明顯的滾動軸承特征故障頻率及其諧波成分。利用peakvuetm技術對信號進行處理后再觀察其頻譜圖，發現滾動軸承內圈故障頻率及其諧波成分，如圖6和圖7所示。停機拆檢，證實電機軸承與泵的軸承都存在嚴重的內圈故障。更換滾動軸承后電機和軸的振動均顯著下降，達到1mm/s左右。如圖8和圖9所示。


圖6 定冷泵電機m2h測點振動波形頻譜圖


圖7 定冷泵p2v測點peakvuetm 波形頻譜圖


圖8 定冷泵電機振動趨勢圖


 
圖9 定冷泵振動趨勢圖

三、結束語
　　一次風機和定冷泵軸承故障的及時發現，避免了振動增大導致其他零部件損壞及更嚴重的事故后果的發生，提高了提高了輔機設備的運行可靠性。