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【摘要】本文结合既往研究成果的基础上,将机械设备故障诊断技术应用于离心泵的日常故障判断及维修,较好地解决了离心泵的故障问题。在企业中应用设备故障诊断技术,不仅能解决许多设备故障问题,还为设备检维修工作提供了更有利的技术指导和依据。
关键词:离心泵;频谱分析;故障诊断
中图分类号:TH311
近年来,机械设备故障诊断技术在国内外得到了很大的发展,已经在国民生产中起着至关重要的作用。由于机械系统的工作过程是复杂的,有很多故障是由多种因素的影响,很难实现故障诊断,尽管人们已经开发出具有很大的研究并取得了一些研究成果,但在企业中的应用还不是很普遍。离心泵是一种石材行业等石油化工,冶金,矿山常用设备。为了实现离心泵长期,安全,运行稳定,要求用户和运营商对离心泵常见故障有全面的了解,使离心泵井的生产服务。
一. 离心泵的工作原理
离心泵的主要工作原理包括:离心是物体惯性的表现。比如雨伞上的水滴,当伞缓慢旋转,水滴可以按照伞的旋转,这是因为雨伞滴水的摩擦力是让水滴的向心力造成的。但如果伞的旋转速度,此摩擦力不足造成的水作圆周运动,则水会从伞分流出边界的运动。在用一条绳子拉石可能做圆周运动,如果速度太快,字符串将能够单独的,石头就可以离开。这就是所谓的离心泵根据此原理设计的。高速旋转的叶轮叶片的旋转动力水,甩水,从而达到输送的目的。离心泵的工作结构图见下图1.
二. 故障诊断分析方法
无论是运动的机械设备振动信号和噪声信号,可以通过许多种在频域的处理方式获得的识别故障特征信息的基本频率范围的图像。绝大多数的机械振动剖面是不是唯一的正弦波,而是包含有各种驱动信号的一种复杂型。根据傅里叶分析的原理,这种复杂的轮廓可以分解成一系列组成它的谐波分量,各谐波分量也有峰值和相位峰值。进行光谱分析,首先要了解频谱的宪法,依据故障推理方式的差异,可以进行对频谱的宪法根据不同层次的理解。
1)按照高、中、低频段进行分析,初步了解主故障发生的部位。
2)根据基本频率的高次谐波,对谐波进行分析,以确定,转子故障范围。振动信号中的很多成分都与转速频率的密切关系,往往是基波频率的整数倍或一分钟的几倍,因此首先发现的基频成分一般,然后再寻求其泛音的关系,阐明它们之间的关系,对故障特征比较明显。
3) 安装活柱泵进口管长度的问题导致突然弯曲或积累有空气,离心泵安装在基础板还没有调整好,看起来甚至,泵轴与电动发动机轴未达到适当的对准的要求,管道配置不合理所以在泵引起振动的原因。
4)采用运动不当而引起的波动的离心式水泵,特别是高扬程,大位移泵容易在流量小时的振动有不同的规定,在开启大的阀的流量正常,振动会消失。
二.离心泵常见故障及解决办法
2.1离心泵运行中轴承发热
(一)轴承衬块刮研不合要求。处理方法:修复轴承衬块再喷涂巴斯合金或更换。(二)轴承间隙过小。处理方法:重新调整轴承间隙或刮研。(三)润滑油量不足,油材质不好。处理方法:增加油量或更换润滑油。(四)是轴承装配不好。处理方法:按要求检查轴承的装配情况,消除不合要求的因素。(五)是冷却水断裂。处理方法:检查,维修。(六)是轴承磨损或变得不那么拥挤。处理方法:轴承或报废的维修。如果变得不那么拥挤,重复的紧密相关的螺栓。(七)是泵轴弯曲。处理方法:调整泵轴。(八)甩油环变形,甩油环不能转动,该处没有油脂。处理方法:更新甩油环。(九)联轴器不好或轴向间隙太小。处理方法:检查情况和调整轴向间隙。
2.2离心泵突然断电而发生水垂
(一)因为突然停电,造成系统压力波动,出现在管道水倒流,必须在最短的时间内手动关闭出水阀,防止倒流的过快造成泵和电机进行反向。为了防止发生事故,进行对离心泵异常停机的全面检查,以检查并填写好的操作票的发动机关闭综合治疗,并做好记录按正常停机。(二)进行断电以上高压开关柜所有开关,拉开和悬挂标志,禁止开关,防止突然来电。进行检查,离心泵的必要的所有电气设备按正常停机处理,完成电启动准备工作。
2.3流量不足
系统的静态重增加。处理方法:检查液位高度与系统压力;阻力损失增加。处理方法:检查障碍等管道和止回阀;壳体和叶轮耐磨链路损耗过大。处理方法:更换或修复链接和叶轮耐磨;其他部位漏液。处理方法:检查轴封等斑点;泵叶轮堵塞,磨损,腐蚀。处理方法:清洁,检查,交流。
2.4泵不能启动或启动负荷大
原动机或电源不正常。处理方法:检查电源和原动机的情况;泵引起。处理方法:联轴器检查用手盘的动作,必要时解体检查,消除动静部分故障的声音;填料压得太紧。处理方法:放松填料;放气没有关闭。处理方法:关闭放气,开始;补偿管不通畅。处理方法:疏通补偿管。
2.5扬程不够
(1)填充泵不足(或泵气未设置)。处理方法:充满泵;(2)泵改变不正确。处理方法:检查手转动;(3)泵的转速太低。处理方法:检查旋转速度和提高转速;(4)网状干扰,底阀不工作。处理方法:检查网格,消除了杂物;(5)吸气管道的空气泄漏。处理方法:检查吸气侧管道连接点和包装箱的密封情况;(6)泵叶轮堵塞,磨损,腐蚀。处理方法:清洁,检查,交流;(7)安装反(双吸叶轮转动)。处理方法:检查叶轮;(8)的液体密度,粘度与设计条件不符。处理方法:检查液体的物理性质;(9)操作电流容量太大,处理方法:降低电流容量。
2.6轴承发热
(1)轴承瓦块刮研不合要求。处理方法:重新修理轴承瓦块或进行更换;(2)轴承间隙过小。处理方法:重新调整轴承间隙或刮研;(3)润滑油量不足、油质不良。处理方法:增加油量或更换润滑油;(4)轴承装配不良。处理方法:按要求检查轴承装配情况,消除不合格因素;(5)冷却水断路。处理方法:检查、修理冷却水系统;(6)轴承磨损或松动。处理方法:修理轴承,若无法修理则报废更换新轴承;(7)泵轴弯曲。处理方法:矫正泵轴;(8)甩油环变形,不能转动,带不上油。处理方法:更新甩油环;(9)联轴器对中不良或轴向间隙太小。处理方法:检查对中情况,调整轴向间隙。
四.结束语
通过应力集时,不寻常的操作方式进行光谱分析的动态信号,在故障诊断的专家系统辅助搜索故障,真正解决实际存在的问题,也证实了在不停的设备情况,引用特征信号监测和提取,分析,具有科学的基础和离心泵的维护和服务提供技术指导。虽然设备故障诊断技术工作己经开发的一段时间,但在企业中的应用还不是很普遍,经常分析人员在故障分析,也因为它的技术知识,经验,综合素质等的不同而有所区别,这就需要企业人员必须不断学习,借助于不断发展的现实,高质量的仪器,提高处理问题的能力。
参考文献:
[1]申強,胡继辉,李建勤,任新广.炼厂大型多级离心泵典型故障案例及分析[J].中国设备工程.2010(12)
[2]林毅,杨新强.平台离心泵故障诊断及实例分析[J].凿岩机械气动工具.2011(01)
[3]刘小林,皮海光.IH200型离心泵使用与保养中有关问题的讨论[J].通用机械.2009(02)
[4]李艳.离心泵的气蚀、气缚现象与振动[J].青海石油.2011(02)
[5]吉天锡.试论离心泵振动的原因及其防治措施[J].化工设计通讯.2002(02)
关键词:离心泵;频谱分析;故障诊断
中图分类号:TH311
近年来,机械设备故障诊断技术在国内外得到了很大的发展,已经在国民生产中起着至关重要的作用。由于机械系统的工作过程是复杂的,有很多故障是由多种因素的影响,很难实现故障诊断,尽管人们已经开发出具有很大的研究并取得了一些研究成果,但在企业中的应用还不是很普遍。离心泵是一种石材行业等石油化工,冶金,矿山常用设备。为了实现离心泵长期,安全,运行稳定,要求用户和运营商对离心泵常见故障有全面的了解,使离心泵井的生产服务。
一. 离心泵的工作原理
离心泵的主要工作原理包括:离心是物体惯性的表现。比如雨伞上的水滴,当伞缓慢旋转,水滴可以按照伞的旋转,这是因为雨伞滴水的摩擦力是让水滴的向心力造成的。但如果伞的旋转速度,此摩擦力不足造成的水作圆周运动,则水会从伞分流出边界的运动。在用一条绳子拉石可能做圆周运动,如果速度太快,字符串将能够单独的,石头就可以离开。这就是所谓的离心泵根据此原理设计的。高速旋转的叶轮叶片的旋转动力水,甩水,从而达到输送的目的。离心泵的工作结构图见下图1.
二. 故障诊断分析方法
无论是运动的机械设备振动信号和噪声信号,可以通过许多种在频域的处理方式获得的识别故障特征信息的基本频率范围的图像。绝大多数的机械振动剖面是不是唯一的正弦波,而是包含有各种驱动信号的一种复杂型。根据傅里叶分析的原理,这种复杂的轮廓可以分解成一系列组成它的谐波分量,各谐波分量也有峰值和相位峰值。进行光谱分析,首先要了解频谱的宪法,依据故障推理方式的差异,可以进行对频谱的宪法根据不同层次的理解。
1)按照高、中、低频段进行分析,初步了解主故障发生的部位。
2)根据基本频率的高次谐波,对谐波进行分析,以确定,转子故障范围。振动信号中的很多成分都与转速频率的密切关系,往往是基波频率的整数倍或一分钟的几倍,因此首先发现的基频成分一般,然后再寻求其泛音的关系,阐明它们之间的关系,对故障特征比较明显。
3) 安装活柱泵进口管长度的问题导致突然弯曲或积累有空气,离心泵安装在基础板还没有调整好,看起来甚至,泵轴与电动发动机轴未达到适当的对准的要求,管道配置不合理所以在泵引起振动的原因。
4)采用运动不当而引起的波动的离心式水泵,特别是高扬程,大位移泵容易在流量小时的振动有不同的规定,在开启大的阀的流量正常,振动会消失。
二.离心泵常见故障及解决办法
2.1离心泵运行中轴承发热
(一)轴承衬块刮研不合要求。处理方法:修复轴承衬块再喷涂巴斯合金或更换。(二)轴承间隙过小。处理方法:重新调整轴承间隙或刮研。(三)润滑油量不足,油材质不好。处理方法:增加油量或更换润滑油。(四)是轴承装配不好。处理方法:按要求检查轴承的装配情况,消除不合要求的因素。(五)是冷却水断裂。处理方法:检查,维修。(六)是轴承磨损或变得不那么拥挤。处理方法:轴承或报废的维修。如果变得不那么拥挤,重复的紧密相关的螺栓。(七)是泵轴弯曲。处理方法:调整泵轴。(八)甩油环变形,甩油环不能转动,该处没有油脂。处理方法:更新甩油环。(九)联轴器不好或轴向间隙太小。处理方法:检查情况和调整轴向间隙。
2.2离心泵突然断电而发生水垂
(一)因为突然停电,造成系统压力波动,出现在管道水倒流,必须在最短的时间内手动关闭出水阀,防止倒流的过快造成泵和电机进行反向。为了防止发生事故,进行对离心泵异常停机的全面检查,以检查并填写好的操作票的发动机关闭综合治疗,并做好记录按正常停机。(二)进行断电以上高压开关柜所有开关,拉开和悬挂标志,禁止开关,防止突然来电。进行检查,离心泵的必要的所有电气设备按正常停机处理,完成电启动准备工作。
2.3流量不足
系统的静态重增加。处理方法:检查液位高度与系统压力;阻力损失增加。处理方法:检查障碍等管道和止回阀;壳体和叶轮耐磨链路损耗过大。处理方法:更换或修复链接和叶轮耐磨;其他部位漏液。处理方法:检查轴封等斑点;泵叶轮堵塞,磨损,腐蚀。处理方法:清洁,检查,交流。
2.4泵不能启动或启动负荷大
原动机或电源不正常。处理方法:检查电源和原动机的情况;泵引起。处理方法:联轴器检查用手盘的动作,必要时解体检查,消除动静部分故障的声音;填料压得太紧。处理方法:放松填料;放气没有关闭。处理方法:关闭放气,开始;补偿管不通畅。处理方法:疏通补偿管。
2.5扬程不够
(1)填充泵不足(或泵气未设置)。处理方法:充满泵;(2)泵改变不正确。处理方法:检查手转动;(3)泵的转速太低。处理方法:检查旋转速度和提高转速;(4)网状干扰,底阀不工作。处理方法:检查网格,消除了杂物;(5)吸气管道的空气泄漏。处理方法:检查吸气侧管道连接点和包装箱的密封情况;(6)泵叶轮堵塞,磨损,腐蚀。处理方法:清洁,检查,交流;(7)安装反(双吸叶轮转动)。处理方法:检查叶轮;(8)的液体密度,粘度与设计条件不符。处理方法:检查液体的物理性质;(9)操作电流容量太大,处理方法:降低电流容量。
2.6轴承发热
(1)轴承瓦块刮研不合要求。处理方法:重新修理轴承瓦块或进行更换;(2)轴承间隙过小。处理方法:重新调整轴承间隙或刮研;(3)润滑油量不足、油质不良。处理方法:增加油量或更换润滑油;(4)轴承装配不良。处理方法:按要求检查轴承装配情况,消除不合格因素;(5)冷却水断路。处理方法:检查、修理冷却水系统;(6)轴承磨损或松动。处理方法:修理轴承,若无法修理则报废更换新轴承;(7)泵轴弯曲。处理方法:矫正泵轴;(8)甩油环变形,不能转动,带不上油。处理方法:更新甩油环;(9)联轴器对中不良或轴向间隙太小。处理方法:检查对中情况,调整轴向间隙。
四.结束语
通过应力集时,不寻常的操作方式进行光谱分析的动态信号,在故障诊断的专家系统辅助搜索故障,真正解决实际存在的问题,也证实了在不停的设备情况,引用特征信号监测和提取,分析,具有科学的基础和离心泵的维护和服务提供技术指导。虽然设备故障诊断技术工作己经开发的一段时间,但在企业中的应用还不是很普遍,经常分析人员在故障分析,也因为它的技术知识,经验,综合素质等的不同而有所区别,这就需要企业人员必须不断学习,借助于不断发展的现实,高质量的仪器,提高处理问题的能力。
参考文献:
[1]申強,胡继辉,李建勤,任新广.炼厂大型多级离心泵典型故障案例及分析[J].中国设备工程.2010(12)
[2]林毅,杨新强.平台离心泵故障诊断及实例分析[J].凿岩机械气动工具.2011(01)
[3]刘小林,皮海光.IH200型离心泵使用与保养中有关问题的讨论[J].通用机械.2009(02)
[4]李艳.离心泵的气蚀、气缚现象与振动[J].青海石油.2011(02)
[5]吉天锡.试论离心泵振动的原因及其防治措施[J].化工设计通讯.2002(02)