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摘要:风机监测和诊断过程中最重要的内容是平时经验的积累,多总结各种故障的特征现象,这样才能处理时准确反应,寻找出故障原因,避免不必要的维修,避免劳动力的浪费,降低成本,提高效益。
关键词:风机;故障;监测;诊断
【分类号】TH43
风机是通风机、鼓风机、压缩机和真空机的统称,主要有转子、轴承系统、机组壳体及联轴器等部分组成,转速一般较高,用来抽吸、排送及压缩气体。由于各个部分的结构及加工都会存在缺陷,因此风机在运行会引起振动,当振动过大时,便会损坏风机的结构,使之产生松动,甚至发生破坏,所以对风机的振动测量和分析就至关重要。
一、故障检测的目的
(一)保证机组生产的安全性
对于一个工厂,安全是一切生产之本,人身财产安全是一切生产基本保障,其次是设备的安全运行,尤其是风机,其运行过程中会产生巨大的能量,如果不能被好好控制,能量不正常释放,对周围的人身安全和设备厂房安全都是极大的威胁。
(二)降低检修费用
在每间厂房内,都会储备一些备件,如果装有检测系统,可以在第一时间发现事故,及时进行处理,对风机要求配备的备件和数量就大大减少。如果没有安装检测系统,就需要准备相对较多的备件清单,且某些部件需专门订货,价格较高,浪费检修时间,都会影响厂房的效益。
(三)延长运行时间
对于一个电厂的风机来讲,其正常运行是保证人民正常生产生活的必要条件,一个小型的发电机组每天将产生400万的效益,如果能将检修时间缩短一个小时,都会带来较大效益。如果在油田等产业,其效益会更高。
二、检修方法
为解决风机振动引起的问题,第一,应采取适当的仪器,利用现代化的测量方法,得到准确的仪器参数;第二,将参数整理出来之后进行处理分析,找出引起问题的原因,最后才能在风机的设计安装调试中采取措施,保持振动允许范围内。
(一)计划检修
计划检修是指按以往的使用经验,定期对风机各个部分进行检查,在检测过程中,对于关键部分按规范更换零件。做好该项检修工作,可以提前做好充分准备,对于有潜在危险的故障,及时更换零件,排除其发生的可能性,最大限度的使之正常运行。该项检修的缺点,首先定期停机检测需要付出较大的人力、物力和时间,如果没有排除问题就会白白承受损失,其次大规模检修的周期是经验及统计资料确定的,如果风机各项参数显示无异常,但检修时间时也要检修,这样会导致许多可以使用的零件不必要更换,造成浪费。同时实践也证明,高频率的对设备进行拆装,不但不会改良其性能,相反的会使故障率升高,磨合之后才会有所下降。
(二)事后检修
若风机生产效率明显降低,存在严重的异常现象和潜在事故,甚至完全破坏,则必须要停机进行检修,值得一提的是,这样的检修是被动的,常常会造成巨大的损失,是必须避免的,当为灾难性事故时,后果极为严重,严重威胁工作人员和设备的安全,而且,这种事故时发生时通常会伴生其他的故障,因此完成这样一次检修周期会很长,严重时甚至全年的发电任务都会有影响。
(三)状态检修
状态检修是检测设备运行情况,以此为依据,预测其状态是否正常。其原则是:当发现问题时才进行维修,采用这样的处理方法,可以实时监测各个部分的参数状态,准确的进行故障的排除工作,且不会产生无用功,无人力物力的浪费。
三、诊断方法
在风机初期使用时,诊断过程即振动原因的寻找,根据结果查找其原因,机械的解体机器,随着科技的发展,工程师们采用先进的科技来进行查找工作。
(一)直观寻找振动故障法
在60年代前,其研究人员为了减少振动,查明其原因,大多数都是采用对其分离解体,用肉眼观察其振动情况。当发现振动点时,不论是否是此处引起故障都需要先消除其影响,重新启动;若没有消除振动,则需要再次按原来步骤进行寻找,重复该项工作,每次检修的时间都很长。
其影响因素如下:
1.故障直观可见性
由于采用的方法的限制,因此只能直观的查找,发现最浅显的部分,例如轴承座松动偏转,地脚螺栓不牢固,板面不平整等,如果不易发现的问题,不论多少次也不会查到,如振子不平衡,发生共振等。
2.发现故障的偶然性
对于大部分直观易见的故障,通过一次、两次的解体也不一定可以发现,其归根结底是由于本身的盲目性太大,没有针对性的寻找,因而往往发现处理问题的都带有偶然性。
3.设备结构和故障机理的复杂性
对于结构简单的机械,采用解体直观的方法会容易寻找,如果部件较大,结构复杂的设备就出现很大困难,例如动叶可调流风机的结构复杂,一次检查往往很难发现问题,耽误时间。
(二)振动原因分析寻找法
由于采用直观发现法巨大的盲目性,而且浪费时间,因此各国都在研究其快速处理的方法。我国从60年代末开始对振动的参数进行测试,重点关注与振动相关的运行参数,对其分析整理,排除无关部件对其的影响,把检测范围大大缩小,再去寻找其易故障点,极大程度缩减了检修时间和工作量,提高了成功率。
虽然该方法已相对第一种有较大提升,但工作量仍然不小,还是需要去肉眼寻找其故障点,其主要原因是对各个部分的作用不甚了解,无方向的乱找。
(三)风机振动故障诊断法
该方法与上述两种最大的差别在于完全突破了必须依靠肉眼的局限,采用推理的方法,以其故障特征为起点,与已有经验特征作比较、分析,逐个排除,进而准确定位。
推理法可分为两种形式,一种正向,一种反向。两种方法在现在的检测中配合使用。
1.反向推理
反向推理是依据振动特征找出振动故障原因的方法,在推理时只要顺着目标点找到两个特征相符合时即可做出诊断。
其寻找的依据是指根据以往工作处理经验,通过归纳总结得到常见准确故障点发生时的故障特征,与现在观察各部分特征相比较,例如:当风机处于不平衡状态时,其振动波会出现明显的峰值;当发生强烈振动时,则为转子存在不平衡。
使用这种方法时,只要有故障特征即可与出现的现象进行对比,操作简单,易于掌握。目前国内外大多数应用该方法,相当广泛。但其弊端是某些故障可能会出现一定的交叉,因此可能需要对多个方面进行排除。
2.正向推理
采用这种方法的前提是必须提前确定其故障的范围,然后在所有的原因中,对比现在机组中存在的问题,逐个进行排除,排除到最终,所余下的不能被排除的就是引起的原因,即所查找诊断的结果。这种方法可能存在多解性,依然需要进一步的确定,将无关因素去除,找到故障点。
综上所述,正向推理中也有反向推理,但是这种思想的前提是有一定的范围,并非盲目进行,相比单纯的反向推理要严密的多,因此诊断中的准确性相对较高,采用时值得注意的是其范围的确定,必须全面的对风机进行分析,切不可范围出问题,这是解决的前提,问题的核心。
四、结束语
在实际生产过程中,合理的采用检测设备对运行状态进行检测,可以将传感器应用进振动的查找过程中,便于快速定位问题的发生处,其监测和诊断过程中最重要的内容是平时经验的积累,多总结各种故障的特征现象,这样才能处理时准确反应,寻找出故障原因,避免不必要的维修,避免劳动力的浪费,降低成本,提高效益。
关键词:风机;故障;监测;诊断
【分类号】TH43
风机是通风机、鼓风机、压缩机和真空机的统称,主要有转子、轴承系统、机组壳体及联轴器等部分组成,转速一般较高,用来抽吸、排送及压缩气体。由于各个部分的结构及加工都会存在缺陷,因此风机在运行会引起振动,当振动过大时,便会损坏风机的结构,使之产生松动,甚至发生破坏,所以对风机的振动测量和分析就至关重要。
一、故障检测的目的
(一)保证机组生产的安全性
对于一个工厂,安全是一切生产之本,人身财产安全是一切生产基本保障,其次是设备的安全运行,尤其是风机,其运行过程中会产生巨大的能量,如果不能被好好控制,能量不正常释放,对周围的人身安全和设备厂房安全都是极大的威胁。
(二)降低检修费用
在每间厂房内,都会储备一些备件,如果装有检测系统,可以在第一时间发现事故,及时进行处理,对风机要求配备的备件和数量就大大减少。如果没有安装检测系统,就需要准备相对较多的备件清单,且某些部件需专门订货,价格较高,浪费检修时间,都会影响厂房的效益。
(三)延长运行时间
对于一个电厂的风机来讲,其正常运行是保证人民正常生产生活的必要条件,一个小型的发电机组每天将产生400万的效益,如果能将检修时间缩短一个小时,都会带来较大效益。如果在油田等产业,其效益会更高。
二、检修方法
为解决风机振动引起的问题,第一,应采取适当的仪器,利用现代化的测量方法,得到准确的仪器参数;第二,将参数整理出来之后进行处理分析,找出引起问题的原因,最后才能在风机的设计安装调试中采取措施,保持振动允许范围内。
(一)计划检修
计划检修是指按以往的使用经验,定期对风机各个部分进行检查,在检测过程中,对于关键部分按规范更换零件。做好该项检修工作,可以提前做好充分准备,对于有潜在危险的故障,及时更换零件,排除其发生的可能性,最大限度的使之正常运行。该项检修的缺点,首先定期停机检测需要付出较大的人力、物力和时间,如果没有排除问题就会白白承受损失,其次大规模检修的周期是经验及统计资料确定的,如果风机各项参数显示无异常,但检修时间时也要检修,这样会导致许多可以使用的零件不必要更换,造成浪费。同时实践也证明,高频率的对设备进行拆装,不但不会改良其性能,相反的会使故障率升高,磨合之后才会有所下降。
(二)事后检修
若风机生产效率明显降低,存在严重的异常现象和潜在事故,甚至完全破坏,则必须要停机进行检修,值得一提的是,这样的检修是被动的,常常会造成巨大的损失,是必须避免的,当为灾难性事故时,后果极为严重,严重威胁工作人员和设备的安全,而且,这种事故时发生时通常会伴生其他的故障,因此完成这样一次检修周期会很长,严重时甚至全年的发电任务都会有影响。
(三)状态检修
状态检修是检测设备运行情况,以此为依据,预测其状态是否正常。其原则是:当发现问题时才进行维修,采用这样的处理方法,可以实时监测各个部分的参数状态,准确的进行故障的排除工作,且不会产生无用功,无人力物力的浪费。
三、诊断方法
在风机初期使用时,诊断过程即振动原因的寻找,根据结果查找其原因,机械的解体机器,随着科技的发展,工程师们采用先进的科技来进行查找工作。
(一)直观寻找振动故障法
在60年代前,其研究人员为了减少振动,查明其原因,大多数都是采用对其分离解体,用肉眼观察其振动情况。当发现振动点时,不论是否是此处引起故障都需要先消除其影响,重新启动;若没有消除振动,则需要再次按原来步骤进行寻找,重复该项工作,每次检修的时间都很长。
其影响因素如下:
1.故障直观可见性
由于采用的方法的限制,因此只能直观的查找,发现最浅显的部分,例如轴承座松动偏转,地脚螺栓不牢固,板面不平整等,如果不易发现的问题,不论多少次也不会查到,如振子不平衡,发生共振等。
2.发现故障的偶然性
对于大部分直观易见的故障,通过一次、两次的解体也不一定可以发现,其归根结底是由于本身的盲目性太大,没有针对性的寻找,因而往往发现处理问题的都带有偶然性。
3.设备结构和故障机理的复杂性
对于结构简单的机械,采用解体直观的方法会容易寻找,如果部件较大,结构复杂的设备就出现很大困难,例如动叶可调流风机的结构复杂,一次检查往往很难发现问题,耽误时间。
(二)振动原因分析寻找法
由于采用直观发现法巨大的盲目性,而且浪费时间,因此各国都在研究其快速处理的方法。我国从60年代末开始对振动的参数进行测试,重点关注与振动相关的运行参数,对其分析整理,排除无关部件对其的影响,把检测范围大大缩小,再去寻找其易故障点,极大程度缩减了检修时间和工作量,提高了成功率。
虽然该方法已相对第一种有较大提升,但工作量仍然不小,还是需要去肉眼寻找其故障点,其主要原因是对各个部分的作用不甚了解,无方向的乱找。
(三)风机振动故障诊断法
该方法与上述两种最大的差别在于完全突破了必须依靠肉眼的局限,采用推理的方法,以其故障特征为起点,与已有经验特征作比较、分析,逐个排除,进而准确定位。
推理法可分为两种形式,一种正向,一种反向。两种方法在现在的检测中配合使用。
1.反向推理
反向推理是依据振动特征找出振动故障原因的方法,在推理时只要顺着目标点找到两个特征相符合时即可做出诊断。
其寻找的依据是指根据以往工作处理经验,通过归纳总结得到常见准确故障点发生时的故障特征,与现在观察各部分特征相比较,例如:当风机处于不平衡状态时,其振动波会出现明显的峰值;当发生强烈振动时,则为转子存在不平衡。
使用这种方法时,只要有故障特征即可与出现的现象进行对比,操作简单,易于掌握。目前国内外大多数应用该方法,相当广泛。但其弊端是某些故障可能会出现一定的交叉,因此可能需要对多个方面进行排除。
2.正向推理
采用这种方法的前提是必须提前确定其故障的范围,然后在所有的原因中,对比现在机组中存在的问题,逐个进行排除,排除到最终,所余下的不能被排除的就是引起的原因,即所查找诊断的结果。这种方法可能存在多解性,依然需要进一步的确定,将无关因素去除,找到故障点。
综上所述,正向推理中也有反向推理,但是这种思想的前提是有一定的范围,并非盲目进行,相比单纯的反向推理要严密的多,因此诊断中的准确性相对较高,采用时值得注意的是其范围的确定,必须全面的对风机进行分析,切不可范围出问题,这是解决的前提,问题的核心。
四、结束语
在实际生产过程中,合理的采用检测设备对运行状态进行检测,可以将传感器应用进振动的查找过程中,便于快速定位问题的发生处,其监测和诊断过程中最重要的内容是平时经验的积累,多总结各种故障的特征现象,这样才能处理时准确反应,寻找出故障原因,避免不必要的维修,避免劳动力的浪费,降低成本,提高效益。