故障診斷技術在設備檢修中的應用

        1  前言
        現代化連續性大生產對設備檢修的要求越來越高，正常生產運行中留給設備檢修的時間非常有限，這就要求設備檢修必須做到快、準、好。要做到這一點，對設備故障的準確判斷是至關重要的，只有在檢修前準確判斷出設備故障的真正原因，才能有的放矢，快、準、好地完成檢修工作，滿足現代化連續性大生產的要求。故障診斷技術就是在此背景下發展起來的一項新技術。它通過振動測量儀器采集設備的振動數據，利用頻譜、起停車、相位分析等多種分析方法，找出設備故障的真正原因，指導檢修工作，快速、準確地消除設備故障。
        2  故障診斷技術在設備檢修中的應用
        2.1 應用實例一 
        2001年4月，腈綸廠紡絲車間淋洗塔風機（375KW，1470rpm）振動超標，風機軸承水平方向振動達24mm/s（速度有效值，下同），開始時認為是葉輪不平衡引起振動超標，于是對葉輪分別進行了現場動平衡和上動平衡機做動平衡，前后歷時21天，振動仍然未減，后來對風機軸承水平方向的振動頻譜進行分析（圖1），發現除了基頻（25Hz）振動外，還有一個很大的2倍頻（50Hz）分量，這說明風機存在松動的問題，經過仔細檢查，終于在風機基礎鋼架上找到了一條裂縫，把裂縫焊好后再開車，振動立刻降到了6.6 mm/s。這一次只用了不到半天時間就解決了問題，可見正確的故障診斷對縮短檢修時間，提高檢修準確性有著巨大的作用。

        2.2 應用實例二
        2003年2月，腈綸實業部動力車間污水站2#鼓風機電機（90KW，2980rpm）水平方向振動達45 mm/s，而風機側振動則在8 mm/s以下，說明問題出在電機一側，但電氣人員認為電機是剛從專業廠家修回來的，不會有問題，懷疑是基礎有問題。從電機水平方向頻譜（圖2）上看，只有基頻（50 Hz）振動，存在基礎擺動的可能性，為了進一步確認故障原因，我們采用了起停車分析法，即連續采集電機振動數據，這時關閉電機電源，在斷電的一瞬間，振動從45 mm/s一下子降到了10 mm/s以下，這很明顯反映出問題出在電機上。因為如果是不平衡或基礎問題，在電機斷電的瞬間，轉速并沒有立刻降低，振動值應該基本不變，不可能一下子下降近80%，只有電機中的電磁作用所引起的振動才可能在斷電的瞬間迅速下降，由此判斷肯定是電機本身的故障。找來另一臺同一型號的電機換上開車后，振動降到了5 mm/s，恢復正常。將那臺拆下的電機再次送修拆檢，發現確實是電機本身存在問題，證明了我們所做的故障診斷完全正確。

        2.3 應用實例三
        2001年11月，腈綸廠紡絲車間透平風機（220KW，3000rpm）檢修后投入運行，風機振動值波動較大，以3分鐘為一個周期，風機東軸承水平方向振動值從4 mm/s到9 mm/s來回波動，轉速穩定。分析這一點的頻譜（圖3），發現只有基頻（50 Hz）振動，無其他分量。如果是不平衡引起的振動，在轉速穩定的情況下，振動不會出現如此明顯的周期性變化，測量這個軸承的相位，發現其水平方向和垂直方向相位差為172°，接近180°，表明是與風機基礎臺板擺動有關。由于透平風機的臺板是安放在橡膠墊彈性支承上的，可以在風機運轉狀態下小心地調節風機地腳螺栓的松緊，經過多次調整，終于找到了最佳的約束力，使風機基礎臺板不再擺動，振動恢復了平穩狀態。

        3 結語
        從前面的實例中可以看出，綜合應用各種故障診斷方法，準確地找出設備故障的真正原因，對設備檢修工作不僅僅有指導作用，有時候往往起到檢修成功與否的決定性作用。所以，在設備檢修中大力推廣故障診斷技術，可以極大地提高我們的檢修水平，創造出更高的經濟效益。