故障诊断技术在鼓风机振动分析中的应用与探讨.docVIP

故障诊断技术在鼓风机振动分析中的应用与探讨 摘要： 简介了机组的故障现象，对鼓风机产生的振动原因进行了分析。阐述了所采取的各种措施，说明了处理后的运行效果，总结了经验和教训。 关键词： 离心式鼓风机；振动； 对中；动平衡 中图分类号：TH442　　 文献标识码：B １? 概述 　　我公司1#、2#D1250-221型离心式鼓风机担负着年产90万吨焦化煤气的输送任务，风机进口流量866.7Nm3/min，进口压力0.096MPa，风机转速为4738r/min；机组于2006年12月投运，自投运之后1#、2#风机均因为振动较大无法正常运行，特别是2#机振动超过报警或停机值。 　　风机概况：属单轴两级压缩、增速机传动、外带耦合器的联接方式，风机进出口管道均没有膨胀节。机组的传动示意图见图1。?? 图1　 风机传动结构示意图 　　机组的布置方式：主机布置在二楼的5m层，润滑油站在一楼0m层侧边布置，整个基础没有打桩基，1#、2#机组共用一个混凝土垫层。 　　因2#机振动相对更大，主要论述2#机的情况。 ２? 故障现象 　　自2006年12月投产运行以来，2#风机振动就一直偏大，在机组四周5m平台可感觉到基础的振动，距机组20m左右的操作室也能明显感觉到振动，机组其他参数正常，风机两个轴承均设有振动检测，每个轴承有两个测振点，呈90°角布置，设置的振动报警值为70μm，振动停机值为90μm，振动信号引入DCS系统显示。初次运行DCS显示振动值便达到130μm，机组被迫停机，之后对转子进行了动平衡校正，但机组仍然运行不了几天。风机、电机、增速机等各个系统均有较大的振动，同时风机轴承、电机轴承及耦合器等交替出现故障，其中一次电机轴承振动最大达到281μm，通过便携式测振仪进行频谱图分析发现电机轴承出现故障。拆开发现电机前后轴承均已损坏，更换检修，但只是振动有所减小，机组其他各组件经过几次维修或更换备件，风机系统振动仍然很大，风机在投运之后的320天中只勉强运行了19天。 　　2007年10月用便携式测振仪对机组各部位进行了振动检测，风机因振动高不能提速，转速只有1764r/min，电机转速2985r/min，测点布置见图2。 ?　　其中001、002、003、004为轴承位，005、006、007、008、009、010分别为电机和风机地脚螺栓测点。 　　地脚螺栓按图3测量。 　 ?　　综合以上数据及频谱图分析，机组振动具有以下特征： 　　（1）风机径向振动值较大，轴向振动也偏大； 　　（2）风机转频f10=1764/60=29.4，从风机垂直、水平方向的频谱图来看，振动具有倍频特征，其中1倍频和2倍频谐波具有较大峰值，其他高频成分较少； 　　（3）电机转频f20=2985/60=49.75，从频谱图看，电机轴承振动也呈倍频特征，但有很多高频成分，2倍频所占比重也大； 　　（4）电机地脚螺栓测点007、008的振动值明显高于测点005、006的振动值，振动从螺栓顶部P1往基础方向P3有逐渐增大之势，而且在底座与基础之间（P2与P3）出现了振动突然加大的情况； 　　（5）风机地脚螺栓振动值比较均匀，且明显小于电机地脚螺栓振动值； 　　（6）从运行情况来看，机组振动随转速的升高而加大。 ３? 振动原因分析 　　从风机轴承振动频谱图上看，虽然1倍频和2倍频分量较重，但其他高频成分较少，而且轴承温度均衡，故判断风机轴承没有故障；通过风机地脚螺栓振动数据分析看，风机地脚螺栓没有松动或接触不良等故障。 　　通过以上现象及特征进行分析，可以判断机组振动有以下原因。 　　（1）风机转子不平衡是振动原因之一。风机轴承振动在径向方向反映最大，且振动值随转速的升高而加大，频谱分析发现1倍频分量较重，这是明显的风机转子不平衡造成的[1] 。而风机转子不平衡主要是因为输送的介质是焦化煤气，含焦油成分比较多，在停机状态下，尽管对转子进行了盘车，但蒸汽对叶轮上焦油的冲刷形成的液滴不均匀，导致了转子不平衡，可是在这之前的检修也曾经对风机转子做过动平衡校正，却只降低了振动，而没有从根本上解决机组振动问题，因此风机转子动不平衡只是振动原因之一。 　　（2）系统的对中不良也是引起整个系统振动的主要原因之一。从整个风机系统来看，风机、耦合器和电机交替或同时频繁出现故障，而且风机和电机频谱图上2倍频分量均较大，故不容忽视，这是整个系统对中不良引起的。 　　（3）电机刚性底座下的垫铁有松动或接触不良现象也是引起振动的主要原因。尤其是靠测点007和008边的垫铁安装不密实，有松动。4　 处理措施 　　（1）对风机转子和电机转子分别进行了动平衡校正。校正时发现风机转子初始不平衡量达29538g?mm（标准是1076g?mm）