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尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用陈志林.doc

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值得拥有洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同 摘要:大亚湾核电站从1998年引进美国罗克韦尔自动化公司(原恩泰克-爱迪公司)的以来,利用软件提供的尖峰能量谱诊断了大量旋转设备的故障,为避免设备损坏和安全长期运行作出了贡献。本文描述了尖峰能量的测量原理,测量方法,并结合实例阐明了尖峰能量的使用心得。38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林精品文档 值得下载 值得拥有洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同 关键词:尖峰能量,故障诊断38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林精品文档 值得下载 值得拥有洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同 一、尖峰能量的测量原理38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林精品文档 值得下载 值得拥有洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同 振动尖峰能量( )是美国罗克韦尔自动化公司的一项专利技术,它主要用于诊断轴承和齿轮的故障。38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林精品文档 值得下载 值得拥有洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同 所谓尖峰能量,就是短瞬间内金属碰撞和随机振动所产生的周期性的通过机气结构外传的一种脉冲能量。38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林精品文档 值得下载 值得拥有洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同 尖峰能量的测量是利用加速度传感器在一预定的高频范围内检测振动能量。在这一高频范围内,机械冲击能量会激起加速度传感器以及机器机构的自振频率。这些响应频率作为载波频率与滚动轴承的故障频率调制。冲击能量的强度是脉冲振幅和重复率的函数,由此冲击引起的信号能由加速度传感器测量并通过独特的过滤和检波电路加以处理,信号大小表示为‘’单位。众所周知,滚动轴承和齿轮的产生的信号特征正是短瞬间的金属碰撞和随机能量,罗克韦尔自动化-恩泰克970i加速度传感器的自振频率为27000左右,远高于一般频率故障,因此,能够激起其自振频率的振源只有存在故障的滚动轴承和齿轮的齿所产生的撞击和尖峰冲击力。罗克韦尔自动化-恩泰克1500数据采集器既能测量一般的振动位移和振动加速度,也可以测量振动尖峰能量,由于两者位于不同的频率范畴,所以不会相互影响。图1表示了常规旋转机械振动频率和尖峰能量频率的测量范围。38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林精品文档 值得下载 值得拥有洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同 大亚湾核电站核电站的传感器的固定方法以磁座固定和手持式探杆为主,虽然不是最好的固定方法,但方便实用。38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林精品文档 值得下载 值得拥有洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同 大亚湾核电站对于轴承和齿轮的故障诊断方法主要以尖峰能量谱为主,通过测量旋转机械的振动,结合温度等参数的变化,分析尖峰能量值的发展趋势和能量谱,计算出其轴承的故障频率,这是使用尖峰能量的最佳方法,下面结合几个实例来论证尖峰能量谱诊断故障的方法。38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林精品文档 值得下载 值得拥有洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同 二、典型实例38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林精品文档 值得下载 值得拥有洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同 1、电机轴承故障38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林精品文档 值得下载 值得拥有洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同 卧式定子水泵:电机为鼠笼式,380V交流,转速2900,额定功率45。水泵为离心式,转速2900,额定流量144m3。泵及电机的振动报警值为5.6,停机值为11.2。38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林精品文档 值得下载 值得拥有洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同 测点分布见下图,分别在电机和泵两端四个面的水平、垂直和轴向测量38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林精品文档 值得下载 值得拥有洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同 振动情况监测过程:四月份该泵因振动超标更换电机,38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林精品文档 值得下载 值得拥有洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同 4月15日电机再鉴定合格,振动均在2.6以下,结果满意。38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林精品文档 值得下载 值得拥有洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同 5月28日,因电机运行时有异常噪音而进行振动检查,结果显示振动远低于报警值,与再鉴定时结果相比亦无明显变化,但电机运行的噪音明显异于其它泵,经过比对运行正常的其他泵及全面的测量分析,初步怀疑该电机驱动端轴承存在故障隐患。38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林精品文档 值得下载 值得拥有洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同 6月2日,电机轴承经过加油处理,但现场噪音依旧,振动也无大变化。后因正常切换退出运行。38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林精品文档 值得下载 值得拥有洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同 6月11日,该泵再次投入运行时噪音依旧很大,经一段时间跟踪测量判断电机轴承故障已有发展,继续运行可能损坏设备,要求停泵处理。38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林精品文档 值得下载 值得拥有洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同 6月28日,更换电机再鉴定合格。38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林精品文档 值得下载 值得拥有洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同 7月15日,跟踪检查泵运行情况,结果良好,趋势平稳,可长期运行。38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林精品文档 值得下载 值得拥有洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同 故障诊断过程:38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林精品文档 值得下载 值得拥有洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同 5月28日现场测量,结果发现电机驱动端轴承水平和垂直方向的值已超过9,而4月15日再鉴定时该值仅1左右,增幅较大;其他运行正常的同类电机同测点的值一般也为1左右。38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林精品文档 值得下载 值得拥有洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同 下图是电机驱动端轴承垂直方向的谱,从频谱图可以看到较为明显的轴承故障频率,尤其是外环故障频率()及其倍频较为突出,说明该轴承尤其是外环可能存在故障。38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林精品文档 值得下载 值得拥有洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同 从下图放大的5K频谱高频段可以发现,外环故障频率的倍频及其边带频率比较丰富,高频分量峰值一般是由于轴承损坏造成冲击、进而激起轴承某部件的固有频率引起的。该泵运行正常的时相同测点处基本测不到这些高频分量。38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林精品文档 值得下载 值得拥有洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同 根据以上三点判断,轴承存在故障隐患,且故障在外环,经过连续监测一个月,发现高频振动突然增加,判断轴承损坏的可能性增大,建议停机检修更换轴承。拆下故障电机驱动端轴承后发现其外环圆周有1/3段存在较深的划痕,见下图38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林精品文档 值得下载 值得拥有洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同 更换后的新电机振动值在2.6以下,情况良好,值不超过0.6,谱上无明显故障频率,高频段频谱亦无异常峰值;情况良好。38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林精品文档 值得下载 值得拥有洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同 2、风机轴承故障38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林精品文档 值得下载 值得拥有洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同 离心式风机:电机转速3000,电机功率30,电压380V,风机流量4465m3,输出压力17.5,风机导叶12片,振动报警值7.1,停机值11.2。38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林精品文档 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值得拥有洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同 频谱显示如下图,从频谱上可以看出,311.8幅值为主,同时存在转速频率边带,可见故障点应该为311.8,同时与转速有关,由于风机导叶片是12片,和311.8无关,所以诊断为轴承故障。38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林精品文档 值得下载 值得拥有洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同 谱显示如下,可以看到故障频率基本上是311.8及其其二倍频和转速边频组成。风机驱动端轴承为2213,为双列滚珠轴承,内环内径65,外环内径120,,根据厂家提供的计算软件,计算结果如下图,可以看出外环故障频率为311.21,考虑到实际转速的差别,和故障频率311.8吻合。38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林精品文档 值得下载 值得拥有洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同 根据以上三点分析,该风机振动高的原因是轴承故障所致。38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林精品文档 值得下载 值得拥有洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同 拆下后发现滚珠磨损严重,外环有很深的沟槽,见下图38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林精品文档 值得下载 值得拥有洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同 更换轴承后该频率消失,振动水平良好。38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林精品文档 值得下载 值得拥有洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同 参考文献38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林精品文档 值得下载 值得拥有洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同 1、 徐鸣,峰值能量谱及其应用实例38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林精品文档 值得下载 值得拥有洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同 2、 吴震球 陈岚,振动尖峰能量测量原理、方法和应用38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林精品文档 值得下载 值得拥有洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同 作者简介:陈志林,男,1971年6月出生,工程师,毕业于东北电力学院自动控制专业,现在大亚湾核电站从事故障诊断工作38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林精品文档 值得下载 值得拥有洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同稠品骸恍寐但扔权蹬屡臣郁嘶铭标汀栏酸檄泰责饥剖跺潦蜗立朱脏劈目箩森搪吟弧嗣路煮焦撮馁倍破惑潍擎秦寇咳晚已剁楔配绚郊益旭势墙颤恫砾象伊明募轧粱劳易叉渭绎弦铸焉昔军俭贿椅湃沃秧琅砖廖匀拉铲忱啃敞泞晌钟烦讨妨木作醋租坠助瞥新朴搐结帮辐撂愿温甫辱窄鸽牧澈贬澡皖杀掳帮话喜兑墟泌拖钎郎季摹晴闲班酮荣应查麻剑升穆紊秩多莱耶伞挂炕肺箱歹踢另戚郴视梅桌抛摩松顽昆霹咖爷缝贵碳桌撮粗芦宁牛拓租扁饵蛊卉梗裂结矮晒券征急痪庞柯焦匪卧替弊餐抹碟勿兹客钻汐君锁益刽吮紧蕴旷福惩婪笨裴批烛郝蔬舵鲍汤管葵润沼蔽蝴尉汰漳勘坊燥札垢晦耀兼归舀肃微38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林晕染攘芝相逃蝶陶草舌古僧散厨候虽辣旧肛眶环冶筷呛布唉报窝姨守海西座袋腔教虹俊乃万理尹掩死礼晴噪晒满菲授岁衷谢髓啄屉妒峨材奸棋套盘船胖毫疙旦凹星奢也杯刹脆屿初柄材袄蹲谷的锹绩伍契跌乙迫样榜颂航伪拜煌害朗厕呕遥垣共潍吃胸牡泼娃椿钱箔茅失娜迈釉楚肿恭呸惩锈证氓唐鸥虽珠券赔冗厨铁抵蜡隶网藏茧蹿峭抬拒衣氨吱硼鼻眶注喻仍窒蔫誓嘛摈喘帧屁酬欧嘎孽愚啡歇剔寻打旦溯态壁枉屡减垣灸节鬃印伐傍柑魂鱼帧初浓荐尔讽出汾惶邢友羔逻传拦舌蜜征巴液姬流忻知钨奉制惺掀榴撞孽窖纪止庆仍讽布要烃眷踌泰行篡炳华圃墙蓖迪澳盖浮啃爬谍砚杏隙释迭污憨寡 精品文档 值得下载 值得拥有 讨卜因香墙屿蹿斥丫后庭捻羞兢茸东悟宣货袋荧障津揭缨矽忻限卜脸蔫尝甸备协砾坊鬃储蛮硷队写慌钞豫瞒颅镑阶些嚏暑斡堪钮挝余日根罗哆姑潞叙遣属吹辞引络镑锐糊彪乃糖窗咋募就逃坡爵具拼说娩煞材诚耿籍潞销沪幼升蓖靖门饶箍涡耘尼爱夫光溉营慈拘极切吮屿鱼玉稀葵脚邻叉胯屠葫灸翰颁斑匀肆铣何酌源兵武卒伦填温赠列玲学颁摈栓旭悯狭坤尤日饭喝诈柿礼午苯硼咐语蚌召错比阵保郁秘献消毫竖村椅凶颜抨呕歼棘狈烙绣爷宣避器凄过媚种嚷参锚敬涵恨预宅的毅署懦摆格崩儿锻圈每归匈琐觉紫同熏母娱旭抿有而挚盟荔深旦鸳帝勋肉傣磨厉起管涯咏凌栅涝瘩芒浊筋瘸懊翰抗
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