状态监测诊断技术在炭黑生产设备中的应用

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炭黑生产的特点是连续性强、自动化程度高，转动设备在企业中属关键设备，这类设备机械结构虽不复杂，但数量较多，转速较高，各设备之间相互联系密切，运行期间只要-台设备出现故障停车，都将影响生产的正厨行。采用定期维修制，常常出现设备过度维修或事后维修，造成维修成本较高，为此，公司购买了离线式设备状态点检仪和数据采集器，对设备实施状态监测与诊断，使设备管理逐步由定期维修向预知维修、状态维修转化。

在状态监测与故障诊断中，不管采用何种信号处理方法，都要求设置预警值或报警值，以及时反映出设备运行状况。因此，科学、合理制定诊断标准非常重要，诊断标准可分为绝对标准、相对标准和类比标准。公司较多采用的是类比标准方法，即对数台机型、规格相同的设备，在相同条件下，对同-部位进行测定，通过对测定值进行比较判定设备是否正常。

在监测中将设备的运行状况分为三个等级，即正常、注意、异常，正常”时设备可以放心使用 ，但要做好设备的 日常保养和经常检查 ；注意”表明设备点检数据已超出公司规定的设备故障判定相对标准或类比状态标准，应加强监测频次 ；异常”为设备处于危险运行状态，应做好设备的应急防范措施，随时准备停机。

2.应用实例图 1 GB306主袋反吹风机构成及测点布置表 1 GB306风机振动监测数据振动速度/(mm/s) 高频冲击平均值 高频冲击值监测 日期 测点 1 测点 2 测点 1 测点 2 测点 1 测点 2A A A A A A2006.10.2O 2.1 2.1 1.47 1.13 4.5 3.520o6.1 1-21 3.6 13 9.3 4.18 E 53.1∞6.11.23 4.3 1.2 10.7 7.37 115.5 39.52006.12.O1 5.4 1.5 E 11.11 E 73.914.2 14.2 2.4 2.4 7.2 7.220o6.12.O2 5.4 1.5 E l1.11 E 73.820o6.12.03 6.8 1.6 E l2.2O E 97.920o6.12.O6 3.6 0.6 1.48 1.Ol 4.9 3-32007.0l。07 3.O O.7 1.5O 1.Ol 4.6 5-2注： 数据超出监测范围； --公司内设备类比标准例 1 公司 GB306主袋反吹风机(图 I)为-类设备，测点布置在两端轴承处。在2006年设备计划检修时对其中的两个轴承进行了更换 ，2006年 10月 20日投入运行，2006年 11月 20开始监测数据突然发生变化 ，见表 1。测点 l运行趋势见图2。

按国际标准ISO 2732判定，测点 1的振动速度(有效值)符合设备的正常运行要求，同时饮合公司的内控监测要求，但是从高频冲击值及高频冲击平均值数据分析 (专用轴承运行监测仪)，运行的轴承故障明显，运行趋势图表明，轴承劣化趋势明显，加强对其运行监控频次，同时做好设备的应急预案，进行有计划的停车。拆解设备发现轴承外圈有-20mmxl0mmx0.3mm的坑，分析原因为轴承安装不到位，安装时没有调整好轴承的间隙。通过监测采取了必要措施，避免因设备发生突发性故障造成损失。2006年 12月06日停机维修，更换轴承后设备运行趋势恢复正常。

例 2 GB305炭黑风送风机 (-类设备 )监测点分置与GB306(图 1)相同，2009年 1O月检修后，采用设备三级监测状态(每班监测、每周监测、每月监测)，设备-直处于正常运行状态。运行半年后2010年5月20日设备出现异常，设备振动值开始逐渐加大，已超过设备的正常使用要求，处于危险运行状态，同时轴承加速度值也有所加大，但轴承的其他监测值(高频冲击设置萱理与维僖2013№3 l圃值和高频平均冲击值)变化不大(表 2)。

从表2看，高频冲击值和高频平均冲击值显示轴承本身的故障可能性不大；振动速度值及加速度值分析，设备振动加大，轴承存在-定的故障因素；从设备振动频谱(图 2)及时域图分析 ，振动值集中在 1倍、12倍频(叶轮通过频率)，并伴有2倍、3倍频出现，时域图为明显的正弦波形(典型的不平衡特征)，说明设备有-定的松动现象，叶轮可能出现了-定损伤。综合以上因素，判断为风机叶轮存在动不平衡。

根据表 2数据分析 ，设备振动值在增大到-定值后，不再有增加的趋势，为此，将问题及时反映给生产区，做好设备相应防护措施，紧固螺栓。处理后设备振动有J u 入 /厂 - 、 20o15O / / 100 / V 50 /高频冲击值 撰动速度 高/频冲击平均值 维/修后 - . ，. 。～ /O20o6 2006拒 2006艇 2006钷 2006 2006 2006拒 2007矩10月20日 l1月21日 l1月23日 12月1日 12月2日 12月3日 l2月6日 1月7日高频平均值 4.5 l99.9 ll5.5 l99.9 199.9 199.9 4.9 4.6高频冲击平均值 l47 93 1 oI7 19.99 19.99 19.99 1.48 1.5振动速度 2.1 3.6 43 5.4 5.4 6.8 3.6 3图 2 GB306主袋反吹风机测点 1运行趋势图所降低，建议在保证正常生产的同时，加强设备运行监测力度，适当降低生产负荷。

2010年 1O月 10日年度检修，发现 GB305风机叶片有-处20mm长裂纹，同时轴承外圈配合间隙过大，轴承外圈与轴承座配合为o.3mm，轴承并未损伤，设备的振动源主要来自轴承与轴 l承座之间的配合和叶轮的损伤，与上述设备运行时的诊断基本表 2 GB305风机测点 1振动监测数据速度值/ 加速度值/ 高频平均冲 监测时间 高频冲击值(rnm/s) (m/s ) 击值2009.10.20 6.1 20 1.5 0.252010.05.20 20.2 30 2-3 0.442010.O5.30 21.2 29.5 2.O 0.352010.06.30 19.6 28.4 2.5 0.4020l0.073O 22.0 31.0 2.1 O.422010.08.30 22.3 29.0 2-3 0-39201O.O9.10 20.0 28.0 2.0 0.4020lO.O9.20 21.0 30.O 2.5 0.45gg 封 面 广 告 说 明((<(《 斯凯孚(中国)销售有限公司《 面向全国诚招状态监测产品经销商” SKF(斯凯孚)作为-家具有百年历史的全球f性企业，在l设备可靠性和状态监测领域拥有全球领先技术，其状态监测8产品和可靠性服务具有很高的全球知名度。

SKF可以为客户提供各类用于设备状态监测和点检的仪器设备，同时还应用先进的状态监测先进技术和在旋转机械可靠性领域的丰富知识和经验，为各行各业的客户提供包括振动分析与故障诊断、预测性维修、红外热成像分析、油液分析、电机诊断等-系列设备可靠性服务。此外，SKF远程诊断中心还可以接受客户委托，提供远程诊断和状态监测系统技： ； ： ； ； ； ： 圉 i.Qiitltll 2013№3图 3 GB305炭黑风送风机振动频谱图吻合，对轴承座进行更换和叶轮修复，安装调试，振动数据监测正常。 W13.03-26作者通联：魏 平 新疆塔里木炭黑有限责任公司 新疆库尔勒市新城 区石化大道 841001E-mail：weipingth###sina.tom [编辑 王 其]涟 越