探讨LNG储罐泵振动故障诊断方法.pdf

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1、68一■故障诊断石20油15和年化第工18设卷备一探讨LNG储罐泵振动故障诊断方法陈经锋(广东大鹏液化天然气有限公司，广东深圳518048)[摘要]文章探讨了电机故障和机械故障甄别的方法，用实例说明振动信号受干扰的情况，振动采集设置及动态量程、机械振动故障诊断的思路，以便更准确诊断LNG储罐泵的振动故障。[关键词]电机故障；机械故障；甄别；信号干扰；诊断方法l电机故障和机械故障的甄别除了电机转子条或定子条通过频率故障、滚LNG储罐泵(低压泵)电机转子和泵轴一动轴承故障、叶轮通过频率和共振以外的稍高频般为一根轴，电气故障和机械故障都会产生振动的故障外，上述故障都可理解为超低频故障(3倍信号，有

2、时比较难以区别，且大多数低压泵的振转速频率以下)。现加以分别叙述：动探头安装在电机侧。本文主要论述电机故障与1．1电机和机械振动低频故障(3倍转速频率以机械故障的甄别，并把故障类型划分为低频和高下)易混淆故障的甄别方法频时，分别判断。电动机可以分为纯粹电气故障电机故障有时和机械故障混合在一起，较难和纯粹机械故障；而电气故障又分两类：即定子区分，表1将容易混淆的电机故障和纯粹的机械故故障(偏心、变形、短路、相不平衡、气隙不均障的振动特征，频谱和时域波形的特点，特征频等)和转子故障(偏心、断条、转子条通过频率率进行了计算，可供参考。从表1可以看到电机的故障等)；机械故障主要有：不平衡、不对中、转

3、子和定子故障的区别主要看1倍频和2倍线频率轴弯曲、松动、动静摩擦、轴承故障、油膜涡(如交流电源频率50Hz，设备转速是2985rpm)。动、叶轮通过频率和共振等。表1电机故障和机械故障的振动特征故障类型特征频率频域时域故障类型区分转子偏心49．75Hz1X，2X，2F轻微拍振机械+电机高分辨率不平衡49．75Hz1X简谐波形机械相位电信号干扰50Hz50Hz+49．67Hz．．．杂乱电仪电气仪表交流信号排除转子断条49．75Hz49．75Hz，0．5Hz以及谐波拍振电机转子边带，断电边带消失定子偏心／变形或短路l00Hz2FL及其谐波2N2x拍振+谐波电机定子特征两倍线频率，分辨率电机气隙动

4、态不均l00Hz2FL及其谐波JJI]2X轻微拍振电机定子特征两倍线频率，分辨率不对中99．5Hz1X，2X显锯齿状机械高分辨率1．2电机和机械振动3倍转速频率上易混淆故障的转速的整数倍(即7倍)；还有一种方法是用加速甄别方法度高频包络技术或PEAKVUE等调制解调来区分；机械故障中的轴承故障容易产生轴承故障频也可以用计算故障频率的方法区分，以下为一种率和结构件固有频率等高频，频率比较容易与转类型的LNG储罐输送泵(低压泵)轴承故障频率子条或定子条通过频率混淆，但转子条或定予条和其它机械故障频率计算表：松动等产生的振动频率是转速的整数倍，而轴承故障一定是转速的非整数倍，叶轮通过频率也是作者简

5、介：陈经锋(1976一)，男，陕西人，大学本科，机械工程师。现任广东大鹏液化天然气有限公司机械可靠性工程师。70．■故障诊断石2O油15和年化第工18设卷备一综上所述，上述两起振动信号干扰异常故障振动增大问题出现后，如果排除了上述干扰的共同特点是：50Hz交流干扰信号导致信号在一假信号的干扰是真实的振动，那么振动问题必须倍频附近能量叠加，造成振动增大。判断的方法引起足够的重视，可能是电气故障也可能是机械可以用高分辨率频率区分，另外判断振动信号是故障，具体分为以下步骤：否真实还有排除法和关联法：排除法可以采用将3．1评估振动烈度、分析振动增大来源和判断故障备用探头或信号进行调换或者把现场接线盒

6、线调类型换、把振动探头、采集卡和其它正常设备的采集参考振动标准可以是厂家标准、国标标准如卡调换等方法，逐一排查。关联法就是把振动的IS010816(或ISO2372)，振动烈度是否到了危变化和工艺参数变化、环境和前后发生事件相关险级别；从振动=激振力／动刚度这个振动公式模联。型粗略判断，是激振力增大了还是机器或设备动2-3振动信号采集设置和动态量程刚度减小了；利用频率、时域波形和其它振动分泵启动时由于轴向力瞬间变化，引起该转析工具，区分电气和机械故障类型；电气故障可子瞬间窜动和容易产生冲击信号，冲击信号经过以利用边带幅值和中心频率对数值(例如极通过FFT变换后，应当为谐波，若仪器记录存储时间

7、频率小于30dB属于严重转子断条故障)、拍振情以及分辨率的设置发生问题，会导致频谱产生类况和电源频率幅值大小或者它作为边带的幅值大似“滑雪坡”现象，即低频部分频率幅值较大，小和边带多少，再结合电气故障的评判标准来判这要结合泵的振动时域波形、稳态振动频谱、高断。频包络或PEAKVUE频谱，采用上文叙述的计算方3．2机械振动故障诊断的思路法，来评估设备的异常情况。频谱中主要特征频率是否和转速有关、转频数据采集要遵