第三组:离心式、混流式或轴流式——额定功率小于15KW的泵 刚性 A/B B/C C/D A/B B/C C/D 区域边界 23 36 57 36 57 90 位移有效值μm 2.8 4.5 7.1 4.5 7.1 11.0 速度有效值mm/s 柔性 支撑类型 注:1)适合条件:额定功率大于15KW和额定转速在120 rpm~15000rpm在现场测量的工业机器;2)区域说明:区域A:优质;区域B:良好;区域C:注意;区域D:危险。 (2)ISO7919轴振动评价标准 表6-3为ISO7919-1旋转机器轴振动标准。 表6-3 轴振动标准 轴的最大相对振动位移 轴的最大绝对振动位移 区域 转速rpm 转速rpm 1500 1800 3000 3600 1500 1800 3000 3600 A/B 100 90 80 75 120 110 100 90 B/C 200 185 165 150 240 220 200 180 C/D 300 290 260 240 385 350 320 290 使用说明:1)振动幅值是在稳态运行工况下额定转速时的振动幅值;并且两个选定的相互垂直的测量方向上位移峰峰值的较大者,如果只使用一个方向,那么应注意确保它可以提供足够的信息。2)区域A:振动良好,可以长期运行,新交付使用的机器的验收区域。区域B:振动合格,可以长期运行。区域C:振动报警,可以短期运行,必须采取措施。区域D:停机极限、危险,立即停机。3)振动幅值的变化,可以是瞬时的或者是随时间逐渐发展的,振动变化意味着机组可能有故障。振动幅值变化量报警设定值为:基线值+区域 B上限值的25%。 4.2 相对判断标准 是对同一设备的同一测点、在同一方向(V/H/A/NON)、同一工况下的振动值进行定期测定。将机器的正常值作为初始值,后来的实测值与初始值进行比较。表6-4为ISO2372相对振动标准。
表6-4 ISO2372相对振动标准 注意区 异常区
1000Hz以下低频 2.5倍(8dB) 10倍(20dB) 4000Hz以上高频 6倍(16dB) 100倍(40dB) 在实际工作中常用的趋势图法与此类似,可以根据设备运行经验、或经过计算
模拟,判断设备的状态,估计或推断设备的剩余寿命。
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4.3 类比判断标准(纵向对比看发展) 数台机型相同、规格相同和工况相同的机器,对它们进行测定,通过相互比较做出判断,表6-5为推荐的类比判断标准。
表6-5 类比判断标准 异常区 危险区 4.4 波峰因数评价法
波峰因数是无量纲参数的一种,其定义为:峰值与有效值之比。该参数适合于滚动轴承和齿轮箱的早期诊断。设备无故障时,该值为3左右;随故障的出现和发展,该值逐步增大,可达到10~15;当故障发展到一定程度,它又逐步变小,并接近于3。
齿轮轴承故障的峭度检测也有类似的规律。 4.5 频谱图报警法
频谱图报警有两种,宽频带报警和窄频带报警。宽频带报警是选择设备正常状态的频谱图作为基准谱,在监测的整个频带上设定若干报警线,一旦某些谱线超过报警线设备即处于报警状态。窄频带报警与宽频带报警不同之处是,窄频带报警的报警线仅针对某些谱线,这些谱线常常是设备的转频或转频的倍频或零部件的故障频率或倍频等,一旦某些谱线超过报警线设备即处于报警状态。报警线的设置要以大量的监测实践为基础才能有效建立。
评价设备状态还有很多种方法,对于齿轮和滚动轴承还可以根据其它一些监测量和方法(如冲击脉冲法等)进行判断。当然感官评价也是最常用的基本评价方法,在实际工作中应综合运用各种方法,以便作出准确判断。
5 设备状态监测和故障诊断成效评价 5.1 设备状态监测诊断工作绩效评价
设备监测和故障诊断必然存在成本。安排人员,添置仪器。客观地讲,设备监测诊断的成本在设备总成本中占的比例很小,而且还将逐步减小。如何评价设备状态监测和诊断效果是此项工作能否健康发展的重要因素。对于群检和专业点检来说,要考察点检是否严格按照标准化进行作业,点检是否到位、点检是否有效、点检是否发现问题等等。表6-6为宝钢公司曾使用的设备监测成效的一种评价方法。
表6-6 设备监测成效的评价
诊断结果描述 对策 设备状态受控点周期性测试
1000Hz以下低频 1倍以上 2倍以上 1000Hz以上 2倍以上 4倍以上 序号 A B 7
设备状态正常 进行劣化倾向管理 未发现异常 两个监测周期之间突发故障 调整监测周期 诊断 发现异常 能够确诊 不能提供明确结论,误诊 安排适时检修 进一步提高技术、装备水平 C D A?C周期性监测诊断对设备状态的把握率?
A?B?C?D×100%
5.2 设备故障诊断效益评价
设备状态监测和故障诊断贯穿于设备寿命周期的各个阶段,它对于改善设计(设计本身的问题、可诊断性设计)、改进制造工艺和质量、减少库存、指导和评价设备安装和检修效果、保证设备长周期安全经济运行等均有重要作用。 根据实践经验,设备状态监测和故障诊断的经济效益主要体现在避免设备事故、依据诊断结果适时适度维修(适当的时机、用最短的时间、有针对性进行检修;同步维修,确保系统整体效益;延长设备寿命周期等)而产生的产量效益和降低成本效益。诊断实践中有大量例子,下文将给出实例说明,通过典型实例,最能说明设备监测诊断工作的重要性。
此外根据设备状态加油/换油产生的降低油耗、降低无为能量消耗产生的节电效益等等方面都为企业带来巨大的收益。 5.3 统计结果 根据美国CSI公司提供的数据,在“RBM优秀奖”统计结果中一些行业在设备监测诊断方面的投入产出比,如表6-7。 表6-7 设备监测诊断投入产出比 自动化 石油 矿业 1:7.5 1:11 1:3 化工 冶金 制造 1:10.94 1:8 1:7 造纸 公共 其它 1:9.67 1:10.47 1:5 另据英国工业界的统计,设备状态监测带来的收益的65%与产量有关,35%与维修费有关。统计结果显示,最适宜开展状态监测的行业有:能源、动力、煤炭、电力、石油、化工、交通运输、冶金、建材、造纸、纺织、卷烟、造船、汽车等等。
6 机械设备常用振动标准
6.1 绝对评价标准的范围(适用中/高速滚动轴承) 8
6.2 风机类振动标准
6.3 压缩机振动标准
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6.4 电动机振动标准
(15kw以下、 15kw以上、90kw以上的电动机)
图6-6电动机振动标准 (15kw以下的电动机)
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