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S8000 大机组在线状态监测系统有关振动图谱简介

一、常规图谱

在该菜单下可获得机组实时、短时、历史以及启停机数据。

1、机组总貌图

显示机组基本结构和概况,查看各探头的实际安装位置及位号。

2、单棒值图

显示实时振动值(通过切换可获得各倍频和残余分量),并可知低报、高报警值及转速。

3、多值棒图

显示实时通频及各主要倍频的振动值。

通频:各种振动频率的能量总和,即总振动值;

一倍频:又称基频、工频,为转子实际工作转速所对应的频率,计算公式为:f=工作转速/60,单位为[HZ],转子动不平衡、轴承工作不良、转子热态对中不良均会引起一倍频增大,发生概率依次降低;

二倍频:即二倍工频,转子热态对中不良,会引起二倍频增大;

自选频段:(0.4~0.49)倍工频,油膜失稳会引起该频率段增大,此外,旋转失速(喘振的先兆)的频率为(0.4~0.8)倍工频,也有可能使得该部分振值增加,可结合其他的图谱加以甄别;

剩余频率:该部分的振值高时,转子有可能发生较强的摩擦。应该在“波形频谱图”内找到剩余频率振动能量所在区段,从而加以判断。

在正常状态下,一倍频总是最大,二倍频小于一倍频的一半,低频(自选频段)微量,三倍频、四倍频、...逐步递减。

4、波形频谱图

同时显示各个振动通道的波形和对应的频谱图

(1)波形图——显示各个振动通道所测的振动位移(总振值)与时间(周期)的变化关系,又称幅值时域图。

动不平衡:在一个周期内为典型的正弦波,且振幅较大;

对中不良:在一个周期内波峰翻倍,波形光滑、稳定重复性好;

摩擦:波峰多,波形毛糙、不稳定,或有削波;

自激振动(油膜涡动,旋转失速):波形杂乱、重复性差、波动性大。

在正常状态下,波形图应为较平滑的正弦波,且重复性好。

(2)频谱图——显示了各种频率下的振动分量的振幅值,通过移动光标可读出该频率的赫兹数和幅值。

各频率成份所对应的故障可参照前面在多棒值图中介绍

注:看图谱不能就图看图,一定要结合机组的轴系结构(即机组总貌图),将历史和正常运转下的频谱图相比较,查看哪些频率成份发生了变化、如何变化、及变化的倍率有多大等。

5、轴心轨迹图

显示转子轴心相对于轴承座的运动轨迹。

可选择显示原始、提纯、平均、一倍频、二倍频等各种类型轴心轨迹图,重点看提纯轨迹图。在正常情况下,轴心轨迹为一椭圆形。若轴心轨迹的形状、大小的重复性好,则表明转子稳定。

对中不良:为香蕉状,严重时为8字形;

摩擦:多处出现锯齿尖角或小环;

油膜涡动:大圈套小圈。

  1. 6、振动趋势图

显示振幅及相位与时间的关系。

可以看到异常振动的起始时间、终止时间、持续时间。

通过选择菜单可依次查看各振动分量的趋势图,查找变化量最大的频率成分,从而确定故障类型。例如,看一倍频有无变化?能不能回落到原正常值?若不能,则可能是动不平衡;是不是发生突变(含相位)?若突变,则为转子损伤,比如掉叶片等;若缓慢变化,则可能是转子结垢(比如催化剂粘结)。

看异常振动分量的变化倍率,从而确定故障的程度,进而决定是否停机。例如,对动不平衡,若超过正常值的一倍,应引起重视,但仍可监视运行;若超过2.5倍,且有继续上升趋势则应尽快组织停机抢修。对伴有低频分量波动引起的轴承工作不良,则应根据波动的间隔时间、波动量的大小作出判断。

7、过程振动趋势图

同时显示转子轴位移、工艺量与振动的变化状态。

可通过MODBUS通讯,调看DCS系统数据,查找机组运行工艺量参数有无发生重大变化。通过查看实时与历史的发展趋势,可以得到机组振动、轴位移、各工艺量与转速的某种关联关系,从而了解引起机组振动异常的可能原因,并为确定最佳机组运行参数提供条件。

8、极坐标图

以极坐标的形式显示各振动分量的幅值及相位

正常时各个通道的振动值坐标应该集中散布在某一个区域内,散布的区域小说明相位稳定性好;否则说明相位不稳或改变较大,应引起重视。

9、轴心位置图

在忽略振动的情况下,显示轴心相对于轴承中心的稳态位置。

可以看出轴承的偏位角、偏心距、最小油膜厚度等,从而判断转子运转是否平稳。通过查看机组历史和启停机的变化过程,可以知道转子在轴承内位置的变化情况。

10、全息谱图

全面反映转子在某一支撑平面内振幅、相位、频率的信息。

实际上是将各频率下振动轨迹图集合在一起,对分析较疑难故障作用更加明显。

二、启停机图谱

又称瞬态图,仅分析开停机过程中的状况。

  1. 1、转速时间图

显示开停机中升速或降速时的转速随时间的变化状况。

2、Nyquist图

把启停机过程中振幅与相位随转速变化关系用极坐标的形式表示出来,又称奈奎斯特图。

图中最大振幅所对应的机组转速即为转子的实际临界转速;如果看到有一些小圈,则可能是由于转子以外的元件振动,如管道、连轴节、机壳、基础等对转子产生的谐波作用。

3、波德图

显示转子振幅和相位随转速变化的关系曲线。

可以看出临界转速、算出系统共振放大倍数、估出系统的阻尼大小以及得到转子振型。

  1. 4、频谱瀑布图(三坐标图)

显示转子在各种转速下的频谱变化。

通常,X轴为频率;Y轴为时间或转速间隔;Z轴表示振幅;通过了解机组振动在骤变过程或启停机过程中各个频率成分的幅值变化,可以判断机器的临界转速、振动原因以及阻尼情况。比如,机组过临界转速、轴承发生油膜振荡、零件磨损以及各种突发性的亚异步振动等,均可以在这张图上获得分析故障原因的有用信息。

三、列表日记

在该菜单下可获得机组实时、短时、历史以及启停机数据

  1. 1、机组运行状态列表

包括月报表、季报表和年报表,可以分别统计机组在某个月、某个季度以及某个年度的运行状态(正常运行或停机),并可以统计累计运行时间、累计停机时间以及停机次数。

2、振动参数列表

以列表的形式表示各个通道的Gap电压、振动通频值,以及各倍频的幅值与相位。通过了解Gap电压的数值可大致判断探头是否工作正常。

3、过程量参数列表

以列表的形式表示各个轴位移、工艺量的数值。

4、振动报警日记

记录了选定监测分站选定机组键相在实时,历史,趋势情况下各种振动信号报警情况,包括主报警,预报警,以及各个倍频的幅值与跳变报警,可大致了解机组当前和历史各个振动通道数值是否正常。

  1. 5、过程量报警日记

记录了选定监测分站选定机组键相在实时,历史,趋势情况下过程量报警中正向主报警,正向预报警,负向主报警,负向预报警的记录,可大致了解机组当前和历史各个过程量通道数值是否正常。

6、监测报表

可以分别为机组生成天、周、月、年和自定义时间段的报表,报表内容包括各个振动通道的间隙电压、总振值、一二三倍频的幅值、可选频段幅值、残余量以及是否报警等

7、系统日记

记录了选定的监测分站NET8000系统在一段时间内的系统事件,红色部分为系统出现的错误的时间,蓝色部分为错误恢复事件。通过对错误事件的查看来帮助您分析系统的状况。

8、用户记录

建立了一个机组诊断人员相互交流的平台,用户可以将关于机组诊断的分析记录下来并可以查阅其他用户的分析记录。

  西安陕鼓动力股份有限公司旋转机械远程在线监测及故障诊断中心
电话:+86-29-81392813   传真:+86-29-81392544  电子邮件Jinying_611@126.com
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