房軍(中石化股份天津分公司煉油部聯(lián)合八車間，天津 300270)

石化企業(yè)機泵在線監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用

房軍(中石化股份天津分公司煉油部聯(lián)合八車間，天津 300270)

在天津石化“四年一修”、備件“零儲備”的新形勢下，故障診斷技術(shù)作為維修制度改革的技術(shù)基礎(chǔ)，它在避免設(shè)備事故、減少非計劃停工、縮短故障停機時間、優(yōu)化生產(chǎn)操作、降低維修費用等方面，具有不可替代的重要作用。

監(jiān)測；振動；圖譜 ；分析

1 機泵在線監(jiān)測系統(tǒng)存在的意義

機泵在線監(jiān)測系統(tǒng)，能夠通過探頭實時采集機泵運行數(shù)據(jù)，監(jiān)測設(shè)備運行是否正常，如有異常，則分析診斷異常的原因、部位、嚴(yán)重程度，預(yù)測其未來發(fā)展趨勢，并提出針對性的操作和維修建議，從而實現(xiàn)預(yù)測和預(yù)知維修，降低了維修成本，為裝置的平穩(wěn)運行提供了有力保證。

2 機泵在線監(jiān)測系統(tǒng)介紹

2.1 信號采集

機泵的振動情況通過振動探頭進行采集。采樣的基本問題是確定合理的采樣間隔(采樣頻率)和采樣長度以保證采樣所得的數(shù)字信號能真實地代表原來的連續(xù)信號。

采樣頻率越高，采樣越密集；采樣長度越長，所得數(shù)據(jù)量越大，所得的數(shù)字信號越逼近原信號。反之，頻率和長度低到一定程度就會丟失或歪曲原來信號的信息。

2.2 機泵在線監(jiān)測系統(tǒng)常用圖譜

對信號的分析和處理有很多種方法，包括時域分析、頻譜分析、趨勢分析、瀑布圖分析、包絡(luò)解調(diào)分析等等。使用這些方法對信號進行處理和分析的目的是從中提取出與設(shè)備運行故障相關(guān)的特征信息，以達到判斷設(shè)備狀態(tài)、進行故障分析的目的。

以下主要介紹幾種常用方法：

(1)時域分析。時域波形最直觀地展示了信號隨時間的變化，對于某些故障，其波形具有明顯的特征，通過時域波形可以直接看出周期信號、諧波信號、短脈沖信號、調(diào)制信號等，利用波形可以識別不平衡、共振、調(diào)制現(xiàn)象以及齒輪斷齒故障。

圖1 時域分析圖

(2)頻譜分析。頻譜是構(gòu)成信號的各頻率分量的集合，它完整地表示了信號的頻率結(jié)構(gòu)，即信號由哪些諧波組成，各諧波分量的幅值大小及初始相位，從而揭示了信號的頻率信息。

頻譜分析是設(shè)備故障診斷中用得最廣泛的信號處理方法。設(shè)備故障的發(fā)生、發(fā)展一般都會引起振動頻率的變化。這種變化主要體現(xiàn)在兩個方面：一是出現(xiàn)新的頻率成分，二是原有頻率的幅值增長。

(3)趨勢分析。趨勢分析工具可以幫助我們迅速識別設(shè)備狀態(tài)，找到真正有問題的設(shè)備，提高數(shù)據(jù)分析的效率，減少工作量。在幫助我們迅速找到有問題的設(shè)備后，還可以對設(shè)備狀態(tài)進行跟蹤分析，進行趨勢預(yù)報。

圖2 頻譜分析圖

3 機泵在線監(jiān)測系統(tǒng)典型案例分析

2014年10月15日13：01中段回流泵P-106A H、3H、4H三個測點速度總值同時大幅上升，沖高回落，到16日：14：02再次沖高。

通過趨勢分析圖中的峭度指標(biāo)圖可以看出，在故障現(xiàn)象出現(xiàn)前，振動幅值在某一時間點已經(jīng)開始有了沖高的情況，沖擊能量較大。

通過趨勢分析圖中的歪度指標(biāo)圖，可以看出，在16日9時附近已低至谷底，說明存在嚴(yán)重的振動不對稱，由此可以初步有松動情況。

在16日14：00左右，3H點沖擊能量大幅上升，且在2倍頻(轉(zhuǎn)頻為50Hz)、4倍頻、6倍頻等偶數(shù)倍頻能量為主，3H點沖擊能量最大，3H點更靠近故障位置?；九卸?，聯(lián)軸器出現(xiàn)問題，最有可能的是疊片撕裂或螺栓松動。

雖然現(xiàn)場并未發(fā)現(xiàn)明顯的故障現(xiàn)象，但在系統(tǒng)中有大量的故障信息，所以車間決定立即切泵，停機檢查。拆解后，發(fā)現(xiàn)碟片撕裂。更換疊片后，試運機泵，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，沖擊信號消失。

4 結(jié)語

在天津石化“四年一修”、備件“零儲備”的新形勢下，設(shè)備診斷技術(shù)作為維修制度改革的技術(shù)基礎(chǔ)，它在避免設(shè)備事故、減少非計劃停工、縮短故障停機時間、優(yōu)化生產(chǎn)操作、降低維修費用等方面，具有不可替代的重要作用。

但目前，在線監(jiān)測系統(tǒng)覆蓋面較小，只覆蓋了關(guān)鍵裝置的關(guān)鍵機泵，同時，分析人員的診斷經(jīng)驗較淺。為了適應(yīng)新形勢的需要，更大的發(fā)揮在線監(jiān)測系統(tǒng)的作用，需要公司增加投資，擴大覆蓋面，同時加強技術(shù)人員的培訓(xùn)，提高分析、診斷能力，為安全生產(chǎn)做出貢獻。

[1]陳克興.設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)[M]北京:科學(xué)技術(shù)文獻出版社,1991.

[2]屈梁生.機械故障診斷學(xué)[M].上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,1986.