呂志堅，肖光宇，馬風(fēng)龍，王傳榮

（中石油獨(dú)山子石化公司設(shè)備檢修公司乙烯鉗工，新疆 獨(dú)山子 833699）

1 簡介

1.1 設(shè)備簡介

10-U-102是乙烯車間裂解爐爐頂引風(fēng)機(jī)，介質(zhì)為爐風(fēng)，介質(zhì)溫度達(dá)到95攝氏度，風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)為懸臂式離心式風(fēng)機(jī)，通過電機(jī)直連驅(qū)動，電機(jī)轉(zhuǎn)速980r/min。設(shè)備結(jié)構(gòu)如圖1。

圖1 風(fēng)機(jī)概貌圖

1.2 故障特征

2017年9月21日，10-U-102裂解爐引風(fēng)機(jī)出現(xiàn)聲音異常，發(fā)出聲音的部位在葉輪靠近軸承部位，聲音特征為嘯叫聲并且聲音較大。9月22日對其利用BH550離線系統(tǒng)、CMJ-10沖擊脈沖儀、VM-63和現(xiàn)場點(diǎn)檢進(jìn)行了故障診斷。

2 故障診斷過程及原因分析

2.1 VM-63檢測數(shù)據(jù)分析（表1）

2.2 BH550振動圖譜分析

（1）從圖2中可以看出：2218K軸承測點(diǎn)，振動速度通頻較小，但振動頻率分量中，明顯存在近100Hz頻率分量，此分量及其倍頻分量延伸至2000H2以上，占據(jù)通頻值幾乎全部幅值。時域波形圖顯示，波形毛躁，波峰波谷呈無規(guī)律排列，重復(fù)性差。

表1 VM-63檢測數(shù)據(jù)

圖2 振動速度波形頻譜圖

（2）從圖3、圖4中可以看出：①從加速度波形圖可以看到振動幅值非常大，垂直方向大于水平方向，峰值達(dá)到82mm/s2，嚴(yán)重超標(biāo)（標(biāo)準(zhǔn)30mm/s2以下）。②從加速度頻譜圖中可以清楚看到，存在近似100Hz振動分量及其倍頻分量，延伸至數(shù)千赫玆，并且1200Hz以下，奇數(shù)倍頻幅值小與偶數(shù)倍頻；1200Hz以上，奇數(shù)倍頻幅值大于偶數(shù)倍頻，峰值出現(xiàn)在2378.13Hz。

圖3 振動加速度波形頻譜圖

圖4 自動尋峰后的加速度頻譜圖

2.3 軸承故障頻率（表2）

表2 滾動軸承故障特征頻率

2.4 故障分析診斷

風(fēng)機(jī)振動速度值較小，但聯(lián)軸器端振動加速度值已超標(biāo)，非聯(lián)軸器端加速度值偏大。聯(lián)軸器端（2218K）及非聯(lián)軸器端（22218K）雖然故障頻率不同，但各測點(diǎn)均存在接近100Hz振動分量及其倍頻分量，占據(jù)主要振動通頻幅值，各測點(diǎn)峰值依次為：2218K測點(diǎn)水平、垂直均在2378.13Hz；22218K測點(diǎn)水平990.63Hz，垂直測點(diǎn)693.75Hz。

根 據(jù) 2378.13Hz=24×99.1Hz，990.63Hz=10×99.1Hz，693.75Hz=7×99.1Hz，所有峰值及倍頻分量均顯示為99.1Hz倍頻，與2218K軸承外圈故障頻率倍頻完全吻合。

CMJ-10沖擊脈沖儀測量結(jié)果：2218K紅區(qū)（HR=36，LR=32），22218K 黃 區(qū)（HR=22，LR=28）。

2.5 診斷結(jié)論

根據(jù)BH550檢測數(shù)據(jù)：設(shè)備故障頻率峰值與軸承2218K外圈故障頻率倍頻吻合，并且幅值超標(biāo)，判斷軸承2218K（聯(lián)軸器側(cè)）外圈故障引起加速度超標(biāo)；22218K檢測頻率與2218K軸承外圈故障頻率吻合，判斷22218K（非聯(lián)軸器側(cè)）無故障，受2218K故障軸承影響，引起加速度值增大。根據(jù)CMJ-10檢測結(jié)果，判斷聯(lián)軸器側(cè)軸承2218K存在故障，風(fēng)機(jī)聲音異常，判斷由軸承故障引起。

2.6 診斷建議

建議：風(fēng)機(jī)立即停機(jī)檢修，更換軸承及襯圈。

3 設(shè)備解體檢修與診斷結(jié)果驗(yàn)證

根據(jù)狀態(tài)監(jiān)測診斷結(jié)果與建議，分廠機(jī)動迅速決定停爐檢修爐頂風(fēng)機(jī)。經(jīng)過一天半的燒焦和停爐操作，檢修人員對裂解爐引風(fēng)機(jī)進(jìn)行了解體檢修，檢修重點(diǎn)是檢查更換前、后端滾動軸承，檢查結(jié)果如下：聯(lián)軸器端軸承2218K外圈滾道磨損嚴(yán)重，出現(xiàn)溝槽（如圖5）；溝槽深度較深，軸向分布在軸承外圈滾珠滾道部位，呈連續(xù)凹坑狀，連續(xù)延伸弧長1/3圓周，主要集中在軸承正下方。也驗(yàn)證了垂直加速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于水平加速度的故障特征。

圖5 2218K外圈磨損圖

4 狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)精準(zhǔn)判斷設(shè)備故障的意義

第一，通過使用狀態(tài)監(jiān)測設(shè)備對現(xiàn)場設(shè)備故障進(jìn)行診斷，及時準(zhǔn)確作出故障判斷，有利于生產(chǎn)裝置及時作出設(shè)備檢修計劃，安排相應(yīng)的工藝操作，節(jié)省檢修停工時間，增加生產(chǎn)效益。第二，及時準(zhǔn)確的判斷設(shè)備故障可以避免設(shè)備故障的進(jìn)一步惡化，減少設(shè)備損傷和設(shè)備檢修難度，節(jié)省設(shè)備配件費(fèi)用和檢修人力支出。第三，科學(xué)利用狀態(tài)檢測技術(shù)，評估設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，診斷設(shè)備故障，實(shí)現(xiàn)預(yù)知維修是設(shè)備管理工作的目標(biāo)。