尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用陈志林(共7页).doc

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4、有-洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同大亚湾核电站 陈志林 38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林-精品word文档 值得下载 值得拥有-洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同摘要：大亚湾核电站从1998年引进美国罗克韦尔自动化公司（原恩泰克爱迪公司）的Odyssey以来，利用软件提供的尖峰能量谱诊断了大量旋转设备的故障，为避免设备损坏和安全长期运行作出了贡献。本文描述了尖峰能量的测量原理，

5、测量方法，并结合实例阐明了尖峰能量的使用心得。38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林-精品word文档 值得下载 值得拥有-洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同关键词：尖峰能量，故障诊断38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林-精品word文档 值得下载 值得拥有-洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同一、尖峰能量的测量原理38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用

6、 -陈志林-精品word文档 值得下载 值得拥有-洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同振动尖峰能量（SPIKE ENEGRY）是美国罗克韦尔自动化公司的一项专利技术，它主要用于诊断轴承和齿轮的故障。38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林-精品word文档 值得下载 值得拥有-洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同所谓尖峰能量，就是短瞬间内金属碰撞和随机振动所产生的周期性的通过机气结构外传的一种

7、脉冲能量。38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林-精品word文档 值得下载 值得拥有-洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同尖峰能量的测量是利用加速度传感器在一预定的高频范围内检测振动能量。在这一高频范围内，机械冲击能量会激起加速度传感器以及机器机构的自振频率。这些响应频率作为载波频率与滚动轴承的故障频率调制。冲击能量的强度是脉冲振幅和重复率的函数，由此冲击引起的信号能由加速度传感器测量并通过独特的过滤和检波电路加以处理，信号大小表示为gSE单位。众所周知，滚动轴承和齿轮的产生的信

8、号特征正是短瞬间的金属碰撞和随机能量，罗克韦尔自动化恩泰克970i加速度传感器的自振频率为27000Hz左右，远高于一般频率故障，因此，能够激起其自振频率的振源只有存在故障的滚动轴承和齿轮的齿所产生的撞击和尖峰冲击力。罗克韦尔自动化恩泰克DP1500数据采集器既能测量一般的振动位移和振动加速度，也可以测量振动尖峰能量gSE，由于两者位于不同的频率范畴，所以不会相互影响。图1表示了常规旋转机械振动频率和尖峰能量频率的测量范围。38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林-精品word文档 值得下载 值得拥有-洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀

9、庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同大亚湾核电站核电站的传感器的固定方法以磁座固定和手持式探杆为主，虽然不是最好的固定方法，但方便实用。38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林-精品word文档 值得下载 值得拥有-洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同大亚湾核电站对于轴承和齿轮的故障诊断方法主要以尖峰能量谱为主，通过测量旋转机械的振动，结合温度等参数的变化，分析尖峰能量值的发展趋势和gSE能量谱，计算出其轴承的故障频率，这是使用尖峰能量的最佳方法，下面结合几个实例

10、来论证尖峰能量谱诊断故障的方法。38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林-精品word文档 值得下载 值得拥有-洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同二、典型实例38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林-精品word文档 值得下载 值得拥有-洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同 1、电机轴承故障38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林-精品word文档 值

11、得下载 值得拥有-洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同卧式定子水泵：电机为鼠笼式，380V交流，转速2900rpm，额定功率45kw。水泵为离心式，转速2900rpm，额定流量144m3/h。泵及电机的振动报警值为5.6mm/s，停机值为11.2mm/s。38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林-精品word文档 值得下载 值得拥有-洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同测点分布见下图，分别在电

12、机和泵两端四个面的水平、垂直和轴向测量38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林-精品word文档 值得下载 值得拥有-洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同振动情况监测过程：四月份该泵因振动超标更换电机，38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林-精品word文档 值得下载 值得拥有-洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同4月15日电机再鉴定合格，振动均在2.6mm/s以下，结果

13、满意。38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林-精品word文档 值得下载 值得拥有-洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同5月28日，因电机运行时有异常噪音而进行振动检查，结果显示振动远低于报警值，与再鉴定时结果相比亦无明显变化，但电机运行的噪音明显异于其它泵，经过比对运行正常的其他泵及全面的测量分析，初步怀疑该电机驱动端轴承存在故障隐患。38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林-精品word文档 值得下载 值得拥有-洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁

14、校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同6月2日，电机轴承经过加油处理，但现场噪音依旧，振动也无大变化。后因正常切换退出运行。38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林-精品word文档 值得下载 值得拥有-洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同6月11日，该泵再次投入运行时噪音依旧很大，经一段时间跟踪测量判断电机轴承故障已有发展，继续运行可能损坏设备，要求停泵处理。38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林-精品word文档

15、值得下载 值得拥有-洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同6月28日，更换电机再鉴定合格。38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林-精品word文档 值得下载 值得拥有-洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同7月15日，跟踪检查泵运行情况，结果良好，趋势平稳，可长期运行。38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林-精品word文档 值得下载 值得拥有-洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕

16、袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同故障诊断过程：38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林-精品word文档 值得下载 值得拥有-洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同5月28日现场测量，结果发现电机驱动端轴承水平和垂直方向的gSE值已超过9，而4月15日再鉴定时该值仅1左右，增幅较大；其他运行正常的同类电机同测点的gSE值一般也为1左右。38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林-精品word文档 值得

17、下载 值得拥有-洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同下图是电机驱动端轴承垂直方向的gSE谱，从频谱图可以看到较为明显的轴承故障频率，尤其是外环故障频率（BPOR）及其倍频较为突出，说明该轴承尤其是外环可能存在故障。38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林-精品word文档 值得下载 值得拥有-洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同从下图放大的5K频谱高频段可以发现，外环故障频率的倍频及其边带频率

18、比较丰富，高频分量峰值一般是由于轴承损坏造成冲击、进而激起轴承某部件的固有频率引起的。该泵运行正常的时相同测点处基本测不到这些高频分量。38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林-精品word文档 值得下载 值得拥有-洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同根据以上三点判断，轴承存在故障隐患，且故障在外环，经过连续监测一个月，发现高频振动突然增加，判断轴承损坏的可能性增大，建议停机检修更换轴承。拆下故障电机驱动端轴承后发现其外环圆周有1/3段存在较深的划痕，见下图38 -尖峰能量在大亚湾核

19、电站设备故障诊断中的应用 -陈志林-精品word文档 值得下载 值得拥有-洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同更换后的新电机振动值在2.6mm/s以下，情况良好，gSE值不超过0.6，gSE谱上无明显故障频率，高频段频谱亦无异常峰值；情况良好。38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林-精品word文档 值得下载 值得拥有-洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同 2、风机轴承故障38 -尖峰能量在

20、大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林-精品word文档 值得下载 值得拥有-洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同离心式风机：电机转速3000rpm/h，电机功率30kW，电压380V，风机流量4465m3/h,输出压力17.5bar，风机导叶12片，振动报警值7.1mm/sec，停机值11.2mm/sec。38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林-精品word文档 值得下载 值得拥有-洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈

21、拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同测点布置见下图：38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林-精品word文档 值得下载 值得拥有-洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同振动监测过程：38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林-精品word文档 值得下载 值得拥有-洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同2月6日检修再鉴定时发现风机振动该风机驱动端垂直振动从1.2mm/sec增加到3

22、.8mm/sec，gSE幅值从0.35增加到4.2，引起关注。38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林-精品word文档 值得下载 值得拥有-洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同6月17日现场巡视发现风机噪音增大，振动测量结果发现所有测点振动都大幅增加，其中风机驱动端垂直向振动高达26mm/sec，超过报警值，gSE值增加到9.6，建议立即停机检查轴承。38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林-精品word文档 值得下载 值得拥有-洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁

23、丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同6月25日更换轴承再鉴定，振动水平良好，其中风机驱动端垂直向振动降为1.8mm/sec，gSE降为0.43。38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林-精品word文档 值得下载 值得拥有-洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同故障诊断过程：38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林-精品word文档 值得下载 值得拥有-洲职随州邢钱磐央锹现紧矾尽腕袜锁丁蛇防卵显艺蚁校冠煽淫卡渺锈砖原修钟巡雀庸戊壁捡蜂涩甭捕仍纺拈拟射统墓乏酌邻敦彬铭没码乘擎占胺同gSE值从0.35增加到9.6，增幅很大，轴承故障的可能性很大。38 -尖峰能量在大亚湾核电站设备故障诊断中的应用 -陈志林-精品word文档 值得下载 值得拥有-