探究核電廠調(diào)試階段旋轉(zhuǎn)設備振動測量與故障

1、    探究核電廠調(diào)試階段旋轉(zhuǎn)設備振動測量與故障    李鴻山張劍白旋摘要：為核電廠機組構建旋轉(zhuǎn)機械離線振動監(jiān)測系統(tǒng)非常必要，因為它能夠依托專業(yè)測量儀器及分析軟件，配合振動分析對振動超標設備進行全面故障排查處理。本文簡要論述了核電廠中核電振動測量的基本分析原理，并圍繞案例解讀了核電振動過程中旋轉(zhuǎn)設備振動測量的故障要點問題。關鍵詞：旋轉(zhuǎn)設備：振動監(jiān)測系統(tǒng)：推動測量：核電廠：故障核電廠的機電設備故障診斷技術目前越來越豐富，且技術本身研究深度也不斷被深化，但隨之而來的還有故障問題的日趨復雜化。例如廠內(nèi)在設備調(diào)試階段中旋轉(zhuǎn)設備的測量與故障排查工作就主要基于振動展

2、開，它也是設備運行狀態(tài)的一項重要評價指標。對于連續(xù)生產(chǎn)的核電廠設備，廠內(nèi)所采用的便是振動測量技術。一、振動測量的基本原理分析基于核電廠調(diào)試階段旋轉(zhuǎn)設備的振動測量原理主要包含了對數(shù)據(jù)的采集與分析，包括機械狀態(tài)分析儀的旋轉(zhuǎn)機械振動測量分析。（一）機械狀態(tài)分析儀的振動測量在核電廠中，旋轉(zhuǎn)機械振動測量主要依靠機械狀態(tài)分析儀來完成，它能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)采集功能，配合應用配套管理軟件來對旋轉(zhuǎn)設備振動進行分析。就目前比較常見的是愛默生所制造的cs12130，該設備能夠?qū)崿F(xiàn)低頻振動監(jiān)測過程，同時也支持高頻振動分析，具有peakvue分析專利技術。具體來講，peakvue所側重的就是由軸承金屬刮擦、研磨或沖擊所造成的

3、壓力波形變化，所以在監(jiān)測超低速旋轉(zhuǎn)機與高速旋轉(zhuǎn)機軸承故障方面有一定作用。（二）cs12130設備的振動測量原理簡析cs12130主要負責數(shù)據(jù)采集與分析工作，它是基于設備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷基礎上所展開的重要環(huán)節(jié)，考慮到它所采集到的數(shù)據(jù)質(zhì)量會影響到后續(xù)信號分析結果精度，例如傳感器對象特性、加速度物理量等等，所以要對它進行檢出并轉(zhuǎn)換為電量應用。設備的測量計算主要基于a/d變換軟件展開，再配合處理結果來進行配合電信號與數(shù)字信號的數(shù)據(jù)傳輸與記錄，最后記錄裝置將顯示測量結果，為核電廠人員提供技術支持。當然，cs12130機械狀態(tài)分析儀也同時采用了壓電式加速度傳感器技術，它能夠?qū)⒃颊駝有盘栟D(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘枺?/p>

4、并針對時域、頻域以及幅值展開分析?？陀^講該技術能夠配合peakvue峰值分析法與cs12130低速技術展開，可用于監(jiān)測旋轉(zhuǎn)設備軸承故障問題。二、核電廠調(diào)試階段旋轉(zhuǎn)設備振動的案例分析某核電廠目前正處于調(diào)試階段，調(diào)試中發(fā)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)設備存在振動問題，它主要是由于設備安裝不到位以及設備制造工藝不夠合理所造成的，例如重要廠用水泵、軸承端蓋螺栓等等都存在固定不緊缺陷，而主送風風機地腳也存在不平衡問題，這些因素都導致了旋轉(zhuǎn)設備整體振動超標。為了明確該核電廠旋轉(zhuǎn)設備的調(diào)試階段故障，有必要利用cs12130對其進行振動推量測試，并展開peakvue峰值分析。（一）基于cs12130的常規(guī)頻譜振動分析.某核電廠重要廠

5、用水泵在首次試運行階段，其聯(lián)軸器下泵推力軸最大振動偏差達到7.0mm/s，超出標準驗收值6.3mm/s偏多。泵轉(zhuǎn)方面則為994r/min，基于振動頻譜規(guī)律可以看到它的振動值在1倍速下的分量偏小，這說明設備中不存在轉(zhuǎn)子不對中狀況，卻具有較小的高頻諧波現(xiàn)象，基本符合松動頻譜特征?？紤]到該水泵為立式核級泵，所以根據(jù)它的振動故障可以判斷聯(lián)軸器下方軸承處為泵驅(qū)動端軸承安裝故障，軸承蓋螺旋力矩未能滿足安裝要求，在處理后希望將其振動降低到4.0minis。（二）針對peakvue峰值的實際分析某核電廠還基于peakvxte峰值來進行軸承金屬沖擊、研磨與刮擦所造成壓力波形的分析，強調(diào)監(jiān)測過程從超低速旋轉(zhuǎn)機到高

6、速旋轉(zhuǎn)機軸承故障的有效分析。相比于傳統(tǒng)的檢波分析方法，該峰值分析方法不會利用到低通濾波器，特別是在低速旋轉(zhuǎn)分析過程中，峰值分析相比于檢波分析它的分析度結果精度更高更有效。以該核電廠的機組余熱排出泵中的核二級臥式泵為主，它的額定流量為910m3/h，揚程為77m，最小流量達到130m3/h，振動復制為3.0mm/s，對該二級臥式泵電機進行空載試驗，空載試驗中振動速度值保持在0.3mm/s。但是在進行peakvue峰值集中測試.過程中發(fā)現(xiàn)其有效值在2.8g·s，峰值為3g·s，且其頻譜圖中出現(xiàn)了若干頻率段的尖峰能量狀況，這些都表明該電機在運行過程中軸承存在沖擊現(xiàn)象。在進行電力連

7、泵帶載的測量過程中，應該基于驅(qū)動端軸承監(jiān)測數(shù)據(jù)peakvue值異常狀況擴大問題進行再次測量，測量后發(fā)現(xiàn)振動能量為6g·s10g·s范圍，有效值為9.1g·s，峰值為22g·s，該數(shù)值高于標準項監(jiān)測值的3g·s。為了進一步對所存在問題進行確認，技術人員決定對高頻段振動速度進行測量，測量后發(fā)現(xiàn)在4khz狀況下高頻后振動速度總值能夠達到3.0mm/s，而peakvue尖峰峰值能量頻率與機組余熱排出泵中的核二級臥式泵軸承內(nèi)圈故障頻率也處于重合狀態(tài)。經(jīng)過該測試試驗也發(fā)現(xiàn)，基于核二級臥式泵電機的高頻振動，可判斷軸承早期故障中存在高頻能量，可能是潤滑油脂存在污染或油脂不足等問題。所以對軸承運行狀態(tài)進行改善，為其更換油脂，然后再啟動泵，此時peakvue值會降到1.5g·s以內(nèi)，軸承狀態(tài)分析數(shù)據(jù)也會被控制在可接受范圍內(nèi)?？偨Y：如本文所