淺談石油化工轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的振動(dòng)故障分析

龐喜（中海油東方石化有限責(zé)任公司運(yùn)行五部，海南 東方 572600）

淺談石油化工轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的振動(dòng)故障分析

龐喜（中海油東方石化有限責(zé)任公司運(yùn)行五部，海南 東方 572600）

在科學(xué)技術(shù)水平不斷發(fā)展背景下，越來(lái)越多先進(jìn)技術(shù)設(shè)備涌現(xiàn)，并被廣泛應(yīng)用在石油化工生產(chǎn)中。由于石油化工產(chǎn)業(yè)自身特性，轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備在運(yùn)行中，由于運(yùn)行負(fù)荷較大，或是受到環(huán)境因素影響出現(xiàn)振動(dòng)故障問(wèn)題，在不同程度上影響著設(shè)備的運(yùn)行效率。本文就石油化工轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備振動(dòng)故障進(jìn)行分析，從多種角度分析故障原因，提出合理有效的改善措施。

石油化工；轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備；振動(dòng)故障

石油化工生產(chǎn)活動(dòng)中，由于作業(yè)條件較為惡劣，作業(yè)量較大，轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備在長(zhǎng)期高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)下，很容易受到客觀因素影響出現(xiàn)振動(dòng)現(xiàn)象，這種振動(dòng)故障問(wèn)題，主要是由于機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)中作用力影響導(dǎo)致，加劇設(shè)備的老化和磨損。轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備振動(dòng)故障原因較為多樣，在設(shè)備維修和養(yǎng)護(hù)中，需要結(jié)合具體故障原因，有針對(duì)性進(jìn)行維修，保證轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備正常運(yùn)行，提升石油化工生產(chǎn)效率。由此看來(lái)，加強(qiáng)石油化工轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備振動(dòng)故障研究，有助于改善設(shè)備運(yùn)行環(huán)境，了解振動(dòng)故障的因素，為后續(xù)故障解決提供參考依據(jù)。

1 振動(dòng)故障原因

轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備振動(dòng)故障原因較為多樣，在設(shè)備維修和養(yǎng)護(hù)中，需要結(jié)合具體故障原因，有針對(duì)性進(jìn)行維修，保證轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備正常運(yùn)行，提升石油化工生產(chǎn)效率。

1.1 振動(dòng)產(chǎn)生的原因

轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備運(yùn)行中，振動(dòng)故障主要是指物體相對(duì)平衡位置上反復(fù)運(yùn)動(dòng)，諸如，機(jī)械設(shè)備基座振動(dòng)和支架的振動(dòng)等，均屬于機(jī)械振動(dòng)。就機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生的原因來(lái)看，主要表現(xiàn)在往復(fù)作用力、松動(dòng)和振動(dòng)幾個(gè)方面。其一，作用力，主要是強(qiáng)調(diào)作用力反復(fù)作用在物體上，促使物體來(lái)回往復(fù)運(yùn)動(dòng)。其二，機(jī)器設(shè)備固有振動(dòng)頻率不止一個(gè)，如果機(jī)械設(shè)備遭受同固有頻率相同的往復(fù)作用力，振動(dòng)也將逐漸增強(qiáng)，產(chǎn)生危害性更大的共振，對(duì)于機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞。其三，機(jī)械設(shè)備而的地腳螺栓未上緊，配件不符合，或是在后期使用中存在不同程度上的腐蝕現(xiàn)象，都會(huì)影響機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)[1]。

1.2 振動(dòng)的分析方法

對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備振動(dòng)問(wèn)題，振動(dòng)信號(hào)的收集和分析，應(yīng)該對(duì)振動(dòng)信號(hào)調(diào)節(jié)、濾波、放大和隔直等一系列處理手段，盡可能降低其他無(wú)用信號(hào)干擾，有助于輸出最優(yōu)質(zhì)的信號(hào)波形?；诖?，工作人員應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況對(duì)故障問(wèn)題進(jìn)行綜合分析，快速找到故障原因，以便為后續(xù)機(jī)械設(shè)備維修和管理提供數(shù)據(jù)參考。

其一，時(shí)域分析法。作為機(jī)械設(shè)備較為常見(jiàn)的信息分析方法，在時(shí)間域上對(duì)信號(hào)進(jìn)行綜合分析，從而獲得原始的信號(hào)波形，便于故障分析和維護(hù)。信號(hào)伴隨著和時(shí)間幅值增加而增加。從中可以得出整個(gè)時(shí)間歷程中信號(hào)變化情況，自行計(jì)算，判斷機(jī)械設(shè)備是否存在故障問(wèn)題，故障問(wèn)題具體在哪個(gè)位置。此外，通過(guò)多個(gè)信號(hào)有效值和最大值等多個(gè)參數(shù)的及對(duì)比分析，可以了解到機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)情況是否超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值，有針對(duì)性進(jìn)行維修[2]。

其二，傅里葉分析。此種方法是一種在眾多領(lǐng)域中應(yīng)用的有效分析工具，通過(guò)對(duì)信號(hào)頻譜綜合分析，包括幅值譜、功率譜密度和功率譜等。其中，當(dāng)屬幅值譜（RMS）在實(shí)際應(yīng)用中效果最為突出，可以全面反映出諧波分量的具體幅值，而功率譜密度則是將各個(gè)諧波分量能量具體分布情況反映出來(lái)。

2 轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備常見(jiàn)振動(dòng)故障問(wèn)題

2.1 常見(jiàn)的設(shè)備振動(dòng)故障類型

轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備振動(dòng)故障類型中，振動(dòng)是一個(gè)典型的故障問(wèn)題，由于振動(dòng)信號(hào)頻率、轉(zhuǎn)速和幅值的差異，在不同振動(dòng)故障中存在著不同的特點(diǎn)。故此，在了解轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備振動(dòng)故障類型時(shí)，需要充分掌握振動(dòng)故障機(jī)理和特點(diǎn)，為后續(xù)振動(dòng)故障分析提供參考依據(jù)，提升故障維修有效性。主要包括以下幾個(gè)方面：

其一，轉(zhuǎn)子失衡和轉(zhuǎn)子彎曲，作為轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備中重要組成部分，在轉(zhuǎn)軸設(shè)計(jì)中，可能存在不同程度上轉(zhuǎn)軸質(zhì)量缺陷問(wèn)題，進(jìn)而導(dǎo)致轉(zhuǎn)子失衡現(xiàn)象出現(xiàn)[3]。不平衡是導(dǎo)致往復(fù)作用力的一個(gè)關(guān)鍵性因素，同時(shí)也是導(dǎo)致轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備出現(xiàn)振動(dòng)故障的主要誘因。轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)動(dòng)中，產(chǎn)生的離心力，離心力大小發(fā)生變化，將直接導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)故障問(wèn)題。不平衡現(xiàn)象，由于引發(fā)振動(dòng)特征不同，所以不平衡類型也存在一定差異。與此同時(shí)，轉(zhuǎn)子彎曲同樣會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備出現(xiàn)故障問(wèn)題，主要是由于橫截面幾何中心與旋轉(zhuǎn)軸線不符合，進(jìn)而出現(xiàn)轉(zhuǎn)子不平衡現(xiàn)象。

其二，設(shè)備不對(duì)中，由于轉(zhuǎn)子之間需要借助聯(lián)軸器連接在一起，如果聯(lián)軸器負(fù)荷過(guò)重，可能導(dǎo)致轉(zhuǎn)子軸線不對(duì)中問(wèn)題出現(xiàn)，這種現(xiàn)象帶來(lái)的危害十分嚴(yán)重，可能導(dǎo)致軸承磨損、老化，出現(xiàn)故障問(wèn)題。

其三，支撐松動(dòng)。系統(tǒng)連接剛度不足，影響機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)阻尼，而連接松動(dòng)導(dǎo)致系統(tǒng)位移。致使機(jī)械設(shè)備受到強(qiáng)烈的沖撞，產(chǎn)生振動(dòng)故障。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備故障問(wèn)題將無(wú)法正常使用機(jī)械設(shè)備，影響到石油化工生產(chǎn)活動(dòng)正常開(kāi)展，由于轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備振動(dòng)故障原因的多樣化特點(diǎn)，在設(shè)備維修和養(yǎng)護(hù)中，需要結(jié)合具體故障原因，有針對(duì)性進(jìn)行維修，保證轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備正常運(yùn)行，提升石油化工生產(chǎn)效率。

[1]周旭軍.石油化工轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的振動(dòng)故障分析[J].中國(guó)化工貿(mào)易,2015,7(25):159.

[2]胡敬彬.轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備振動(dòng)監(jiān)測(cè)方法及案例分析[J].化工設(shè)備與管道,2014,51(2):48-52.

[3]劉恕平,李海鯨,鄭江存等.石油化工轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的振動(dòng)故障分析[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量,2013,22(6):245.

龐喜（1988-）、男（漢）、助理工程師、本科、中海油東方石化有限責(zé)任公司、研究方向：化工設(shè)備管理。