ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы АНАЛИЗ И ДИАГНОСТИКА НЕПОЛАДОК С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНФОРМАЦИОННЫХ ГРАФОВ из "Обнаружение и диагностика неполадок в химических и нефтехимических процессах" В простейшем случае испытатель прослушивает шум или вибрацию, исходящие от устройства, и истолковывает их характер на основе предшествующего опыта нормальной работы и ее нарушений. Наряду с использованием собственного шума процесса возможно также преднамеренное введение шума. [c.259] Акустический шум и вибрации отражают фундаментальные процессы, происходящие в механических устройствах, например качение, скольжение и удар, а также характеризуют процесс движения жидкости в устройстве. Все эти явления создают характерные шумы, которые могут быть интерпретированы с точки зрения внутренних условий протекания процесса и иногда могут быть использованы также для предсказания неисправностей. Привлекает в анализе виброграмм и шумов то, что данные собираются с помощью датчиков, расположенных снаружи, т. е. не влияющих на протекание процесса. [c.259] Основной проблемой при диагностировании является разработка селективного метода для выделения признаков, которые тесно коррелированы с внутренними условиями, подлежащими изучению. Для эффективного выделения признаков имеется два подхода. Первый из них — статистический сигналы измерений от устройства, работающего заведомо удовлетворительно, сравниваются с сигналами от плохо работающего устройства с целью определения отличий между регистрациями обрабатываемых данных. Второй подход, используемый не очень часто, принимается в тех случаях, когда невозможно получить статистически значимые выборки. При этом подходе исследователь на основе физических принципов пытается представить, как сигналы возникают и каким образом передаются. С помощью аналитических моделей могут быть предсказаны характерные картины шумов и вибраций в условиях нормальной работы и отклонений от нее. [c.259] Непрерывные измерения могут обеспечить раннее предупреждение о нарушениях работы и, если неисправность действительно возникла, указать ее причины. [c.260] Для небольших, но ответственных устройств с целью обнаружения зарождающихся неполадок и выполнения предупредительного ремонта применяются портативные приборы контроля вибраций. Портативные измерительные приборы обеспечивают заводских инженеров средствами количественного наблюдения без усложненного диагностирования. Блох [10] описывает использование таких измерителей. [c.260] Анализ виброграмм основан на том, что вибрации, создаваемые механизмом, содержат большое число дискретных частот, некоторые из которых могут быть связаны непосредственно с динамическим действием отдельных элементов внутри механизма. Когда изменяется амплитуда конкретной частоты или частотная картина в целом, то это отражает изменение внутри механизма и, возможно, ухудшающееся состояние системы. Многие нефтехимические заводы используют в настоящее время компьютерный анализ записей данных, поступающих от механизмов, в качестве средства для снижения эксплуатационных расходов и проведения аварийных ремонтов ответственного турбомеханического оборудования на нефтеперегонных и химических установках. На рис. 6.16 показана система сбора данных, используемая фирмой I I Ltd. [18]. [c.260] Данные, относящ,иеся к случаям ложной тревоги, должны быть удалены из банка данных. Случаи ложной тревоги обычно возникают вследствие неполадок на приборном щите, ослабления контактов или из-за оголенных проводов. Надежные данные, поступающие от чувствительных элементов, собираются с большой скоростью, разбиваются на небольшие части, и каждая часть дискретно прибавляется с целью выделить представительную картину на шумовом фоне. [c.261] В этой связи см. также работу [33]. [c.263] Фагерлунд [19] обсуждает подробности и необходимые расчеты при использовании вибраций стенок труб. Пути предотвращения вибраций в теплообменниках описаны Шварцем [37]. [c.264] Эрскин дал разрешение на публикацию следующего руководства, разработанного в I I Ltd., для анализа вибраций, возникающих в компрессорах, вентиляторах, турбинах и насосах [18]. [c.264] Рядом авторов предложены критерии, по которым можно судить о серьезности различных уровней вибрации. Большинство этих критериев основано на уточнении и развитии ранней работы Ратбона [36]. Опыт показал, что наиболее полезными и точными критериями для основного машинного оборудования химических предприятий являются те, которые содержатся в документе VDI 2056 [43]. На рис. 6.19 приведена адаптация оригинальных кривых из VDI 2056 и классификация, разработанная в Биллингэме этот материал рекомендуется для широкого применения. Рис. 6.19 вполне понятен, и не поступало сообщений о каких-либо трудностях с его использованием применительно к определению уровней вибрации в действующих производствах. [c.264] В последние годы появление цилиндрических корпусов и многих совершенных электронных и полупроводниковых приборов позволило проводить измерение орбиты вращения цапф в гидродинамических опорах. Поскольку этот метод является новым и имеющийся опыт сравнительно ограничен, то определяющих критериев, которые пригодны для общего использования и с помощью которых можно было бы судить о серьезности вибраций, в настоящее время существует мало. По табл. 6.1, составленной на основании литературных данных и нашего ограниченного опыта, можно делать заключения, касающиеся цилиндрических корпусов или легких роторов. [c.266] При низких частотах вращения допустимы большие отношения вибрационное смещение/диаметральный зазор, так как энергия вибраций зависит от частоты вращения, но на практике следует ожидать отношений, соответствующих частоте вращения 50 об/с. [c.266] Наиболее важный момент, который необходимо учитывать при использовании таких измерений, заключается в том, что в большинстве своем цапфы имеют овальность около 25 мкм, несмотря на особое внимание, уделяемое их изготовлению. Относительное смещение цапфы и вкладыша подшипника вследствие вибрации может быть того же порядка. Это означает, что во многих случаях действительный сигнал может быть замаскирован ошибкой изготовления цапфы даже при большой тщательности изготовления остаточная ошибка может быть около 10 мкм, а однажды она даже возросла, когда с какой-то цапфы при сборке были удалены следы легкой коррозии. [c.266] накопленный в сельскохозяйственном и нефтехимическом отделах I I Ltd., показал, что такой способ измерений дает ценные результаты, когда исследуется нестабильность подшипников, но он менее значим для изучения общих вибраций турбомашин, которые связаны с центрированием, разбалансировкой и аэродинамическими эффектами. Кроме того, этот вид измерений неприменим к высокочастотным вибрациям, возникающим в редукторах или в шестеренчатых соединениях. [c.266] Существующие вибрационные критерии позволяют установить уровни вибраций, по которым можно делать выводы, касающиеся конкретных видов машин, однако почти всегда они неприменимы к машинам, находящимся в нестандартных условиях по режиму их работы или местонахождению. В таких случаях хорошая система регистрации данных должна выработать, причем своевременно, систему действительных критериев для решения вопросов о качестве таких машин. [c.267] Записи данных могут использоваться также для уточнения системы уровней, даваемых общими вибрационными критериями для машин, работающих в стандартных условиях, и таким образом можно установить надежные вибрационные критерии, по которым с достоверностью можно делать простые заключения. [c.267] Приведенное выше уравнение дает лишь обобщенный фактор, который можно было вывести на основании исследования большого количества машин в сельскохозяйственном отделе I I Ltd. [c.267] Обращает на себя внимание отсутствие публикаций о критериях вибраций механизмов с возвратно-поступательным движением. Американский морской стандарт MIL-STD-167 дает критерии допустимых границ вибраций подшипников для новых возвратно-поступательных механизмов, которые 1) соответствуют критериям, вытекающим из наших собственных исследований машин с частотой вращения менее 7 об/с, 2) могут также преобразовываться в критерий скорости для высокоскоростных машин и 3) соответствуют критериям, даваемым документом VDI 2056 для машин группы С (группы, к которой, по-видимому, должны были бы принадлежать машины с возвратно-поступательным движением). [c.267] Во многих случаях для измерения низкочастотных вибраций, которые обычно имеют большую амплитуду, может быть вполне подходящим механический виброграф, такой, например, как Aska-nia. [c.268] Вернуться к основной статье