BRY風(fēng)冷式離心導(dǎo)熱油泵軸承故障的振動分析與處理
一、概述
導(dǎo)熱油循環(huán)油泵是某浮式儲油輪（FPSO）原油進行熱交換系統(tǒng)的重要組成部分之一，對原油生產(chǎn)起著相當(dāng)重要的作用。該導(dǎo)熱油循環(huán)油泵共有三臺,兩臺運行，一臺備用,而且每一臺泵對應(yīng)一套熱介質(zhì)爐。泵的形式為離心泵,每臺泵的排量為110m/h,吸入壓力為200kPa,排出壓力為900kPa。
離心泵葉片為5片，轉(zhuǎn)速約2970r/min，泵輸送液體為熱油，溫度在150℃左右。電機為3相異步電動機，額定轉(zhuǎn)速2980r/min，功率30kW。
設(shè)備構(gòu)成及測點布置。振動數(shù)據(jù)由SKF Microlog CMVA60-EN-1數(shù)據(jù)采集器采集，通過其相應(yīng)的Machine Analyst 2.2軟件進行處理分析。
二、軸承振動故障分析與處理
1.設(shè)備故障典型頻譜圖
（1）泵聯(lián)軸器端軸承水平方向。
（2）泵聯(lián)軸器端軸承垂直方向。
2.設(shè)備振動標(biāo)準(zhǔn)及軸承故障頻率
3.故障分析
初步發(fā)現(xiàn)：①除了旋轉(zhuǎn)頻率（48.75Hz）外，主要以等間距的150Hz的諧波為主；②在每個諧波邊上都出現(xiàn)不規(guī)則的邊頻帶；③時域波形中出現(xiàn)部分沖擊信號。泵軸承振動。
軸承故障頻率，可以初步判斷軸承外圈存在故障。
假設(shè)滾動軸承的滾珠上有一處缺陷，那么通過該滾珠運轉(zhuǎn)時會在內(nèi)圈和外圈上各碰撞一次，所以一般情況下，軸承的滾珠故障會以2倍的滾珠故障頻率出現(xiàn)；另外，由于滾珠是附在保持架上的，如果滾珠運轉(zhuǎn)時碰撞2次，那么在2倍滾珠故障頻率BSF的邊上就會有2倍保持架故障頻率FTF的邊帶。但是，在實際工作中，滾動體缺陷往往不僅僅是一處，而且不是單個滾動體出現(xiàn)缺陷，所以在頻譜中并未發(fā)現(xiàn)整倍的保持架故障頻率FTF的邊帶。另外，很多情況下隨著故障的發(fā)展實際的軸承故障頻率與計算出的故障頻率不*匹配，只要其誤差不大于3Hz左右，就可以認(rèn)為是相符的。綜上所述，判斷該泵軸承外圈及滾動體出現(xiàn)故障。
三、診斷結(jié)論
（1）在頻譜中以軸承部件的缺陷頻率及其諧波為主，并隨著故障的發(fā)展，會出現(xiàn)軸承其他部件的缺陷頻率及其倍頻，另外由于軸承保持架缺陷頻率較低，泊泰邦在故障診斷中容易被忽略，所以在分析過程中要特別注意。
（2）從時域波形中的沖擊可以看出故障的嚴(yán)重程度。
（3）滾動軸承滾道多處損傷，在為軸承故障特征頻率的峰值與其倍頻的峰值相差不大，并呈衰減趨勢。
（4）滾動軸承內(nèi)圈滾道故障，在內(nèi)圈故障特征頻率及其倍頻兩旁均出現(xiàn)被轉(zhuǎn)頻調(diào)制的邊頻帶。而外圈滾道故障，在外圈故障特征頻率及倍頻兩旁基本不出現(xiàn)邊頻帶。
（5）設(shè)備故障診斷是非常復(fù)雜的，在對設(shè)備與現(xiàn)場環(huán)境深入了解的基礎(chǔ)上才能得出比較科學(xué)準(zhǔn)確的結(jié)論。例如，此案例中的泵非驅(qū)動端軸承，7月份檢測過程中發(fā)現(xiàn)軸承已出現(xiàn)故障，在8月份的監(jiān)測數(shù)據(jù)中顯示其故障程度加劇，但是振動速度值并未明顯上升，結(jié)合設(shè)備結(jié)構(gòu)和現(xiàn)場情況分析是因為泵非驅(qū)動端軸承的潤滑方式是介質(zhì)潤滑,即該軸承*浸在輸送介質(zhì)中,導(dǎo)熱油循環(huán)油泵在軸承損壞過程中,熱油的潤滑起到了緩解軸承失效的作用,而且軸承剝落產(chǎn)生的金屬屑被熱油帶走,并沒有對軸承產(chǎn)生二次“傷害”,所以正是由于其結(jié)構(gòu)的特殊性,泵軸承的速度值才沒有明顯上升。若監(jiān)測分析人員對設(shè)備結(jié)構(gòu)和現(xiàn)場環(huán)境不了解,很可能會做出錯誤的判斷,從而造成不良后果。
