2013动设备振动状态监测与故障诊断数据采集及评价方法

1、Q/SY中国石油天然气股份有限公司企业标准Q/SY TZ 03882013移动设备振动状态监测和故障诊断数据采集和评价方法dataacquisitionandevaluationmethodofdynamicentervirtionstatemonitoringandfaultdiagnosis2013 - 12 - 01发行版2013 - 12 - 15的实施中国石油天然气股份有限公司塔里木油田分公司公布目录前言II1范围12正规参照文件13术语和定义14振动状态监视对象的选定25一般要求26工作流程37数据收集58故障诊断和分析方法10附录a (资料性附录)设备故障诊断报告形式22附录b

2、(资料性附录)状态监视和故障排除资料24前言本标准是根据GB/T 1.1-2009提交的起草规则制定的。请注意，本文的一部分可能包含专利。 本文的发行机构不负责识别这些专利。本标准由塔里木油田公司标准化技术委员会提出。本标准由设备专业分委员会解释。本标准窗口单位：生产运行所。本基准草案单位：生产运行所、开发事业部、天然气事业部。本标准主要起草人：王福善、殷树根、王立辉、刘绍东、柳楠、杨家林、唐瑜。动设备振动状态监测和故障诊断数据采集和评价方法一的范围本标准规定了泵、压缩机组等动力设备振动状态的监测和故障诊断数据的采集和评价方法。本标准适用于油田设备购买、安装、修理改造的质量评价、运行中的状态评

3、价和故障分析。2正规参照文件以下文件在这个文件的应用中不可或缺。 订单日期参考文件只有订单日期版本适用于此文件。 与日期无关的参考文件的最新版本(包含所有更改单)适用于此文件。评价GB/T 6075.1机械振动的第1部分：用非旋转零件测量总则GB/T 6075.2-2012用非旋转部件测量和评价机械振动的第2部分： 50 MW以上，额定转速1500 r/min，1800 r/min，3000 r/min，3600 r/min设置在陆地上的涡轮和发电机用GB/T 6075.3-2011非旋转部件测量评价机械振动的第3部分：额定功率大于15 kW，额定转速在120 r/min到15000 r/mi

4、n之间的现场测量的工业机械GB/T 7184-2001中小电力柴油机的振动测量和评价GB/T 7777-2003容积式压缩机的机械振动测量和评价GB 10068-2008轴中心高度为56 mm以上的电机的机械振动的测量、评价及极限值GB 10889-89泵的振动测量和评价方法GB/T 11348.1旋转机械的旋转轴径向振动的测量和评价第1部分：总则GB/T 19873机械状态检测和诊断振动状态监视JB/T 8097-1999泵的振动测量和评价方法ISO 2372机械振动的评价标准基础ISO 3945振动烈度的现场测量和评价ISO 10816-16机械振动-非旋转零件的机械振动的测量和评价ISO

5、 18436-2:2003设备的状态监视和诊断-个人训练和认证的必要条件第二部分振动状态监视和诊断3术语和定义以下术语和定义适用于本文档。3.1状态监视和故障诊断conditionmonitoring和故障诊断在设备运行中或几乎不分解时，用各种手段掌握设备的运行状态，判定故障发生的部位和原因，预测设备未来的状态，并进行预报。3.2简易诊断simple诊断程序通过监视设备的运行状态信息，判别设备有无故障，明确故障的严重程度，分析故障趋势，设备维修人员在现场进行测试分析，快速有效地评价设备的运行状态，状态监视也是简易诊断的过程。3.3精密诊断precise诊断通过收集设备运行状态信息，详细分析数据

6、，发现隐藏故障。 判断故障的程度和变化趋势，提出修理建议，由专业技术服务团队的专业技术人员在现场和诊断中心进行，也称为精密诊断。3.4振动震度vibration severity规定振动速度的均方根值(有效值)是表示振动的强度的参数。3.5基线基线base line机械设备在稳定可接受的状态下运行时，将测量和观察得到的数据或数据组作为基线振动数据。 之后的所有测量都将与这些基线值进行比较来检测振动的变化。4振动状态监视对象的选定4.1状态监视的主要对象油田公司的压缩机组、泵机组等动力设备。4.2必须加密监视对象以下几种情况应该加密进行设备的状态监视新投入的设备修理前、修理后的设备需要监视运行的

7、设备。5一般要求5.1设备的要求5.1.1一般采用加速度传感器，系统的线性频率范围必须从最低旋转频率的0.2倍复盖到关注的最高激励频率的3.5倍。5.1.2监视数据位移，特别是低频振动，最好采用其他类型的传感器。5.1.3硬件系统中的检查设备在每次使用前都要进行标定或校准。5.1.4信号自适应系统的响应特性必须与所使用设备的响应特性完全一致，可以是传感器、测量设备的构成部分，也可以是独立系统。5.1.5测试设备的背景噪声保证可以比最小振动测量值低10 dB或小于其三分之一，同时调整比最大预期信号至少高10 dB的信号。5.2人的要求振动监测诊断的工作人员必须具有以下能力或素质a )振动监测诊断

8、员工至少接受32小时的专业训练，有6个月以上现场实践训练经验b )熟悉现场设备的结构、工作原理及工作情况，熟悉各种设备的故障模式c )熟悉现场设备诊断测量点及测量点部位的零件结构、特性，可以根据不同的设备正确地判断测量点的位置，并正确地放置d )了解现场工作风险源和使用机构的安全管理要求，积极协助现场HSE管理。5.3收集数据的要求5.3.1对监视设备实施“六定”。 六项内容如下：a )必须确定部位，明确指定设备的监视部位，根据部位规定相应的检查项目和内容b )必须决定方法，决定设备各内容的监测方法和相应的设备c )制定标准，设备各内容的监测应明确给出状态判定标准d )定人员，对设备各项内容的

9、监测应由一定的人员负责e )一定周期、设备的各内容的监控需要规定的时间周期f )确定案例，定期的监视工作在设备长期稳定的情况下进行，或者建立不同案例下的设备振动的基线，选择比较案例进行监视和诊断。5.3.2设备的监控频率应满足以下要求a )泵类设备监视的频率为每两个月一次b )压缩机类设备监视的频率为一个月一次c )需要监视运转的设备，监视频度可以根据情况决定。5.4诊断分析的要求5.4.1简易诊断时被测设备的振动水平达到设备相应的基准警报阈值时，应提出修理建议。5.4.2精密诊断以时域分析和频域分析方法为主，同时建议采用其他分析方法。5.4.3状态监视和故障诊断、评价分析必须结合现场情况、历

10、史修理。6工作流程6.1简单的诊断工作流程如图1所示。6.2精密诊断作业顺序如图2所示。决定检测方式确定监视目的确定监视对象现场检查维护调整。n检测结果趋势分析报告和执行建议y图1简易诊断流程图确定监视对象了解结构的原理、情况和维护的历史分析、创建破坏模式制定计划选择测量点初步监测基线的确定决定报警值日常的监测确定监视对象确定监视对象n趋势分析y确定监视对象趋势回顾诊断评价y初步监测趋势回顾诊断评价图2精密诊断流程图7数据收集7.1监视部位7.1.1泵类设备主要包括离心泵和往复泵，测量点的配置方法可参考相应的标准，测量点的位置应选择振动能传递给弹性基础或其他部件的位置。 离心泵的测定点在泵自由

11、端轴承径向、动力输入端轴承径向、电动机动力输出端轴承径向、动力自由端轴承径向上，被选定在各级叶轮壳体的外部。测量点1 :泵自由端2 :泵输入端3 :电动机输入端4 :电动机自由端5-9 :叶轮图3离心泵(5级叶轮)的测定点的示意图7.1.2往复泵的测定点为：泵动力输入端轴承径方向、自由端轴承径方向、自由端轴承径方向、汽缸供水阀、排气阀、汽缸套、十字头壳体外部、电动机自由端轴承径方向、动力输出端轴承径方向、变速器动力输入端轴承径方向、动力输出端轴测量点1 :曲柄输入端2 :曲柄自由端径向3 :曲柄自由端轴方向4、8、12 :送液阀5、9、13 :出液阀6、10、14 :缸孔7、11、15 :十字

12、头18 :减速箱输入端19 :减速箱输出端16 :电动机自由端17 :电动机输出端图4气缸往复泵的测定点的示意图7.1.3往复式压缩机的测定点一般选定为压缩机的曲轴动力输入端轴承径向、曲轴自由端轴承径向、曲轴自由端轴承轴向，可见于各气缸的进气阀、排气阀、气缸孔、十字头壳体的外部。测量点：1 :曲柄输入端2 :曲柄自由端径向3 :曲柄自由端轴方向4、5、6、7、14、15、16、17、24、25、26、27、34、35、36、37 :进气门8、9、10、11、18、19、20、21、28、29、30、31、38、39、40、41 :排气阀12、22、32、42 :气缸孔13、23、33、43 :

13、十字头44 :电动机自由端45 :电动机输出端图6是图54缸往复压缩机的测定点的示意图7.1.4螺杆压缩机的测定点一般选定为电动机的自由端轴承径向、动力输出端轴承径向、压缩机的动力输入端轴承径向、自由端轴承径向，参照图6。测量点：1 :电机自由端4 :母螺钉近电机端2 :电动机输出端5 :外螺纹远电动机端3 :内螺纹远马达端6 :外螺纹近马达端图6双轴压缩机测定点的示意图7.1.5内燃机的测量点是从动力输出端到自由端的各气缸盖，参照图7。说明：L1-L8 :发动机左8汽缸R1-R8 :发动机右8汽缸图7是发动机单元测定点的示意图7.2记录参数7.2.1泵类测量参数包括设备的工况参数和测量点的振

14、动值。 案例参数包括设备的运转转速、流量、排液压力、齿轮箱温度、轴承温度及电动机电流等。7.2.2压缩机类的测量参数也包括设备的工况参数和测量点处的振动值，工况参数有设备的运行转速、各级进出口压力、各级进出口温度、发动机转速、排温、负荷、电动机电流等。8故障诊断和分析方法8.1一般原则对监控设备进行简易诊断，采用评价设备振动震度的时域分析、频域分析等方法对监控设备进行精密诊断，缩小故障部位，确定故障类型，发现隐藏故障。8.2简易诊断8.2.1振动的震度评价8.2.1.1计算各采集点的振动速度值，特别关注趋势分析中异常测量点的振动速度值，并据此进行监测设备的振动震度评价。8.2.1.2离心泵的振

15、动震度评价步骤如下a )按泵的中心高度和转速对泵进行分类，分类于表1b )根据泵的种类和采集点的速度值评价泵的振动震度，如表2所示。表1 GB10889中规定的泵的分类分类中心高度(毫米)88225 225至550 550转速(r/min )第一类18001000-第二类 18004500 10001800 6001500第三类 45001200 1800500 15003600第四类- 450012000 360012000注1:卧式泵的中心高度由泵的轴线到泵底座上表面的距离h，mm规定。注2:立式泵中心高取泵出口法兰密封面到泵轴线的投影距离。表2 GB10889推荐泵的振动震度评价标准振动震度范围振动水平震级第一类第二类第三类第四类0.28甲组联赛甲组联赛甲组联赛甲组联赛0.450.711.12乙级联赛1.80乙级联赛2.80c.c乙级联赛4.50c.c乙级联赛7.10德. dc.c乙级联赛11.20德. dc.c18.00德. d28.00德. d45.0071.00评价范围说明：a :最近委托评级的机器，振动值一般在这