旋转机械是工业中应用最广泛的机械。 许多大型旋转机械,如离心泵、压缩机、汽轮机、电动机、发动机、发电机等,也是石化行业的关键设备。
这些旋转机械在向大型化发展的过程中,出现了大量的强度、结构、振动、噪声、可靠性以及材料和工艺等问题。 设备损坏事件时有发生。 国内外大型汽轮机严重事故就是典型例子。 例子。
因此,监测旋转机械的状态是提前预防和发现故障、避免事故发生的重要途径。
状态监测技术简介
1、振动监测与分析技术
振动监测技术是目前常用的基本方法。 当机器内部出现异常时,一般会伴随着振动的增大和工作性能的变化。 通过对机械振动信号的测量和分析,无需停机和拆卸即可了解机械的劣化程度和故障性质。 而且目前的测量方法比较完善、简单,因此在工程中得到广泛应用。
2、红外测温技术
光只是电磁波的一小部分,可见光的波长范围为0.38μm~0.78μm。 波长最短的是紫光,其次是蓝色、青色、绿色、黄色、橙色和红色。 波长比紫光短的称为“紫外线”,波长比红光长的称为“红外线”。
“红外线”的波长范围为0.78~1000μm。
波长:
0.78~1.5μm
近红外区
1.5~10μm
中红外区
10~1000μm
远红外区
只要任何物体的温度高于绝对零(-273.15°C),部分热能就会转化为辐射能。 物体的温度不同,辐射的波长成分不同,辐射能量的大小也不同。 这种能量包括可见光和无机能。 可见红外线有两部分,但大部分能量属于红外线。 热辐射的一个非常重要的组成部分是红外辐射。 黑体的辐射系数为1,吸收所有的辐射能。
红外成像系统:
使用红外传感器(红外探测器)接收被测目标的红外信号。 放大后发送至显示器,形成目标温度分布的二维视觉图像。 将数据发送至计算机进行数据处理,观察变化,确定故障部位。
优势:
(1)遥测方便、安全,特别是在高处、偏远、危险场合。
(2)温度测量范围宽,从零下几十度到2000摄氏度。 它具有高灵敏度,甚至可以检测微小的温差。
(3)可以降低监测成本。
3、油液分析技术(残渣分析技术
)
磨损过程:磨合期、正常期、磨损期、严重磨损期
磨损失效类型:粘着磨损、磨粒磨损、表面疲劳磨损、腐蚀磨损。
铁谱技术原理:
表面磨损产生的磨损颗粒进入润滑油并悬浮在油中。 这些微小的磨损颗粒带来了有关机械设备故障的重要信息。 在不停机或解体的情况下,对磨料颗粒的形状、尺寸、表面形貌、数量、粒度分布、材料成分等特性进行分析比较,获得机械设备的运行状态。 它主要利用高梯度强磁场,根据颗粒大小分离碎片,通过颜色确定成分,用光学或电子显微镜观察,并与“标准铁谱图集”进行比较。
4.声发射技术
机理:当固体受力时,微观结构不均匀或内部缺陷的存在会导致局部压力集中,从而增大塑性变形或引起裂纹的形成和发展。 例如树枝折断的声音、地震的隆隆声、玻璃破碎的声音等。
声发射技术:
利用声发射现象的特点,对干扰中的声发射信号进行检测和分析,并根据声发射信号的特点推断声发射源的危险性。 这种技术称为声发射技术。 它是一种快速、动态、全面的检测技术,常用于监测和评估压力容器的缺陷。 例如,容器在长期使用过程中可能会出现疲劳裂纹、应力腐蚀裂纹等。 会发生声发射; 容器在定期维护时要进行水压试验,利用声发射的凯塞尔效应可以监测裂纹的扩展或新裂纹的形成。
5、噪声监测技术
机器运行过程中产生的振动和噪音是诊断信息的重要来源。 振动和噪音是机器运行的一个属性。 振动和噪音的增加一定是故障造成的。 在机械设备的状态监测和故障诊断中,噪声监测也是最基本的监测方法之一。 噪声监测的一个重要内容是通过噪声测量和分析来确定机械设备的状态。 因此,有必要首先找出噪声的来源,然后分析其频率组成和各成分的变化,以提取有关机器运行状态的信息。 噪声识别的主要方法有:
①主观评价估计法——利用人耳的噪声测量和识别能力,经过长期的实践和训练,主观判断噪声源的频率、位置、是否正常,并估计引起噪声的部位。异常噪声及其原因。
②近场测量法——用测量仪器对靠近机器的表面进行扫描,根据示值的大小确定主要噪声源的位置。
③表面振动速度测量法——测量表面各点辐射的声能。
④频谱分析法——区分峰值频率,识别主要声源。
⑤声强法——测量噪声发射的概率。
6、滚动轴承检测技术
滚动轴承是机器中的易损件。 轴承缺陷会引起机器剧烈振动和噪声,甚至造成设备损坏。 滚动轴承在运行过程中会因各种原因而损坏,如装配不当、润滑不良、水分和异物侵入、腐蚀和过载等,都会导致轴承过早损坏。
滚动轴承的主要失效形式有:疲劳剥落、磨损、塑性变形、腐蚀、断裂、胶合和保持架损坏等。
滚动轴承故障监测方法主要有振动信号法和油污分析法。
7、无损检测技术
凡是能够对材料或设备中的缺陷和故障实现无损检测的机械、声、光、热、电、磁、电磁辐射、核辐射、化学、粒子束等方法都可以认为是无损检测。广义。 方法,习惯上将超声波、辐射、磁粉、渗透、涡流五种方法称为常规无损检测方法,将其他正在发展的无损检测技术称为新型无损检测技术。
主要无损检测方法的适用范围及特点
序列号
检测方法
适用的缺陷类型
基本特点
超声波探伤方法
表面和内部缺陷
速度快,对平面缺陷灵敏度高
射线照相术
内部缺陷
对体积缺陷直观且高度敏感
磁粉探伤
表面缺陷
仅适用于铁磁材料制成的组件
渗透检测
表面开口缺陷
便于使用
涡流探伤法
表面缺陷
适用于导电材料的元件
有任何有关旋转机械的实际问题,
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