Выявление дефектов подшипников качения с использованием метода фазовых портретов при вибродиагностике насосных агрегатов

• Автор: Нафиков, Азамат Фанович
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 124 с. : ил.

1 Насосно-компрессорное оборудование, применяемое для ведения технологических процессов нефтепереработки

1.1 Классификация насосных агрегатов, их технические характеристики

( 1.2 Классификация дефектов насосных агрегатов по частоте

их возникновения

1.3 Вибрация роторных машин р 1.3.1 Источники вибрации насосных агрегатов

4 1.3.2 Дефекты подшипнгіков качения

Выводы
2 Существующие в вибродиагностике методы оценки технического состояния насосных агрегатов
Выводы

3 Объекты и средства исследования

3.1 Назначение и технические характеристики насосного агрегата марки НК-65/35

3.2 Контрольные точки измерения вибросигнала
3.3 Средства диагностирования Выводы
4 Анализ вибросигнала методом фазовых портретов
4.1 Построение фазовых портретов
4.2 Определение характера развивающегося дефекта
4.3 Методические рекомендации по оценке состояния подшипников качения центробежных насосных агрегатов
с, 4.4 Применение методики построения фазовых портретов для
оценки состояния подшипников центробежного насосного агрегата

Выводы
Основные выводы Список литературы Приложение А Приложение Б Приложение В Приложение Г Приложение Д

Одной из наиболее важных и актуальных проблем современности является повышение качества и надежности механизмов, машин и оборудования в любой отрасли промышленности. Известны традиционные пути увеличения надежности и ресурса, такие как оптимизация систем, совершенствование конструкции и технологии изготовления отдельных элементов, резервирования механизмов, машин и оборудования. Большинство предприятий в связи с экономическими изменениями в стране не имеют возможности своевременно обновлять оборудование,-и потому актуальным становится вопрос о том, каким образом можно дольше и эффективнее использовать уже имеющееся.
Увеличение эффективности, надежности и ресурса, а также обеспечение безопасной эксплуатации машин и механизмов тесно связано с необходимостью оценки их технического состояния. Наиболее эффективными являются методы неразрушающего контроля, в частности - вибродиагностика. Именно вибросигнал, обладая достаточно емкой информацией о работе агрегата и его элементов, может являться достоверным показателем его состояния.
В настоящее время в нефтегазовой отрасли одними из самых распространенных разновидностей машин являются центробежные насосные агрегаты (ЦНА), оценка технического состояния которых производится на основе периодического контроля вибропараметров. Известно, что службы вибродиагностики в большинстве случаев применяют спектральный метод анализа вибросигналов, основанный на первичном Фурье-преобразовании. Наряду с неоспоримыми достоинствами, это преобразование обладает и определенными недостатками: исходный сигнал заменяется на периодический, для всего исследуемого сигнала нестационарного процесса получаются усредненные коэффициенты. Все это затрудняет постановку диагноза, требует дополнительного применения вспомогательных методов или устройств. Особую сложность вызывает идентификация дефектов подшипниковых узлов на ранних стадиях и в процессе развития. Разрушение подшипников приводит к износу деталей ротора и в некоторых случамает составление и многократное пополнение баз данных, что в условиях производства в большинстве случаев является нецелесообразным. Другим недостатком этих методов является применение единственного набора критериев и предельных значений для оценки состояния всего парка оборудования предприятия, что характеризуется большой степенью неточности.
При мониторинге технического состояния оборудования на предприятиях основным параметром для анализа является общий уровень вибрации, превышение которым допустимых пределов является сигналом для принятия соответствующих мер. Однако часто на практике встречаются такие случаи, когда, несмотря на общий уровень вибрации, вызываемый определенным дефектом, в агрегате развивается другой дефект, чье влияние на общий уровень вибрации поначалу незначительно, но через некоторое время скорость развития дефекта начинает расти с экспоненциальной зависимостью, что в конечном итоге сказывается и на уровне вибрации. В таких случаях при естественном реагировании сигнализации системы мониторинга иногда бывает поздно предотвратить аварийную ситуацию.
Поэтому возникает необходимость в разработке дополнительных методов анализа вибросигналов, не зависящих от типа агрегата и условий его работы и позволяющих более качественно оценивать информацию, получаемую в результате замеров вибрационных параметров дефектных агрегатов. А также, помимо общего уровня вибрации, требуется дополнительный критерий оценки общего состояния оборудования, который отражал бы реальное состояние вибрационного сигнала.
Таким образом, на сегодняшний день возможности спектрального анализа не могут в полной мере удовлетворить возросшие требования к качеству решения задач вибродиагностики /49, 59/, что приводит к необходимости создания дополнительных методов первичного анализа вибросигналов