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關於高溫液（yè）體流量計振動故障分析及如何處理解決（jué）
點（diǎn）擊次數：1954 發布時間：2021-01-02 05:49:42
摘要：某電廠輔助冷卻高溫液體流量（liàng）計發生拍振，造成驅動電機振動超標。本文對拍振原因進行分析，並提出了解（jiě）決方法，成功解決振動故障。
1 引（yǐn）言
輔助冷卻高溫液體流量計（下文簡稱SEN高溫液體流量（liàng）計）振動超標，其中以電機非驅動端振動*大。本文從設備、係統兩（liǎng）方麵綜合分析電機振動高的原因是大修後啟動階段，上遊流道積氣引發（fā）氣（qì）柱諧振，該衝擊與SEN高溫液體流量計自身轉頻接近（jìn），電機發生拍振。*終通過動靜排氣穩定流場，解決了SEN高溫液體流量計振動超標故障。
2 拍振現象
如果對（duì）係統（tǒng）施加兩個（gè）頻率接近的力，使係統產生振動，其振幅（fú）具有時強（qiáng）時弱，呈周期性變化的特征，這種現象就叫做拍。設信號X（t）由兩個振動頻率相近（jìn）且幅值相等的正弦波疊加而成，即
當（dāng）ω1-ω2趨近（jìn）於0時，即兩（liǎng）個信（xìn）號（hào）的頻率越接（jiē）近時，拍振幅值越大。拍振（zhèn）信號（hào）的時域波形及頻（pín）譜圖如下，在頻譜圖中可看到兩個頻率接近（jìn）的峰。
3 設備振動分析
3.1測點（diǎn）選擇（zé）
為全麵監測設備振動，在電機與高溫液體流量（liàng）計的驅動端和非驅動端均設有振（zhèn）動（dòng）測點，對於立式高溫液體（tǐ）流（liú）量計，電機非驅動端（duān）剛度*弱，振動響應也*明顯，所（suǒ）以此測點往往能代表立式高溫液體流量計（jì）振動的*大點（下文記為測點1）。電廠人員定（dìng）期測量各點振動並建立數據庫，以便對振動參數進行趨勢跟蹤和（hé）分析。
3.2信號分析
SEN高溫（wēn）液體流量計（jì）維修後再鑒定時，測點1處振動約為7.0mm/s，超過報警值（振動標（biāo）準：報警值≥4.5mm/s，停機值（zhí）≥7.1mm/s）；隨（suí）即停運該高溫液體流量計，完全停（tíng）運後測點1振（zhèn）動仍高達4.5mm/s，說明設備（bèi）外部存在激擾源，使設備未運轉時依然有較大（dà）的振動響（xiǎng）應。
對振動采集器獲取（qǔ）的信號進行譜分析，高溫液體流量（liàng）計組運（yùn）轉狀態（tài）下主要振動頻率（lǜ）為11.33Hz和12.38Hz，其中12.38Hz為高溫液體流量計轉動頻率（lǜ）；停運時，12.38Hz的高溫液（yè）體流量計轉頻消失，11.33Hz的外部激擾力依然存（cún）在。
測點1的時（shí）域信（xìn）號如圖（tú）3，存在明顯的周（zhōu）期波動，周期約為1秒。設備在兩個頻率相近的激振（zhèn）力激（jī）發（fā）下，波形周期波動，現象與拍振吻合。由圖3可知，兩（liǎng）個激勵（lì）源頻率相差1.05HZ，根據拍振周期計算公式（shì）T=1/(f1-f2)算得（dé）周期為0.95S，與圖3中實（shí）測周期（qī）一致。
4 原因分析
該高（gāo）溫液體流量計在維修前測點1處振動約為2.0mm/s。大修期間高溫（wēn）液（yè）體流量計本體未（wèi）開展維（wéi）修工作，所以可（kě）排除設備本（běn）體故障，需從係統方麵尋找11.3HZ的激振（zhèn）力來源。管道輸液是通過高（gāo）溫液體流量計加壓作為動力，這種加壓方（fāng）式是間歇性（xìng）的，由於間歇加壓，管道內的壓力（lì）在平均值（zhí）的上、下波動，即產生所謂的壓（yā）力脈動，管流處於脈動狀態。脈動狀態的流（liú）體遇到彎管頭、閥門、盲板等元件時，產生**間而變化的激振力，在這種激振力作（zuò）用下管道和附屬設備產生振動。振動頻率為高溫液體流量計（jì）的間歇加壓頻率，即高溫液體流量計轉子的葉（yè）片通過頻率。而當管道內存在可壓縮氣體時，在壓（yā）力脈動作用下（xià），氣體的壓縮和膨脹會產生周期性流動振蕩，即氣柱諧振。當壓力脈動與氣柱的諧振（zhèn）頻率相等或接近時，會產生（shēng）共振，激起管道及其附屬元件強烈振動。根據（jù）係統設計，SEN高溫液體流量計取水口（kǒu）在循高溫液體流量計下遊，兩者通過一段封閉廊（láng）道相連。大（dà）修期間廊道內水排空，維修後充水啟動時廊道內會殘存一定空氣。當循高溫液體流量計葉（yè）片旋轉產（chǎn）生的壓力脈動與氣柱諧振共振時，下遊SEN高溫液體流量計將受到強烈激擾，激擾頻率為循高溫液體流量計葉片通（tōng）過頻率11.3HZ（高溫液體流量（liàng）計轉速169rpm,葉輪葉片4個），與圖2中實測（cè）幹擾頻率一致（zhì）。所以SEN高溫液體流量（liàng）計拍振的根本原因是上遊循高溫液體流（liú）量計葉片通過頻率與自身轉頻接近，廊（láng）道內殘存空氣（qì）引發的氣柱諧（xié）振強化了循高溫液體流量計脈動壓力的（de）傳遞（dì）。
5 故障處理
故障原因（yīn）明（míng）確後（hòu），項目組通過連續排氣、高溫液體流量計組（zǔ）切換等措施穩定管道內流場，消除SEN高（gāo）溫液體流量計的拍振，測（cè）點（diǎn）1振動降至2.1mm/s，與大修前振動相當，頻譜中11.33Hz的外部（bù）激振力（lì）也大幅下（xià）降。
6 結語
本（běn）文結（jié）合設備檢修記錄，係統設計及頻譜特征，鎖（suǒ）定故障原因為高溫液體（tǐ）流量計組上遊流體壓力（lì）脈動引發設備（bèi）拍振，*終通過動、靜排氣穩定流場等（děng）措施，快（kuài）速解決設備振動高缺陷，避免不必（bì）要的解體檢修。此次SEN高溫液體流量計振動處理案例可作為立式高溫液體流量（liàng）計振動異常分析的參考。
1 引（yǐn）言
輔助冷卻高溫液體流量計（下文簡稱SEN高溫液體流量（liàng）計）振動超標，其中以電機非驅動端振動*大。本文從設備、係統兩（liǎng）方麵綜合分析電機振動高的原因是大修後啟動階段，上遊流道積氣引發（fā）氣（qì）柱諧振，該衝擊與SEN高溫液體流量計自身轉頻接近（jìn），電機發生拍振。*終通過動靜排氣穩定流場，解決了SEN高溫液體流量計振動超標故障。
2 拍振現象
如果對（duì）係統（tǒng）施加兩個（gè）頻率接近的力，使係統產生振動，其振幅（fú）具有時強（qiáng）時弱，呈周期性變化的特征，這種現象就叫做拍。設信號X（t）由兩個振動頻率相近（jìn）且幅值相等的正弦波疊加而成，即
當（dāng）ω1-ω2趨近（jìn）於0時，即兩（liǎng）個信（xìn）號（hào）的頻率越接（jiē）近時，拍振幅值越大。拍振（zhèn）信號（hào）的時域波形及頻（pín）譜圖如下，在頻譜圖中可看到兩個頻率接近（jìn）的峰。
3 設備振動分析
3.1測點（diǎn）選擇（zé）
為全麵監測設備振動，在電機與高溫液體流量（liàng）計的驅動端和非驅動端均設有振（zhèn）動（dòng）測點，對於立式高溫液體（tǐ）流（liú）量計，電機非驅動端（duān）剛度*弱，振動響應也*明顯，所（suǒ）以此測點往往能代表立式高溫液體流量計（jì）振動的*大點（下文記為測點1）。電廠人員定（dìng）期測量各點振動並建立數據庫，以便對振動參數進行趨勢跟蹤和（hé）分析。
3.2信號分析
SEN高溫（wēn）液體流量計（jì）維修後再鑒定時，測點1處振動約為7.0mm/s，超過報警值（振動標（biāo）準：報警值≥4.5mm/s，停機值（zhí）≥7.1mm/s）；隨（suí）即停運該高溫液體流量計，完全停（tíng）運後測點1振（zhèn）動仍高達4.5mm/s，說明設備（bèi）外部存在激擾源，使設備未運轉時依然有較大（dà）的振動響（xiǎng）應。
對振動采集器獲取（qǔ）的信號進行譜分析，高溫液體流量（liàng）計組運（yùn）轉狀態（tài）下主要振動頻率（lǜ）為11.33Hz和12.38Hz，其中12.38Hz為高溫液體流量計轉動頻率（lǜ）；停運時，12.38Hz的高溫液（yè）體流量計轉頻消失，11.33Hz的外部激擾力依然存（cún）在。
測點1的時（shí）域信（xìn）號如圖（tú）3，存在明顯的周（zhōu）期波動，周期約為1秒。設備在兩個頻率相近的激振（zhèn）力激（jī）發（fā）下，波形周期波動，現象與拍振吻合。由圖3可知，兩（liǎng）個激勵（lì）源頻率相差1.05HZ，根據拍振周期計算公式（shì）T=1/(f1-f2)算得（dé）周期為0.95S，與圖3中實（shí）測周期（qī）一致。
4 原因分析
該高（gāo）溫液體流量計在維修前測點1處振動約為2.0mm/s。大修期間高溫（wēn）液（yè）體流量計本體未（wèi）開展維（wéi）修工作，所以可（kě）排除設備本（běn）體故障，需從係統方麵尋找11.3HZ的激振（zhèn）力來源。管道輸液是通過高（gāo）溫液體流量計加壓作為動力，這種加壓方（fāng）式是間歇性（xìng）的，由於間歇加壓，管道內的壓力（lì）在平均值（zhí）的上、下波動，即產生所謂的壓（yā）力脈動，管流處於脈動狀態。脈動狀態的流（liú）體遇到彎管頭、閥門、盲板等元件時，產生**間而變化的激振力，在這種激振力作（zuò）用下管道和附屬設備產生振動。振動頻率為高溫液體流量計（jì）的間歇加壓頻率，即高溫液體流量計轉子的葉（yè）片通過頻率。而當管道內存在可壓縮氣體時，在壓（yā）力脈動作用下（xià），氣體的壓縮和膨脹會產生周期性流動振蕩，即氣柱諧振。當壓力脈動與氣柱的諧振（zhèn）頻率相等或接近時，會產生（shēng）共振，激起管道及其附屬元件強烈振動。根據（jù）係統設計，SEN高溫液體流量計取水口（kǒu）在循高溫液體流量計下遊，兩者通過一段封閉廊（láng）道相連。大（dà）修期間廊道內水排空，維修後充水啟動時廊道內會殘存一定空氣。當循高溫液體流量計葉（yè）片旋轉產（chǎn）生的壓力脈動與氣柱諧振共振時，下遊SEN高溫液體流量計將受到強烈激擾，激擾頻率為循高溫液體流量計葉片通（tōng）過頻率11.3HZ（高溫液體流量（liàng）計轉速169rpm,葉輪葉片4個），與圖2中實測（cè）幹擾頻率一致（zhì）。所以SEN高溫液體流量（liàng）計拍振的根本原因是上遊循高溫液體流（liú）量計葉片通過頻率與自身轉頻接近，廊（láng）道內殘存空氣（qì）引發的氣柱諧（xié）振強化了循高溫液體流量計脈動壓力的（de）傳遞（dì）。
5 故障處理
故障原因（yīn）明（míng）確後（hòu），項目組通過連續排氣、高溫液體流量計組（zǔ）切換等措施穩定管道內流場，消除SEN高（gāo）溫液體流量計的拍振，測（cè）點（diǎn）1振動降至2.1mm/s，與大修前振動相當，頻譜中11.33Hz的外部（bù）激振力（lì）也大幅下（xià）降。
6 結語
本（běn）文結（jié）合設備檢修記錄，係統設計及頻譜特征，鎖（suǒ）定故障原因為高溫液體（tǐ）流量計組上遊流體壓力（lì）脈動引發設備（bèi）拍振，*終通過動、靜排氣穩定流場等（děng）措施，快（kuài）速解決設備振動高缺陷，避免不必（bì）要的解體檢修。此次SEN高溫液體流量計振動處理案例可作為立式高溫液體流量（liàng）計振動異常分析的參考。