设备状态检测技术的应用 设备状态检测技术的应用
姜占古
（山东中烟工业有限责任公司生产安全部，山东 济南 250014）
摘要：随着设备检测技术的不断发展，对设备的状态检测技术日益成熟，使设备维修由事后维修转变为预防维修、主动维修。青岛卷烟厂应用状态检测技术，采用Entek Enpac2500振动监测仪，对加料机循环风机进行状态检测时，发现其潜在故障，通过状态维修，消除了加料机循环风机的设备故障隐患。
关键词：状态检测；循环风机；状态维修
1 概述
随着生产的发展和科学技术的不断进步，设备的结构越来越复杂，功能越来越完善，自动化程度也越来越高。但由于各种因素的综合影响，导致设备发生各种故障，不能正常运转。设备能否安全可靠地以最佳状态运行，对于确保产品质量、提高企业生产能力、保障安全生产都具有十分重要的意义。有效地提高设备运行的可靠性，及时发现和预测出故障的发生是十分必要的，是加强设备管理的重要环节和最重要的工作。设备从正常到故障会有一个发生、发展的过程，因此对设备的运行状况应进行日常的、连续的、规范的工作状态的检查和测量，即状态检测，为设备预防维修提供依据。
设备的状态通常可分为正常状态、异常状态和故障状态三种情况。通过运用振动检测、红外检测及油样分析等多种状态诊断工具，可以了解和掌握设备的运行状态，并对设备的状态进行评估，分析其运行状态，为设备管理提供技术支撑。设备状态诊断在技术上的实施一般可分为简易诊断和精密诊断。简易诊断是设备状态检测的基础，设备的大多数故障可通过简易诊断予以“确诊”，即对设备的三种状态进行确认，只有当简易诊断难以确诊时，才采用精密诊断方式对设备的状态进行确认。设备的状态监测与故障诊断是诊断技术的两个组成部分，各有侧重点。状态监测主要是对设备的正常状态、异常状态和故障状态进行初步识别，故障诊断则是对故障状态进行精密诊断，结合设备的系统结构及工作状态，判断设备的故障部位。
在状态检测的过程中，可先采用振动检测等简易诊断技术，结合设备状态趋势和振动监测标准对设备的状态进行检测。对设备状态进行连续监测，并对设备在同一运行状态下的趋势进行记录，运用数理统计工具对数据进行管理，评估判定设备是否处于正常状态。同时，还可结合振动的绝对判定标准、相对判定标准和类比判定标准，对设备的运行状态进行综合评估判定。其中绝对判定标准,如ISO10816、ISO2372等，是将被测量值与事先设定的“标准状态门槛值”相比较，以判定设备运行状态的一类标准； 相对判定指将设备正常运转时所测得的值为初始值，然后对同一测点进行检测，将实测值与初始值相比；类比判定指将两台或多台同规格的设备在相同条件下运行时，通过对设备的相同检测点的检测值进行比较，对设备的运行状态进行判定。通过简易诊断对设备的状态进行检测，状态若异常，则采用精密诊断进一步确认。
2 润叶加料循环风机状态检测
图1 循环风机示意图
2.1 循环风机简介
润叶加料循环风机用于加料滚筒内的湿热空气循环，为烟叶增温增湿，对卷烟产品的内在质量有较大影响。循环风机由电机(功率7.8kW)、轴承箱、风机及皮带轮构成，结构示意图见图1。
2.2 循环风机状态检测
2016年7月4日，状态检测员使用罗克韦尔ENPAC2500振动监测仪对循环风机进行状态检测，检测数据见表1。
表1 循环风机状态检测
根据ISO2372振动评价标准，小于15kW的机器，振动烈度＜1.12mm/s为优秀，振动烈度＜2.8mm/s为良好，振动烈度＜7.1mm/s为合格，振动烈度＞7.1mm/s为不合格。参照ISO2372标准，循环风机监测点3振动烈度达到10.2mm/s，属于不合格状态，需停机检修。
2.3 维修、检测
2.3.1 应急维修
7月4日，利用生产间隙时间，拆卸轴承端盖检查，发现靠近风机侧的轴承端盖顶部磨损，造成轴承在垂直方向径向跳动；对风机进行检修，发现风机叶轮部分铆钉松动。由于时间紧，只更换轴承端盖，并对风机叶轮进行了紧固。
维修结束后，对循环风机再次进行了状态检测，数据见表2。
表2 循环风机状态检测（应急维修）
从检测结果分析，监测点3、4的振动烈度均＜2.8mm/s，状态良好，可以进行正常生产。对监测点3振动进行频谱分析，见图2。
图2 应急维修后监测点频谱分析图
从频谱图中可以看出，1倍频（860 CPM）的振动幅值达1.72mm/s，明显高于其他频率的振幅，循环风机可能存在不平衡的故障。
2.3.2 精益检维修
2月6日，利用车间停产时间，对循环风机进行精益检维修，并对风机叶轮进行动平衡试验，发现风机叶轮不平衡。根据动平衡试验，配重45.6g，使风机动平衡满足使用要求。
精益检维修完成后，对做动平衡后的循环风机进行状态检测，检测数据见表3。
表3 循环风机状态检测（精益检维修）
从检测结果分析，监测点3、4的振动烈度均＜1.12mm/s，状态优秀。对监测点3振动进行频谱分析，见图3。
图3 精益检维修后监测点频谱分析图
从频谱图中可以看出，1倍频（860 CPM）的振动幅值明显降低。
经过维修和做动平衡，轴承上水平和垂直的振动烈度下降很大，达到良好甚至优秀的程度。由于有多重故障存在，振动频谱会变得比较复杂，往往几种故障频谱罗列在一起，这时候需要根据典型故障频谱，对其进行分析和甄别，以便发现全部的故障点，为制定维修计划提供可靠的依据。
3 结语
设备状态检测技术的应用，可有效改变原有的维修机制，变事后维修为事前维修，变计划维修为预知维修，并节省大量维修费用。应用设备状态检测技术有如下优点。
（1）避免“过剩维修”，防止因不必要的维修使设备精度降低，延长设备寿命；
（2）减少故障停机和维修时间，提高生产效率和经济效益；
（3）减少和避免重大事故发生，不仅能获得较好的经济效益，还能获得较好的社会效益；
（4）设备状态监测与备件管理有机的结合，可有效降低备件费用和维修费用。
中图分类号：TP206
文献标识码：A
文章编号：1671-0711（2017）04（上）-0076-02
设备状态检测技术的应用 设备状态检测技术的应用
姜占古
（山东中烟工业有限责任公司生产安全部，山东 济南 250014）
摘要：随着设备检测技术的不断发展，对设备的状态检测技术日益成熟，使设备维修由事后维修转变为预防维修、主动维修。青岛卷烟厂应用状态检测技术，采用Entek Enpac2500振动监测仪，对加料机循环风机进行状态检测时，发现其潜在故障，通过状态维修，消除了加料机循环风机的设备故障隐患。
关键词：状态检测；循环风机；状态维修
1 概述
随着生产的发展和科学技术的不断进步，设备的结构越来越复杂，功能越来越完善，自动化程度也越来越高。但由于各种因素的综合影响，导致设备发生各种故障，不能正常运转。设备能否安全可靠地以最佳状态运行，对于确保产品质量、提高企业生产能力、保障安全生产都具有十分重要的意义。有效地提高设备运行的可靠性，及时发现和预测出故障的发生是十分必要的，是加强设备管理的重要环节和最重要的工作。设备从正常到故障会有一个发生、发展的过程，因此对设备的运行状况应进行日常的、连续的、规范的工作状态的检查和测量，即状态检测，为设备预防维修提供依据。
设备的状态通常可分为正常状态、异常状态和故障状态三种情况。通过运用振动检测、红外检测及油样分析等多种状态诊断工具，可以了解和掌握设备的运行状态，并对设备的状态进行评估，分析其运行状态，为设备管理提供技术支撑。设备状态诊断在技术上的实施一般可分为简易诊断和精密诊断。简易诊断是设备状态检测的基础，设备的大多数故障可通过简易诊断予以“确诊”，即对设备的三种状态进行确认，只有当简易诊断难以确诊时，才采用精密诊断方式对设备的状态进行确认。设备的状态监测与故障诊断是诊断技术的两个组成部分，各有侧重点。状态监测主要是对设备的正常状态、异常状态和故障状态进行初步识别，故障诊断则是对故障状态进行精密诊断，结合设备的系统结构及工作状态，判断设备的故障部位。
在状态检测的过程中，可先采用振动检测等简易诊断技术，结合设备状态趋势和振动监测标准对设备的状态进行检测。对设备状态进行连续监测，并对设备在同一运行状态下的趋势进行记录，运用数理统计工具对数据进行管理，评估判定设备是否处于正常状态。同时，还可结合振动的绝对判定标准、相对判定标准和类比判定标准，对设备的运行状态进行综合评估判定。其中绝对判定标准,如ISO10816、ISO2372等，是将被测量值与事先设定的“标准状态门槛值”相比较，以判定设备运行状态的一类标准； 相对判定指将设备正常运转时所测得的值为初始值，然后对同一测点进行检测，将实测值与初始值相比；类比判定指将两台或多台同规格的设备在相同条件下运行时，通过对设备的相同检测点的检测值进行比较，对设备的运行状态进行判定。通过简易诊断对设备的状态进行检测，状态若异常，则采用精密诊断进一步确认。
2 润叶加料循环风机状态检测
图1 循环风机示意图
2.1 循环风机简介
润叶加料循环风机用于加料滚筒内的湿热空气循环，为烟叶增温增湿，对卷烟产品的内在质量有较大影响。循环风机由电机(功率7.8kW)、轴承箱、风机及皮带轮构成，结构示意图见图1。
2.2 循环风机状态检测
2016年7月4日，状态检测员使用罗克韦尔ENPAC2500振动监测仪对循环风机进行状态检测，检测数据见表1。
表1 循环风机状态检测
根据ISO2372振动评价标准，小于15kW的机器，振动烈度＜1.12mm/s为优秀，振动烈度＜2.8mm/s为良好，振动烈度＜7.1mm/s为合格，振动烈度＞7.1mm/s为不合格。参照ISO2372标准，循环风机监测点3振动烈度达到10.2mm/s，属于不合格状态，需停机检修。
2.3 维修、检测
2.3.1 应急维修
7月4日，利用生产间隙时间，拆卸轴承端盖检查，发现靠近风机侧的轴承端盖顶部磨损，造成轴承在垂直方向径向跳动；对风机进行检修，发现风机叶轮部分铆钉松动。由于时间紧，只更换轴承端盖，并对风机叶轮进行了紧固。
维修结束后，对循环风机再次进行了状态检测，数据见表2。
表2 循环风机状态检测（应急维修）
从检测结果分析，监测点3、4的振动烈度均＜2.8mm/s，状态良好，可以进行正常生产。对监测点3振动进行频谱分析，见图2。
图2 应急维修后监测点频谱分析图
从频谱图中可以看出，1倍频（860 CPM）的振动幅值达1.72mm/s，明显高于其他频率的振幅，循环风机可能存在不平衡的故障。
2.3.2 精益检维修
2月6日，利用车间停产时间，对循环风机进行精益检维修，并对风机叶轮进行动平衡试验，发现风机叶轮不平衡。根据动平衡试验，配重45.6g，使风机动平衡满足使用要求。
精益检维修完成后，对做动平衡后的循环风机进行状态检测，检测数据见表3。
表3 循环风机状态检测（精益检维修）
从检测结果分析，监测点3、4的振动烈度均＜1.12mm/s，状态优秀。对监测点3振动进行频谱分析，见图3。
图3 精益检维修后监测点频谱分析图
从频谱图中可以看出，1倍频（860 CPM）的振动幅值明显降低。
经过维修和做动平衡，轴承上水平和垂直的振动烈度下降很大，达到良好甚至优秀的程度。由于有多重故障存在，振动频谱会变得比较复杂，往往几种故障频谱罗列在一起，这时候需要根据典型故障频谱，对其进行分析和甄别，以便发现全部的故障点，为制定维修计划提供可靠的依据。
3 结语
设备状态检测技术的应用，可有效改变原有的维修机制，变事后维修为事前维修，变计划维修为预知维修，并节省大量维修费用。应用设备状态检测技术有如下优点。
（1）避免“过剩维修”，防止因不必要的维修使设备精度降低，延长设备寿命；
（2）减少故障停机和维修时间，提高生产效率和经济效益；
（3）减少和避免重大事故发生，不仅能获得较好的经济效益，还能获得较好的社会效益；
（4）设备状态监测与备件管理有机的结合，可有效降低备件费用和维修费用。
中图分类号：TP206
文献标识码：A
文章编号：1671-0711（2017）04（上）-0076-02