Диагностика и виброналадка

Любой агрегат в процессе работы возбуждает колебания («вибрирует») на определенных частотах. Измеряя эти колебания на работающем оборудовании при помощи специальных приборов, можно оценить общее состояние агрегата в соответствии с требованиями ГОСТ и выдать рекомендации о возможности его дальнейшей эксплуатации. Каждый из узлов агрегата имеет характерные частоты неисправностей: дисбаланс вызывает вибрацию на частоте вращения, расцентровка – на удвоенной частоте вращения, дефект рабочего колеса – на «лопастной! Частоте и пр.

Разложив колебания на отдельные составляющие, можно идентифицировать неисправный узел, предложить мероприятия по устранению дефекта и снижению вибрации агрегата. В ряде случаев можно не только определить причину повышенной вибрации, но и снизить ее уровень при помощи балансировки, центровки, изменения жесткости опорных конструкций и пр. Процесс снижения вибрации без демонтажа оборудования называется виброналадкой.

Вибрация не только помогает выявлять скрытые неисправности оборудования. Повышенная вибрация приводит к быстрому износу узлов агрегата и возникновению аварий, которые могут сопровождаться серьезными разрушениями и длительными внеплановыми простоями. В этом случае, как правило, требуется длительный дорогостоящий ремонт. Поэтому крайне важно поддерживать допустимый уровень вибрации оборудования, а в случае роста принимать незамедлительные меры по устранению неисправностей.

Метод определения технического состояния по вибрации получил наибольшее распространение при диагностике динамического оборудования на стационарных режимах работы. К такому оборудованию относятся:
• центробежные и осевые насосы,
• центробежные и винтовые компрессоры,
• различные виды тягодутьевых агрегатов,
• электродвигатели постоянного и переменного тока,
• паровые, газовые и гидро- турбины,
• многоступенчатые редукторы и вариаторы различного исполнения,
• шпиндели металлообрабатывающих станков.


Также вибродиагностика может быть успешно использована для оценки состояния подшипников, передач и других узлов сложных многовальных машин в условиях нестационарной работы. Однако диагностика подобного оборудования требует специальной измерительной аппаратуры и высокой квалификации специалистов. К такому оборудованию относятся:
• приводы и редукторы клетей прокатных станов,
• МНЛЗ, конвертеры, печи и другое основное металлургическое оборудование,
• узлы и механизмы бумагоделательных машин,
• различные виды кранового оборудования,
• подъемно-транспортные механизмы (эскалаторы, подъемники, конвейеры и пр.),
• кузнечно-прессовое оборудование,
• металлообрабатывающие станки,
• поршневые компрессоры и плунжерные насосы,
• печи спекания, электродуговые печи и другое тихоходное оборудование с частотами вращения менее 10 об/мин


Также измерения вибрации могут быть использованы при оценке характеристик колебательных процессов, проведении модального анализа и выявлении источников возникновения и путей распространения колебаний на следующих объектах:
• трубопроводы,
• мосты,
• фундаменты,
• иные несущие конструкции.

Для проведения поузловой диагностики оборудования необходимо иметь подробные сведения о конструкции агрегата, его эксплуатационных параметрах, режимах работы и узлах. В большинстве случаев, для расчета частот неисправностей достаточно иметь следующую информацию:
• чертежи агрегата (или его кинематическая схема),
• частоты вращения всех валов (или их передаточные отношения),
• диапазоны изменения режимных параметров (нагрузка, давление, температура и пр.),
• тип привода, кол-во полюсов, стержней, пазов якоря и статора,
• тип, производитель и номер каждого подшипника,
• типы муфт и их параметры (количество пальцев, зубьев и пр.),
• параметры исполнительного механизма (количество лопастей рабочих колес, зубьев звездочек и пр.),
• типы механических передач и их параметры (количество зубьев шестерен, длины ремней, диаметры шкивов и пр.).

Для классификации оборудования, определения его типа и границ зон технического состояния по вибрации в соответствии с ГОСТ, также необходимо иметь следующие сведения:
• мощность и высота оси привода,
• условия закрепления агрегата (жесткие или податливые опоры),
• класс оборудования по вибрации или шуму (если есть).

При проведении углубленной диагностики особо ответственного оборудования дополнительно могут потребоваться сведения о проводимых мероприятиях ТОиР, фактах аварийных остановов, результаты визуального осмотра характера повреждений демонтированных узлов и пр.

Объемы проведения измерений при диагностике зависят от типа и конструкции оборудования, режимов его эксплуатации и текущего технического состояния.
В общем случае для оценки технического состояния оборудования достаточно произвести контроль уровня вибрации в стандартной полосе частот по всем подшипникам в нескольких взаимно ортогональных направлениях (вертикальном, поперечном или осевом) в соответствии с требованиями нормативных документов, например ГОСТ ИСО 10816. Данные работы могут быть выполнены специалистом, имеющим квалификацию I-го уровня при помощи простейшего виброметра YAL.

Для определения причин повышенной вибрации требуется анализ спектров, спектров огибающей, форм сигналов и ряда других замеров. Перечень замеров и их настроек формируется исходя из кинематических особенностей агрегата и условий его эксплуатации. Для грамотной настройки и анализа замеров требуется высокая квалификация специалистов – соответствие II-му или III-му уровням. Такие измерения могут производиться только при помощи переносных виброанализаторов. Для вспомогательных насосов и вентиляторов – достаточно возможностей простых виброанализаторов Brig, для основного оборудования требуются более серьезные виброанализаторы с широким частотным и динамическим диапазонами (виброанализатор Corvet, виброанализатор Clipper).

Для диагностики вспомогательного оборудования без редукторов (центробежных насосов, вентиляторов и пр.) на стационарных режимах работы может быть использована следующая программа измерений:

Для диагностики более сложного оборудования на нестационарных режимах программа испытаний будет существенно отличаться. Ее составление – предмет кропотливой аналитической работы специалистов III-го уровня квалификации.
В ряде случаев, для выяснения причин повышенной вибрации и проверки диагностических гипотез могут осуществляться дополнительные виды анализа – снятие контурных или скоростных характеристик на разгоне / выбеге, нагрузочные испытания (поиск зависимости изменения вибрации от нагрузки) и пр. Для проведения таких работ требуется многоканальная виброизмерительная аппаратура (многоканальный блок UMS-16).

Специалисты НПО «ДИАТЕХ» имеют колоссальный опыт выполнения всех видов работ по оценке технического состояния, диагностике и проведению расширенных испытаний любых типов промышленного оборудования.

По результатам проведения любого диагностирования специалистами НПО «ДИАТЕХ» оформляется технический отчет, который состоит из следующих разделов:
• титульный лист с указанием названия организации и квалификации исполнителей,
• цель выполнения работ,
• перечень используемых измерительных средств,
• описание объекта диагностирования с указанием измерительных точек,
• таблица характерных частот неисправностей контролируемых узлов,
• выдержки из нормативных документов,
• таблица значений общего уровня вибрации по всем контролируемым точкам,
• результаты спектрального анализа,
• оценка дополнительных вибрационных характеристик,
• заключение и рекомендации.

Каждый отчет содержит общую информацию о проведенной работе, краткое описание технического состояния оборудования, список выявленных неисправностей, а также рекомендации о возможности дальнейшей эксплуатации оборудования и необходимости выполнения ремонтных воздействий.
Образец отчета

Все специалисты диагностического центра НПО «ДИАТЕХ» имеют опыт работы от 10 до 35 лет в области оценки технического состояния самых сложных роторных агрегатов на объектах энергетики, металлургии, нефтехимии и других отраслей промышленности. Наши диагносты аттестованы на соответствие II и III уровням вибродиагностического метода контроля. Специалисты центра являются авторами многочисленных публикаций в научно-технических журналах, участвуют в создании методик диагностики, проведении технического аудита, разработке нормативных документов.

При организации технического диагностирования и виброналадки роторного оборудования специалисты диагностического центра НПО «ДИАТЕХ» используют самое современное оборудование:
• виброанализаторы Corvet,
• виброанализаторы Clipper,
• многоканальные виброизмерительные комплексы UMS-16,
• системы лазерной центровки Fregat,
• аналитическое программное обеспечение SAFE PLANT.