直觀尋找振動故障
早在20世紀60年代以前,國內外為了消除設備的振動,查明故障原因,基本上都采用解體檢查來進行尋找。當發現故障時,不論與振動是否有關都要先消除,再啟動,若振動沒有解決,再拆再尋找。開始是小拆小查,逐漸擴大,后來是大拆大卸,振動即使消除了,其故障原因往往還是不明白。
尋找振動故障的方法,其效果主要由下列因素決定:
1、振動故障的直觀可見性
由于采用肉眼或一般的測量方法直觀去尋找,因此,能找到的振動故障必然是直觀可見的故障。例如軸承座松動、基礎松動、轉子上存在松動部件等。對于直觀不能發現的故障,例如轉子不平衡、系統共振、汽輪發電機轉子存在熱彎曲等故障,即使多次尋找,也無法查明。
2、發現故障的直觀可見性
即使對于直觀可見的故障,也不是通過1~2次解體檢查就能發現的,這是由于尋找本身帶有較大的盲目性,因此,能發現故障往往帶有較大的偶然性。例如甘肅某電廠一臺國產100MW設備,新機啟動發生2、3號瓦振動大,經開缸檢查,都未能找到故障原因,而且經多次啟停觀察振動,都不能解釋其故障原因。正在一籌莫展的時候,一個運行人員無意間用聽棒在2、3號瓦之間聽到異聲,再次開缸檢查才發現高壓轉子4kg重的中心孔堵頭脫落掉在波形節聯軸器內。
又如內蒙某電廠2號機(北重100MW設備),因3、4號瓦振動大且不穩定,經幾次調整軸系平衡都未能解決。在大修中多方尋找檢查振動故障,發現低壓末級和次末級葉片軸向瓢偏超差,懷疑套裝葉輪失去緊力,為此準備將轉子返廠檢查和消除葉輪套裝緊力不足等故障。后經專家分析指點,套裝葉輪松動引起振動不穩定可以排除,產生這種不穩定振動只可能是轉子上存在自由活動部件,例如:平衡塊在平衡槽內自由移動、中心孔堵頭脫落等,后經檢查發現低壓轉子5kg堵頭掉在波形節連接器內。
3、設備結構和故障機理的復雜性
顯然對于結構和故障機理簡單的回轉機械,例如風機、水泵、一般電動機等,采用解體直觀尋找振動故障成功率較高;但是對于結構復雜,特別是大型汽輪發電設備,不僅零部件大而多、結構復雜,而且引起振動的機理也很復雜,一次解體尋找振動故障不可能對設備每一個部件都作仔細檢查。即使是直觀可見的振動故障,在一次解體尋找中也未必能發現,因此直觀尋找在大設備上的成功率往往很低。
振動原因的分析尋找
由于上述直觀尋找振動故障盲目性太大,所以不僅費時費力,而且有許多振動故障經幾年多次尋找,都無法找到其故障原因。因此,國內從20世紀60年代開始對設備振動首先進行一些測試,觀察振動和哪些運行參數有關,然后對其振動原因進行分析,排除一些無關的因素,確定一個可疑的故障范圍,再去尋找振動故障原因。這樣不僅減小了振動故障的懷疑范圍,而且突出了尋找故障的重點,由此不僅減小了尋找時間和工作量,而且顯著地提高了尋找故障的成功率。
這種振動原因分析方法,雖然避免了直觀尋找的較大盲目性,但是它仍然沒有擺脫振動故障原因以眼見為實的思路。而且由于當時對振動故障特征認識不深,仍有不少設備振動雖經多次分析尋找,但始終仍未有結果,或經多次解體檢查消缺,振動消除了,但振動故障原因仍不清楚。
振動故障診斷
自上世紀60年代中期以后,隨著振動監測技術的發展和對振動現象、特征、機理研究、認識的深入,并積累了一定的消振經驗后,前蘇聯、日本、美國和西歐的一些發達國家,發表了較多的振動學術文章,開始以振動故障源對設備振動的現象、特征進行描述,國內外由此開始尋找和分析實際設備振動故障的原因,依據國外發表振動文章上的故障源為樣本進行比對,對設備振動故障原因作出分析、判斷。
研究人員在將實際設備的振動現象、特征與樣本故障現象、特征進行比對的過程中,采用了演繹推理的反向推理思維模式,這種以故障源為樣本進行比對的思維方法,即為故障診斷,這種診斷故障思維模式,一直延用至今。
故障診斷與尋找故障方法的大區別,是擺脫了振動故障以眼見為實的局限性。它是采用抽象的演繹推理的方法,以故障特征為基礎,與振動特征進行比較、分析,或采用逐個排除的方法,對振動性質、故障原因和具體部件作出判斷。
演繹推理有反向推理和正向推理兩種形式,這兩種推理方式在目前的振動故障診斷中都使用。