526查重 烟气轮机；在线监测

　　为了强化对重要设施的管理和预测修理，要充分关注设施的状态监测和故障研究活动，机组作为整个系统的重要部分，其运作状况显著影响系统的运作周期与能源损耗，运行顺利，不只可以节约电力，减少资源损耗，此外还可以确保所有机组的顺利运作，进而保证设施的正常生产。但是，如果一旦某处发生故障，将会引起链式反应，不但损失能量，造成装置停工，甚至带来严重的灾难性后果。

　　目前当代科技持续发展，大型机组也开始表现出大型化、自主化、高效化与复杂化等特征，突发性问题频繁出现，现实状态监测与故障诊断更加复杂，所以开展机组状态监管和问题诊断，按时查找停机因素与设施问题，使用高效的举措十分重要。要想处理生产时期的全部问题并不现实，假如在本地故障诊断系统不能处理的时候，使用Internet访问远程故障诊断系统，就能完成机组远程高效在线监测与故障诊断，降低维护成本，减少花费的时间，此外还可以寻找出设施存在的其他问题，实现更高级的诊断。

　　所以，对机组开展高效的在线状态监测与故障诊断，就可以尽早寻找到设备出现的初期问题，且依照故障发展走势开展预估、预报，使用预知维修，表现出积极的社会与经济意义：

　　（1）节省电力，降低能耗，尤其是润滑油及动力设备的燃料消耗；

　　（2）延长设备大修周期，降低小修频率，增加机组的使用寿命，提高设备的利用率；

　　（3）减少服务费用的支出，实现技术资源共享，提高市场竞争力；

　　（4）预防严重事故，避免社会危害，保证装置生产安全进行；

　　（5）提高设备综合管理水平，提高运营经济效益，以适应现代企业管理的要求。

　　目前主要机组远程在线监测系统是国内普遍使用的设备:大连圣力来企业的DMS9000系列在线监测系统（四台）、深圳创为实企业的ALSPA®Care工厂监测诊断平台S8000（十八台）、北京化工大学的规模庞大的旋转机械远程监测与故障判断系统BH5000（九十六台）。上述同类型系统就担负一百多台机组的远程在线监管工作（此处离心机组八十四台，剩余都是往复机组）。在线监测系统创造了较大的经济、社会效益。①经济效益。应用在线监测与诊断系统及时监测烟机的运行情况，避免非计划停工，

　　造成整个装置的能源损失，每年节约大量原料。通过及时排除潜在故障，可有效降低维修和部件更换费用。根据监测结果决定是否大修，延长设备使用寿命，节约大修费用。以烟气轮机为例，如平均缩短检修时间5天，可多发电96万千瓦时，按工厂用电价格0.5元/度计算，可创效48万元。因此，带来的经济效益是巨大的。②社会效益。通过应用故障诊断系统，可在初期寻找到存在的问题征兆，尽早使用防范手段避免问题扩散，避免突发性意外问题的出现，确保设施的顺利运作，提高设备维修管理水平。通过应用，对机组维护和修理活动产生积极的现实效果，为设施管理者开展后续维护提供关键凭证。也得了一些创新性成果，表现为建立了一套设备诊断标准，形成了一套科学化的设备在线监测和智能诊断体系。

　　国外状态监测与故障诊断系统研发历史状态监测和故障诊断系统主要依照主体的特征,通过目前存在的与之相关的技术研发而设计的完善系统[1]。依照多种状态监测和故障诊断系统产生的时间顺序,需要把其划分成四部分:①便携式检测仪表与研究仪器②在线监测仪表系统③计算机监测研究和诊断系统④智能诊断系统[2]。此处前两种系统仅仅是监测和问题诊断仪器,后两种系统才是真正的监测和诊断系统。便携式检测仪表与研究仪器是最初产生的检测设备,其现实作用是对检测主体的部分关键运作参数开展测试,研究人员依照测试得出的信息判断主体的运作情况。比如:振动与温度测量仪等多个部分,制造公司是丹麦B&K、瑞典SPM、IRD等国际知名企业[3]。在线监测仪表系统是紧接前一种设施产生的针对于某现实对象的专门的诊断系统,主要使用在实时监测运作状态的工业系统。具备较高知名度的系统是:XBently Nevada企业的7200系列,9000系列,3300系列;Philips企业的11MS700系列和申克企业的VIRROCON-TROL系列;瑞士Vibro-MetCr企业的MMS系统等[4]。计算机监测研究和诊断系统也随之产生,主要是因为携式检测仪表与分析仪器与普通的在线监测仪表系统不能达到现实中故障诊断的全部需求。上述系统不只能在线全面监测众多系统的运作情况，此外还能依照实际测试信息,进行越限报警、实时在线研究。比较重要的产品为:XBently Nevada企业的Trend master 2000系统;日本三菱企业的HMH系统;瑞士Vibro-Meter企业的Vibro-Turbo系统;加拿大CSI3100系统等[5]。智能诊断系统,就是在一般故障诊断科技的前提下，根据人工智能科技的分析结果而设计的自主化诊断系统。上述系统出现的时间并不长，也是新兴产物,X在二十世纪八十年代之后，最先在此部分进行研究,设计出众多高质量的诊断系统。比如,Bently Nevada企业的DMS（DataManager System）系统在原本仪表系统（比如9000系列,7200与3500系列）的框架上,陆续设计生产出具备在线状态监测,研究与故障诊断作用的高规格且完善的系统[6]。DMS系统的故障诊断作用一般需要工程师辅助系统EA(EngineerAssist System)配合。此系统主要是在知识库和用户规则库的逻辑推理式专家系统前提下,利用筹集的机组状态信息,且根据用户填写的机组最初结构信息,对具体问题,问题定位,问题详情与未来趋势进行判断且得到最终结果(附加故障置信度)与具体过程详情。DMS系统得到较高的经济收益,被当做此类智能监测诊断系统顺利发展的重要典型。我国监测诊断科技主要是借鉴其他国家的先进科技，继而不断消化、吸收得到的。

　　在二十世纪八十年代，设备状态监测与故障诊断科技从早期认知进入到实践时期，将借鉴西方国家的领先科技与经验当做重点，对部分故障机理、诊断方式与简单监测诊断仪器开展论述与分析[7]。1983年，有些部委开始创建单独的分析组织，比如化工部振动检测组织、中国石化总企业设施状态监测组织、冶金部设备诊断分析组织等。随后在北京创建中国设备管理组织；1985年中期在郑州创建中国机械设备诊断技术学会；1985年底开始在上海举办与之相关的技术使用宣传会议；1986年中期在沈阳举办首届中国机械设备诊断技术学会年会暨国际学术会议[8]。上述机构与组织专注于全面传播国内在此行业得到的众多研究成就，全面探索设施状态监测和故障诊断在各个国家的发展趋势，进一步促进了学科的稳定发展，此时其为国内社会经济发展提供便利[9]。现在国内设施状态监测和故障诊断技术能力和西方国家的差异开始被明显缩小，在很多部分，比如规模庞大的旋转机械在线状态监测与研究系统、机泵群状态测试等，就能进一步达到现实生产需求，甚至和全球领先水平接轨[10]。在机械与力学领域的研究中，形成非常关键的分支，也就是设备故障诊断学[11]。现在，国内机械设备状态监测和故障诊断逐渐得到众多研究成果，开始被各界人士所关注，理论知识充足，是具备现实发展前景的复杂学科[12]。对机械设备状态监测和故障诊断活动开展分析逐渐被众多公司所关注。

　　目前故障诊断一般包含三个关键环节：也就是信号与征兆提取与状态分辨。根据上述主要环节和设施故障诊断科技的未来趋势进行分析，此技术主要经历下面的时期：第一时期将电子科技，传感器科技，计算机科技当做前提，将多种信号处理当做方式，也是早期发展时期[13]。此时期主要特征是多种测试方式与信号处理方式的持续出现，在一定程度上增加设施故障诊断技术系统的内涵，形成铁谱、光谱等众多测试技术，也随之出现众多方式，比如状态空间法、对比法、统计研究法、时序研究等众多重要的处理方式。原本的傅立叶谱研究也变成短时傅立叶研究、Wigner谱研究、小波变换等众多信号研究方式，在一定程度上弥补原本研究方式的缺点[14]。上述技术在齿轮箱、压缩机等相关设备，船用与车用发动机等反复运动设备和工程构造、管道、钢丝绳等设施的问题判定中被普遍使用，得到较高的经济效益。但是此时在现实使用中也遇到一定的阻碍，频繁出现下面的问题，使用过高的数据采集与信号研究设施得到的研究诊断结果并不精准，甚至不如相关专家学者根据现实经验得出的结果，因此就促使大众讨论长久以来所积攒的经验、理论在现实中的使用。

　　人工智能科技的进步，尤其是专家系统与人工神经网络在设施诊断中的使用，为此类技术的未来发展与智能化水平的提升提供方便，帮助诊断技术得到良好的发展且开始进入更高的等级，也就是将人工智能技术当做重点的智能诊断科技时期[15]。根据上述发展历史，其可以处理设施诊断时期的诸多难题，也就是判断设施的实际状态与故障特点和出现问题的部分。查明事实就是设施所判断的主要目标，此科技也在长久的发展中不断成熟。在上述时期，原本将数值计算与信号处理当做重点的诊断开始被以知识处理和推理为重点的诊断所取代。此时在上述时期，诊断技术发展也从原本简单的监管、诊断向监测、判定、监管与调度的集成化方向进发，监管、诊断开始服务于设施的维护、管理甚至参加计划调度，将按时维护变成视情维护。目前微电子、计算机、多种信号处理方式、转子动力学和当代公司治理方式的分析与发展，设备故障诊断技术在近年获得更加蓬勃的发展[16]。

　　规模庞大的旋转机械振动信号研究目标是选取转子运作的状态数据，进行高效且全面的提取是开展此类监测与故障诊断的重点。现在，与之相关的处理方式类型众多，比如倒频谱研究、双谱研究、Wigner研究等[17]。然而，对于规模庞大的旋转机械振动信号处理与故障判定来说，现在依旧要使用FFT谱分析开展妥善处理，提取具体运作状态变动与相关故障问题。和FFT频谱相融合的时域研究方式主要是轴心轨迹、时域波形研究与用在转子机械启停车信号研究的瀑布图、Bode图、Nyquist图[18]。为了全面查找所需要的相关内容，基于FFT谱开展深入分析，R.B.Randall，开展全面的趋势分析；Brian R.Humes把不同部分的幅值和相位融合设计出极坐标图，创建矢量监测图(Vector Monitoring Pinpoints)，监管运作转速下不同部分响应向量的变动，进而寻找转子机械状态的变化；I.Iman提取Histogram信号研究科技(Histogram Signature Analysis Technique)，把日常运作状态中和故障状态中的转子振动时域波形彼此相减，之后得到FFT频谱，其主要体现出故障问题造成的异常振动情况[19]。即便在现实旋转设备的使用中，转子振动信号的FFT频谱研究法也是使用频次最高的方式。然而使用FFT计算频谱只能选取振动信号内的一部分完成周期化，上述方式会导致泄漏问题和栅栏效果。进而导致振动信号的研究精准度持续降低。

　　设施状态监管主要包括传感器、数据筹集与计算机信号研究三类子系统[20]。监测系统一般是提供稳定设施运作信息，所以是此类诊断问题的重中之重。其他国家大部分经历专用便携式数据筹集、分析诊断仪器到不同层次的状态监测、研究与故障诊断系统，之后延伸到使用专家系统开展故障诊断。在此类技术发展的多个时期，监测系统也承担多种责任。在早期发展的第一时期，因为此时大多数使用离线性质，实际所担负的任务量不多，此刻系统一般只进行测试，显然此时期内重点面向结构并不复杂的零部件进行大致诊断。目前系统复杂度持续提升，相关技术也开始进入智能时期，需要使用功能强大的实时在线监测科技达到现实需求。需要完成实时在线测试，需要根据下述标准进行：

　　A高速数据采集

　　此部分重点是确保监测系统紧跟设施运作状态的变化速度。例如对汽轮发电机组来说，不只要筹集稳定运作时期的相关信息，此外也需要筹集开关机等相关时期的信息。由于相位关系在进行实际故障诊断的时候也具备重要的作用，为确保此类信息的精准性和稳定性，需要全面对有关通道的信号开展无相差筹集，此刻需要使用采集技术才可以完成所有任务[21]。

　　B高速数据的缓冲技术

　　智能诊断一般面向规模较大的设备，为了确保诊断结果的精准性，选择的测点较多，甚至超过上百个，如此导致数信息传输任务不断增多，因为系统不同环节之间速度不对应，导致数据传输遇到阻碍。使用存储器缓冲科技可以妥善此类问题，主要实现手段是FIFO与双端口RAM技术等[22]。

　　C实时分析

　　为了监管且预估设施运作时期也许会出现的故障，要求此类系统需要呈现出实时研究的效果，实时研究可以确保信息筹集与处理全面进行，要想彰显此功能主要条件是数据处理时间超过采样间隔。目前高速专用设备随之出现，技术开始被普遍使用，在现实应用中因为成本限制，一般使用妥协形式——借助巡检来确保彼此对应[23]。

　　D分布式的体系结构

　　因为监测主体规模较大，需要查看的信号量也持续增多。此外，不同信号的监测速度差异很大，比如普通谱巡检只需要大概5秒，而为精准辨别开关量的变动状况，需要在短暂的时间内查找详细状态。很明显使用集中式监测体系结构并不科学，因此需要使用此结构。

　　分布式系统就是通信科技、计算机科技与控制科技三缤纷融合的结果。其主要使用在大多数是局部处理，且只有少量必要的、需要整体处理的场合。此系统在开展诊断的时候尤其是监测系统内使用。也就是分散类型。此系统促使内部不同方面的关系从紧密耦合转向分散型。在实际使用中，一般使用多级构造[24]。

　　在研究旋转机械国内外分析技术情况和烟气轮机分析技术现状和未来趋势的时候，本文将炼油厂催化裂化生产时期出现的高温再生烟气能量回收利用当做研究背景，以石化炼油厂直接发电机组中的烟气轮机为研究主体，使用振动知识、信号处理与分析科技，对此设备的故障详情开展深入分析，一般分析内容包含：

　　(1)研究烟气轮机系统组成、运作特征、测点分布和故障划分；

　　(2)分析目前存在的主要故障形式，包括：烟气轮机转子的不对中、不平衡、轴弯、油膜涡动、转子碰摩、轴裂纹等，分别从故障危害性、故障原因分析以及特性分析角度进行阐述。建立了相应的转子数学模型，重点分析了转子不对中及不平衡故障进行了机理分析。

　　(3)根据旋转机械常见故障的故障机理的深入研究，通过现场的在线监测系统结合实际故障案例得出了不对中、不平衡、摩擦以及油膜涡动的故障特征，故障原因及解决措施，深入研究了各种故障的特征图谱。

　　(4)总结了烟气轮机故障诊断中常见的分析方法：时域诊断法、传统谱分析法、轴心轨迹分析法。通过对故障的分析，结合停机修理的结果与分析研究，最终推断出各种类型的数据和图谱所对应的不同故障类型。

　　烟气轮机（也就是烟气透平）主要将烟气当做工质，把其中的热能与压力能变成机械能的原动机。此设备在石油炼厂流化催化裂化装置再生烟气能量回收系统中被普遍使用，得到各界人士的关注。

　　烟气轮机主要分类与特征

　　1）依照结构内容进行划分主要是单级与多级两类。

　　静叶与轮盘安装动叶的工作轮是构成烟气轮机的主要部分，也就是“级”。假如整个烟气轮机只存在单个级，就可以被叫做单级烟气轮机；假如整个烟气轮机包括两个级，就可以叫做两级烟气轮机；更多的就被叫做多级烟气轮机。两级烟气轮机运作效率比单级更高。现在，我国生产的两级烟气轮机效率大概是83%，其中单级只有大概78%。

　　2）依照烟气在级内流动趋势进行划分主要是轴流式与径流式两类

　　烟气在级内轴向流动就被叫做轴流式烟气轮机。一般所研究的大部分设备都是轴流式，由于此类型支持流过的工质流量高，结构便于制作成多级型式，可以达到高膨胀比与大功率需求，效率更高。另外，轴向进气可以让烟气进入设备的时候更加平稳和顺畅，保证烟气内催化剂颗粒匀称划分。

　　烟气在级内径向流动则被叫做径流式烟气轮机。此类主要使用在小功率设备中。然而其也具有离心分离功能，可以促使颗粒集中，入口压力亏损更大。

　　YLII—10000F型烟气轮机是由进气、过渡、排气三部分机壳、转子组件、轴承箱和轴承等部分。

　　转子组件主要包含一级、二级轮盘、一级与二级动叶与主轴等部分。前两部分是重点，以止口定位，且热装在轴端，思考到轮盘与拉杆在运作时期热膨胀变形等条件之后，具有充足预紧力的拉杆固定轮盘和主轴联接，套简传扭。

　　一、二级轮盘属于实心构造，使用GH864材料横锻且生产形成，轮缘开枞树型叶根槽，用来装入带枞树型叶根的动叶片、锁紧片锁紧定位，一、二级动叶片使用高温合金GH864横锻产生，叶型部分喷上“长城一号”耐磨表层。

　　进气机壳一般包含进气机壳与锥和一级静叶零件，进气机壳是不锈钢焊接件进气锥也是如此，且组焊在壳内，一级静叶组件由静叶片与固定镶套构成。可以使用螺栓坚固在进气锥端部。在进气壳体上设置可调试辅助性挠性支撑。

　　过渡机壳主要由二级静叶环固定套、二级静叶环体和二级静叶片等组成。二级静叶片用T型叶根固定在二级静叶环体上，为避免催化剂固体颗粒对通流时期的冲蚀亏损，此部分也需要增设防冲蚀台阶，且喷洒耐磨材料，为防止漏气，二级静叶片组成的内环上固定有气封片。排气机壳是完整的，主要包含不锈钢焊接得到。主要包含进、出口法兰、扩压器和壳体等部分，整个机壳用进口端法兰上的两个支耳及机壳上的不同支耳支承在底座上，在进口端的支耳与底座支承面之间增设横向导键，在排气机壳的前端与后端增设纵向导键，确保核心稳定。轴承箱由箱体和箱盖组成，均为铸件。其上装有轴承和油封及测转速、测轴振动和轴相位探头，并接有轴承润滑油进、出口管线。轴承部分包含两个径向轴承与主、副止推轴承，稳固在轴承箱中。本次主要使用四油叶滑动轴承，其中采用八瓦块的金氏伯里轴承，副止推轴承为八瓦块米锲尔轴承。底座是焊接件，支承排气机壳的支座需要使用水冷却，进而确保此机组中心杯高稳定。

　　在信号采集时期，测点的挑选具有不容忽视的关键效果，上述测点的具体方位需要全面体现出反应机组的特征信息，上述信息是未来研究与高效处理问题的重要凭证。所以依照目前的现实状况，对烟机机组的运作状况与烟机本身结构特征开展全面研究，测点具体分布情况参考下图：

　　主要采集参数：十五个。此处，烟机：十三个，风机：两个。包含振动、压力与温度。

　　（1）振动：八个。

　　两个前径向轴承（测点名：1X，1Y）；两个后径向轴承（测点名：2X，2Y）

　　一个后轴向位移（测点名：2A）；

　　一个键相位转速（测点名：3R）；

　　风机两个前径向轴承（测点名：4X，4Y）

　　（2）压力：两个。前、后主油道压力（测点名：5P，6P）

　　（3）温度：五个。一个主油道温度（测点名：7T）；一个轮盘温度（测点名：8T）一个烟气温度（测点名：9T）；两个前后径向轴承轴瓦温度（测点名：10T，11T）。此处：1X代表1号测点的水平方向的振动；1Y代表1号测点垂直方向的振动；2X代表2号水平振动；2Y代表2号垂直振动；2A代表2号轴向位移；4X代表4号水平振动；4Y代表4号垂直振动。

　　转动设备的状态监测与问题判断需要在设备运作中或不拆装的时候，对机械技术状态开展定量测试，利用对测试信号的操作与研究，且根据诊断对象的发展情况，来定量分析机械设施和相关零件、部件的真实技术状态，预估设备的不正常问题和后续技术情况，对问题部位、因素开展研究与判定，寻找处理的方式以及最佳处理时间。设施状态监测故障诊断科技便于公司完成当代设施管理任务；处理维修环节中“过度维护”和“维护不足”问题，进而在设施使用的时候，确保成本最低，设施整体效率最高的目标。

　　烟气轮机（也就是烟机）是石油化工产业内普遍使用的重要设施，其使用催化裂化设备生产时期形成的高温再生烟气余热驱动离心式或轴流式空气压缩机作功或给发电机供应动力。此部分的具体运作状况和设备运作周期与能源损耗紧密相关，对确保设施稳定运作与节约资源具有积极价值。根据研究可知某企业投入使用的39台烟机机组，2016年度总共得到收益7.8亿元，经济效果非常明显。然而此时我们也需要关注到，此设备是炼化领域主要设施中出现问题概率最高的部分。一般无故障运作时间少于280天，很多厂烟机每年停机维护三次是正常的事情。其和设备长时间运作的标准有较大的差异，多次停机造成设备能耗提高，效率降低，甚至会导致设备切断进料以及意外停工问题频繁出现，有时候会降低公司经济收益。所以需要对此设备进行状态监测和故障诊断，尽早查找问题出现的因素和设施存在的隐患，使用高效的方案，确保机组安全、平稳、长久运作是重中之重。

　　造成烟机故障率始终很高的现实因素是高温与粉尘。此设备机械问题，大部分和上述两个因素相关。烟机普遍存在的问题，比如磨损、叶片断开、粉尘过多、动静摩擦、动平衡受损、同心度偏转和管线应力影响或多或少和上述两个因素相关。下面分别对几种类型的故障原因、诊断方法及故障处理作分析。

　　在旋转设备中，转予不对中是造成众多问题的关键因素，在X某化工企业研究的所有故障问题中大部分是因为转子不对中导致的[25]。此现象会导致系统运作时期发生轴挠曲变形、机械振动、轴承初期受损和油膜失稳等情况，对整体稳定运作带来一定的负面影响。烟气轮机联轴器不对中问题出现概率很高，也会造成油膜温提高、失稳、机组振动异常，出现异常噪声，因此造成轴承初期受损、轮齿咬死断齿、螺栓受损、磨损，最终发生“锁定"问题，不利于设备顺利生产。

　　与烟气轮机转子联轴器不对中故障相关的原因众多，重点被整理成下面多个部分：

　　(1)设计时期并未充分思考烟气轮机对中曲线，计算出现失误

　　(2)安装找正误差与对热态转子不对中量并不关注

　　(3)联轴器螺孔间隙过大或螺栓预紧力较低

　　假如烟气轮机机组出现第三个问题，那么导致的最终结果就是机组在带负荷时期，在负荷提高到特定数值时，两个半联轴器出现错位问题，轴系对中状态存在变动，和联轴器联系的转子振动响应也会出现一定的变化，其中设备内转子振动更加严重。

　　(4)冲击扭矩

　　烟气轮机甩负荷等问题都会导致轴系扭矩在瞬间出现明显改变，对传递扭矩与运作中的联轴器产生较大影响，导致两个半联轴器彼此错位，轴系对中状态出现变化，进而导致机组轴系振动更严重。

　　(5)日常运作中操作上超负荷运作与机组保温不善，轴系内转子热变形不同

　　(6)机器基础、底座沉降不均衡导致对中超差和软地基导致对中不良

　　(7)环境温度差异大，机器热变形不一样。

　　(8)除了上述因素外，超负荷运行等因素也可引起转子联轴器不对中。

　　2.3.1.3特性分析

　　假如转子联轴器存在不对中问题，整体设备在运作时期，系统可以得到的工程振动信号特点一般体现在下面多个部分：

　　（1）转子径向振动存在二倍频，主要是一倍频与二倍频分量，轴系不对中更明显，二倍频占据比值高，大部分时期二倍频能量更高；

　　（2）振动信号的最初时域波形为畸变正弦波；

　　（3）联轴器两边临近的轴承油膜压力为反方向变动，油膜负担增加，其他就减少；

　　（4）联轴器不对中时轴向振动更大，振动频率是一倍频，振动幅值与相位不变；

　　（5）两边轴向振动通常表现出180°反相；

　　（6）比较明显的轴心轨迹是月牙形、香蕉形，明显对中不良时期的轴心轨迹也许是“8”字形；涡动方向是同步正进动；

　　烟气轮机转子不平衡表示具体运作时期不同微元质量的离心惯性力系不同，换言之依照转子轴向不同横截面的重心不在中心线上，也就是设备回转质量偏心。因为此设备在具体运作的时候高效旋转，假如质量偏心较小，也会导致明显的离心激振力[26]。比如，在设备转速是3000rpm时，质心偏离旋转中心线O.1mm所得到的离心力类似于整个重量，上述力会造成较大震动。设备机组三分之一的问题是因不平衡情况造成，对设备运作或四周环境导致的消极结果为：

　　(1)造成内部挠曲变形增加内应力，有时候会导致设备零件断裂。比如，因为不平衡造成汽轮发电机组内的转子出现断裂情况，此类严重故障在国内也出现过；

　　(2)造成振动，加速相关部件受损程度，减少整体使用时间、降低效率；

　　(3)转子振动的时候通过轴承等部分传播给建筑物，此外也会出现较大的噪声，造成环境污染。

　　质量不平衡是目前旋转设备中最普遍的问题。大家都知道，旋转机械的转子因为材料质量与加工科技等相关条件的影响，转子的质量分布相对于旋转中心线来说无法坚持“绝对平衡”，因此就导致转子旋转时产生规律性的离心力干扰，在轴承上导致动载荷，导致机器出现振动。机组不平衡按照具体发生过程被划分三类不同的情况。此处原始不平衡是由于转子生产、装配失误与材料不均衡等原因出现的；渐发性问题是因不均匀积灰导致的；突发性则是因为转子上零件脱落导致，机组振幅猛然增加之后稳定在相应范围内[27]。

　　导致设备内转子不均衡的原因有很多，大部分被划分成下述几个部分：

　　(1)加工制造失误

　　因为转子零部件在生产时期出现误差，导致其依轴向横截面的质量分布和转动中心轴线不对应，导致现实问题的出现。

　　(2)安装失误

　　在具体安装时期因为误差导致两者中心线出现不重叠，造成现实问题的出现。

　　(3)热弯曲、热变形转子锻件在热加工时期热应力造成转子弯曲或运作时期热变形导致弯曲问题，最终导致不平衡问题。

　　(4)维护更换

　　在修理的时候改变转子质量平衡，比如拆装或替换涡轮、叶片、联轴节与转子相关零件，替换电机线圈绕组等活动都会导致不平衡问题。

　　(5)叶片断裂、受损和积垢、冲蚀烟气轮机运作时期动叶片断裂或不均匀受损，转予一、二级涡轮盘间或动叶片表层积灰、结垢或催化剂颗粒不均衡沉积，工作介质对转子动叶片、涡轮侵蚀等都刽导致此类问题。

　　(6)零部件脱离

　　因为机组在实际运作时期转子零部件位于持续高效运作时期，在外力长久影响下会导致零件脱落问题。比如，联轴器脱落问题，导致不平衡问题的出现。

　　不平衡转子的振动信号，具体时间波形和频谱图通常表现出下面的明显特点：

　　（1）原始时域波形的形状类似于纯正弦波；

　　（2）振动信号的频谱图中，谐波能量一般汇聚在转子工作频率（1X）上，也就是基频振动成分所占比值高，相关倍频成分所占比值不高；

　　（3）在升降速时期，假如转速低于标准转速时，振幅随着转速提高而提高。假如转速超过临界转速以后，会跟随转速增多反而降低，且开始趋向较小稳定值。假如转速接近于临界数值时，就会出现共振问题，此刻也达到最高峰值；

　　（4）当转速稳定不变的时候，相位稳定；

　　（5）轴心轨迹图属于椭圆形；

　　（6）涡动特点则是同步正进动；

　　（7）纯静不平衡的时候支承转子的所有轴承相同方向的振动相位一样，其中纯力偶不平衡时支承转子的所有轴承振动为反相，也就是相位差180°。然而事实上转子通常出现静不平衡，此外也会出现相应的力偶不平衡（也就是出现动不平衡），此前支承转子的所有轴承相同方向振动相位差在0°到180°范围内波动[28]；

　　（8）在外伸转子不平衡的时候也许会导致较大的轴向振动。在转子外伸端不平衡时，两轴承的轴向振动相位没有差异；

　　（9）由于介质不均匀结垢的时候，工频幅值与相位开始缓慢改变。

　　转子弯曲主要被划分成永久性与暂时性两类。前者也被叫做转子弓形弯曲，一般表现由生产制造问题、长久存放不合理、蠕变等因素导致的无法自主复原的弯曲。后者表示可自主复原的弯曲，一般是因开启预负荷过高、加速过快等不科学操作导致的。

　　转子弯曲的振动机理：

　　不论是怎样的转子弯曲，都会出现质量偏心与不平衡激振力，此部分振动机理和转子不平衡类似。主要差异点就是轴弯曲也会导致轴两边形成锥形运动，所以在轴向也会出现更大的工频振动[29]。

　　另外，转轴弯曲时，因为弯曲形成的弹力和不平衡造成的离心力相位出现差异，此外相对相位跟随转速变动，在相同转速区间内，双方的作用会出现抵消，振幅开始降低，假如弯曲效果低于不平衡效果时，振幅降低出现在临界转速下，否则，振幅减少出现在临界转速上。转子热弯曲导致的振动一般是基频分量，通常表现出下述特征。

　　（1）振动和转子的热状态相关，假如机组冷态运作时（空载）振动不大，然而伴随负荷增加，振动开始变大；

　　（2）假如振动变大之后高速降负荷或停机振动没有马上变大，而存在相应的时间差；

　　（3）转子出现热弯曲之后停机惰走时在低转速下转子的工频振动幅值比在开车时期同等转速下的振动值更高，此外在同等转速下，工频振动的相位也许不会重叠。

　　油膜涡动的机理：

　　动压滑动轴承因为自身表现出结构不复杂、生产便利、应用实践长、工作稳定、符合重载高速要求的优势。被普遍使用在旋转设备中，尤其是规模庞大的旋转设备的转子支撑系统。动压滑动轴承的主要理论是油楔承载理论，也就是依赖油液粘性，在轴颈旋转的时候把油液接连带到轴颈和轴承表层所产生的容积持续缩小的空间内，油液持续被缩小，形成油膜压力，开始影响轴颈，支持轴颈，导致轴颈和轴承面脱离接触而完成润滑目标。在一般状况下，油膜压力合力和载荷目标是维持动平衡状态，在相同环境中会因为动力不稳而导致油膜涡动与振荡问题[30]。

　　油膜涡动是转子基于本身轴线旋转的时候，轴心基于静平衡点旋转的重要方式。其形成机理也就是：油膜力属于动态力，其和载荷的平衡相同全部是动平衡，在最佳稳定运作时期，轴颈中心处于油膜力和载荷平衡的方位上。在遇到某种干扰影响的时候，上述平衡无法维持下去，此刻油膜力和载荷不属于平衡力，轴颈会远离平衡位置，在合外力影响下运作，其与外力可分解成指向静平衡点的径向力与切向力，前者想要让轴颈恢复到平衡位置，后者和位移方向相似，促使轴心绕静平衡点变速运动，进而形成油膜涡动。其中速度主要和油膜流动速度有关。油膜速度可以根据油膜连续性研究得出，大致统计，假设油膜速度按照线性划分，也就是轴颈表层油膜的速度和轴颈表层速度没有差别，轴瓦表层的油膜速度是零，此时油膜平均周向速度是轴颈表面圆周速度的百分之五十。根本上因为油膜速度划分的非线性、轴承的端面泄露，与真实工况相关影响条件，产生真实油膜涡动速度，根据统计通常是转子转速的0.42–0.48倍，很多时候也会遇到超过O.5倍工频的情况。由于油膜涡动频率靠近轴的转动频率的百分之五十，因此就被叫做半速涡动刚[31]。

　　涡动属于自激励振动，半速涡动的频率少于转子的一阶固有频率时，转子轴心的轨迹通常是平稳封闭图形(类似于基频和二分之一2倍频叠加产生的双椭圆)，假如转子是N-倍临界转速的时候，涡动和转子一阶临界转速重叠，转子系统会自激形成强烈共振，此刻轴心轨迹开始转换成分散的不规则曲线，谱图内半频分量的幅值靠近乃至高于基频振幅，轴颈和轴瓦表面出现碰摩，油膜受损。假如转速不断提高，涡动频率一直是转子固有频率[32]。

　　转子是否出现失稳动和众多条件相关，比如载荷、转速、瓦隙、轴瓦构造、油液粘度等。轻载轴瓦，油膜涡动一般在一阶临界转速之前出现：中载轴瓦，涡动一般在一阶临界转速以后产生：重载轴瓦，在油膜振荡出现之前通常不会出现半速涡动。在油液粘度很高的时候，油膜振荡的维持性较差，涡动频率成分的幅度变化明显。椭圆轴瓦、可倾斜轴瓦具备较好的稳定性，出现失稳的概率随之降低。

　　振动特点：

　　(1)半速涡动；一般特点是频谱中l／2倍频处出现峰值：轴心轨迹是由基频与半频成分重合产生的相对平稳的双椭圆，正进动。

　　(2)油膜振荡：一般特点是频谱中转子，第一阶临界频率成分是主峰，随之出现非线性振动成分，轴心轨迹是分散、无规律曲线，波形幅度不平稳，相位出现突变。

　　振动敏感方向：都是径向。

　　敏感参数：

　　(1)半速涡动：

　　涡动频率随着转速改变，维持半频涡动频率是转子工频的(O.42～0.48)倍；涡动出现的起始频率对载荷敏感，轻载轴瓦，油膜涡动一般在一阶临界转速之前出现；中载轴瓦，涡动一般在转速以后产生；重载轴瓦，在油膜振荡出现之前通常不会出现半速涡动；

　　振动对温度变动相对敏锐。

　　(2)油膜振荡：

　　必须在工作转速达到或超过二倍临界转速的时候，才会猛然形成，振动随着油温变动较大；油膜振荡属于自激振动，维持振动的能量由转轴在旋转中利用自激机理得到，和外部激励没有关系。油膜振荡表现出惯性效应，假如出现的话，油膜振荡会在相对宽的转速区间内不断出现，提高转速，振动问题随之消减，减少转速，必须在转速少于二倍临界转速之后消失[33]。

　　转子动静碰摩就是旋转机械中普遍存在的问题，一般被当做相关问题的衍生，被划分成轴向径向和轴向动静碰摩两部分，此处前者不只运动阻碍增多，此外产生的振动响应并不突出，基于振动研究法的问题振动无法对其进行辨别，一般使用其他方式判定。此后只对转子径向动静碰摩振动理论开展大致研究。

　　动静碰摩和部件局部松动表现出类似的内容，都会改变系统的动态刚度（即便造成此变化的现实具体条件有所差异），不同之处就是，前者存在切向摩擦力，促使转子形成涡动。转子胁迫振动、碰摩自由振动与摩擦涡动重合起来，形成繁琐的径向碰摩独有的振动响应频谱率。因为碰摩力体现出较为突出的非线性特点（通常体现在充足的超谐波）。所以动静碰摩和松动进行比较，振动成分的周期性明显更弱，其中非线性更明显。

　　很多规模庞大的机组在转子与静子出现径向摩擦现象的时候，振动频谱一般是基频分量，然而也存在2X、3X、4X等相关谐波分量，此处2X分量很大。摩擦的时候振动开始变多，此外相位随之出现改变，相位变化属于逆转动方向。摩擦后假如转子出现热弯曲，此时降速过转子利用临界转速的振动不断放大[34]。

　　在转子出现动静摩擦之后，降转速或降负荷振动不会马上减少，而是增加。必须在转速或负荷减少到相应数值之后，振动开始缓慢减小，也就是振动变化表现出相应的滞后性。

　　转子裂纹出现的因素一般是疲劳损伤。旋转设备的转子假如设计不合理（包括选材问题或结构问题）或者生产方式等问题，或者是运作时间太长的机组，因为应力侵蚀、疲惫、变形等，导致转子原本存在诱发点的位置出现微裂纹，此外因为较大变动的扭矩与径向载荷的不断影响，微裂纹开始延伸，最后变成宏观裂纹。最初的诱发点一般位于应力高此外材料存在问题的部分，比如轴上应力汇聚点、制造时期残留的刀痕、划伤处、材质出现细微问题（比如夹渣等）等部分。

　　在转子形成裂纹的早期，扩展效率并不高，径向振动的幅值涨幅不大。然而裂纹的扩展速度开始伴随裂纹深度的加深而持续增加，因此会发生振幅不断提高的问题。特别是二倍频幅值迅猛提高与有关相位的变动通常会提供裂纹的诊断详情，所以使用二倍频幅值与相位的发展趋势来判断转子裂纹[35]。

　　转子出现裂纹之后的常见特点：

　　（1）不同阶临界转速和标准值相比更小，特别是在裂纹更大的时候最突出；

　　（2）因为裂纹导致转子刚度变动且不对应，导致众多共振转速的产生；

　　（3）在稳定转速下，1X、2X、3X等不同阶倍频分量的幅值和有关相位不平稳，其中主要是二倍频分量最严重；

　　（4）因为裂纹转子的刚度不对应，导致对转子完成动平衡更加艰难。

　　本章以烟气轮机转子不平衡和转子不对中这两种故障为主要研究对象，介绍了故障的危害性和故障原因。通过建立烟气轮机转子不平衡激振数学模型，研究了烟气轮机转子不平衡故障机理，并从几何与动力学角度全面分析烟气轮机联轴器不对中故障相关理论。此外，对其他几类典型故障的故障机理和特征进行了分析。

　　1、烟机运行情况

　　根据振动趋势图、频谱图、轴心方位图等众多图形内容开展整体研究，此设备表面运作稳定，然而却存在振动恶化隐患，需要格外重视，查看的时候需要拆卸。

　　2、历史图谱研究

　　（一）烟机前轴

　　振动趋势图反映出烟机在稳定运行时，振动幅值较低；然而频谱图高次谐波较为充足；轴心轨迹混杂，大概体现出8字形状重合；图内存在峰值凹陷问题；轴心位置存在吃间隙问题。不同图谱都可以体现出轴系不对中等相关问题。

　　体现出烟机在振动提高的时候，前轴东南主频（不平衡）振动占据主要位置，不平衡存在扩张隐患；具体轨迹也体现出8字形状；图内存在峰值凹陷问题；轴心位置出现吃间隙问题。不同图谱都体现出轴系不对中导造成问题加剧，之后振动加剧。

　　体现出烟机振动在稳步提高的时候，振动幅值随之变大（利用查看实时连续点状况类似）；频谱图高次谐波相对充足，前轴东北向通道不存在主导频率；轴心轨迹混杂，表现出8字形状重叠；图内存在峰值凹陷；轴心位置存在吃间隙问题。不同图谱都体现出轴系不对中与摩擦问题出现。

　　（二）烟机后轴

　　后轴三幅图谱都体现出，因为存在不对中问题，造成后轴不平衡问题更加严重，主频占据主要位置，体现出1X振动不平衡问题，此部分振动值更高。

　　图3-7体现出在现在平稳运作的时候，后轴西北通道三个频率都没有占据主要位置，轴心轨迹混杂，依然是不对中造成的问题。

　　3、近期图谱研究

　　（三）烟机前轴

　　上述烟机前轴多个时间段的截图，主要体现出的问题和历史信息有相同点，都体现出高次谐波充足；轴心轨迹表现为8字，图形出现凹陷问题，轴心部分存在吃间隙问题。此外也表现出轴系不对中问题，在振动趋势更加明显的时候，前轴东南通道主频占据主要位置，然而高次谐波依然出现。

　　（四）烟机后轴

　　体现出后轴振动高时，主频占据主要位置，然而高次谐波依然充足。图3-13呈现的问题相同。

　　表现出，振动稳定的时候，其中后轴西北高次谐波方面主次，主频占据主导，高次谐波依然充足。

　　（五）风机截图

　　图3-17可以直接表现出轴系不对中，在设备起动达到标准转速，风机振动跳跃时期，2X频率占据主导，此时出现不对中的明显预兆。

　　（六）多值棒图

　　利用实时多值棒图，就可以体现出此类问题，风机、变速箱2X频率造成的振动相对突出。此外根据图形内相关内容可知存在正反进动交替问题，也就是不对中造成摩擦问题的相关特点。

　　（七）研究结果：

　　问题根源：此设备出现微弱轴系不对中问题。在烟机未来运作中，不对中造成摩擦问题，最终造成设备不平衡更加严重，振动加剧。

　　处理举措：

　　1、持续关注振动情况，假如振动幅值靠近报警值，就需要暂停开展维修，主要查看是否存在问题；

　　2、开工时期在进油温度高此外加负荷的时候，振动出现波动问题，在暂停运作进行修理的时候，对具体轴瓦间隙开展多次查看与调节，轴瓦直径间隙就是轴颈的1.2‰；

　　3、提早储备较多的前后轴承，查看时假如出现磨损过度的问题就需要尽早更换。

　　（八）总结转子不对中故障特征，故障原因及解决措施

　　表3.1转子不对中故障特征

　　Table 3.1 The rotor is not characteristic of fault

　　特征参数平行不对中角度不对中综合不对中

　　时域波形1×频与2×频叠加波形1×频与2×频叠加波形1×频与2×频叠加波形

　　特征频率2×频明显较高2×频明显较高2×频明显较高

　　常伴频率1×频、高次谐波1×频、高次谐波1×频、高次谐波

　　振动稳定性稳定稳定稳定

　　振动方向轴向为主径向、轴向均较大径向、轴向均较大

　　相位特征较稳定较稳定较稳定

　　轴心轨迹双环椭圆双环椭圆双环椭圆

　　进动方向正进动正进动正进动

　　矢量区域不变不变不变

　　表3.2转子不对中故障原因及解决措施

　　Table 3.2 The rotor is not in the fault cause and the vibration reduction measures

　　分类原因解决措施

　　设计原因①对工作状态下热膨胀量计算不准

　　②对介质压力、真空度变化对机壳的影响计算不准

　　③给出的冷态对中数据不准①核对设计给出的冷态对中数据

　　②按技术要求检查调整轴承对中

　　③检查热态膨胀是否受限

　　④检查保温是否完好

　　⑤检查调整基础沉降

　　制造原因①材质不均，造成热膨胀不均匀

　　安装维修①冷态对中数据不符合要求

　　②检修失误造成热态膨胀受阻

　　③机壳保温不良，热胀不均匀

　　操作运行①超负荷运行

　　②介质温度偏离设计值

　　工况劣化①机组基础或基座沉降不均匀

　　②基础滑板锈蚀，热胀受阻

　　③机壳变形

　　3.2 15MW发电机组油膜涡动故障分析

　　一、设备概况

　　15MW发电机组，从左至右依次是由汽轮机（型号为ENG40/32/25/40）、齿轮箱、发电机（型号为QF-W15-2）。

　　表3.3发电机组设计技术参数

　　Table 3.3 Design technical parameters of generating set

　　发电机

　　额定转速r/min 3000最大连续转速r/min 3000

　　润滑油温度℃36-45润滑油压力MPaA 1.0

　　驱动端支承轴承类型滑动轴承非驱动端支承轴承类型滑动轴承

　　驱动端支承轴承间隙mm 0.26非驱动端支承轴承间隙mm 0.26

　　止推轴承类型滑动轴承止推轴承间隙mm 0.20

　　二、故障现象

　　15MW发电机组于2016年5月开机运行，6月25日再次开机运行中发电机非联端振动偏大，并一直持续，振动幅值最高达到135μm。

　　三、故障分析

　　下图是发电机前后端轴承4个通道6月26日到7月10日的运行振动趋势图，分析可得，发电机后端轴承振动较前端轴承振动偏大，且振动能量主要集中在1X上，且在6月27日和7月2日振动幅值有较大程度的上升波动。

　　图3-22是6月27日振动增长时的频谱分析图，1X占主要分量，并伴随2X、3X、4X分量，轴承运转不良；图3-23是7月2日振动增长时的频谱分析图，1X占主要分量，并伴随0.5X、2X、3X、4X分量，油膜状态和轴承状态不佳，并与瓦背紧力和巴氏合金状态有一定关系。

　　下图是发电机最近一次开机的Bode图，分析可得，发电机后端轴承振动偏大。

　　四、结论与建议

　　通过以上分析，15MW发电机前后端油膜状态不稳定，且后端轴承的润滑状态不良。为了保证生产建议有机会停机检查发电机前后的润滑油压力、温度，以及后端轴承间隙和瓦背紧力。

　　五、处理后的情况跟踪

　　机组于2017年5月停机检维修一次，检查15MW发电机前、后端轴承间隙和瓦背紧力，对润滑油的压力、温度进行了适当调整，开机后发电机轴振降低，尤其后端轴承振动幅值大幅度降低，运行非常平稳。

　　六、总结油膜涡动故障特征，故障原因及解决措施

　　表3.4油膜涡动故障特征

　　Table 3.4 Fault characteristics of oil film vortex

　　特征参数油膜涡动油膜振荡

　　时域波形有低频成分有低频成分

　　特征频率≤0.5×（0.42-0.48）×

　　常伴频率1×组合频率

　　振动稳定性较稳定不稳定

　　振动方向径向径向

　　相位特征不稳定不稳定（突发）

　　轴心轨迹双环椭圆扩散、不规则

　　进动方向正进动正进动

　　矢量区域变化变化

　　表3.5油膜涡动故障原因及解决措施

　　Table 3.5 Causes of oil film vortex breakdown and solutions

　　分类原因解决措施

　　设计原因①轴承参数设计不合理①核对设计给出的冷态对中数据

　　②按技术要求检查调整轴承对中

　　③检查热态膨胀是否受限

　　④检查保温是否完好

　　⑤检查调整基础沉降

　　制造原因①轴承制造不符合技术要求

　　安装维修①轴承间隙不符合要求

　　②轴瓦参数不当

　　③轴承壳体配合过盈不足

　　操作运行①油温或油压不当

　　②润滑不良

　　工况劣化①轴承磨损

　　②疲劳损坏、腐蚀、气蚀等

　　一、故障现象

　　机组开始运行后，汽轮机振值低于25μm，在启机过程中，汽轮机整体振动偏大，机组转速低于9000rpm时，汽轮机前轴振值低于50μm，后轴振值低于35μm；当转速高于9000rpm上升到12000rpm左右时，汽轮机前轴振值未有上升，后轴振值上升为55/67μm左右。

　　二、分析过程

　　从上图分析，振动主要能量是1X分量占主导。

　　下图是汽轮机停机的Bode图，从图谱分析，汽轮机平衡性偏差。

　　三、结论

　　通过以上分析，判断汽轮机转子平衡性差。

　　四、反馈结果

　　停机开盖检修，转子出现锈蚀造成转子平衡状态不良，对叶轮进行清理，做动平衡，开机后效果良好。

　　五、处理后结果

　　图3-29是汽轮机检修后的振动趋势图，其振动值低于30μm，降低了汽轮机的整体振动。

　　六、总结转子不对中故障特征，故障原因及解决措施

　　表3.6不平衡故障特征

　　Table 3.6 Unbalanced fault features

　　特征参数原始不平衡渐变不平衡突发不平衡

　　时域波形正弦波正弦波正弦波

　　特征频率1×1×1×

　　常伴频率较小的高次谐波较小的高次谐波较小的高次谐波

　　振动稳定性稳定逐渐增大突发性增大后稳定

　　振动方向径向径向径向

　　相位特征稳定渐变突变后稳定

　　轴心轨迹椭圆椭圆椭圆

　　进动方向正进动正进动正进动

　　矢量区域不变渐变突变后稳定

　　表3.7不平衡故障原因

　　Table 3.7 Imbalance fault cause

　　原因划分初始不平衡渐变不平衡突发不平衡

　　设计因素①构造不科学①构造不科学，容易出现污渍

　　②材质不科学，容易侵蚀①构造不科学，应力汇聚

　　②系统设计不科学，导致异物进入

　　生产因素①生产误差大

　　②材料不均匀

　　③动平衡精准度不高①材质使用不正确

　　②光洁度较低，容易出现污渍

　　③表面操作不好，容易侵蚀①热处理较差，存在应力

　　②人口滤网生产问题

　　装置维修①转子零部件安装问题

　　②零件遗漏①转子没有去除垃圾①转子存在很高预负荷

　　日常运作①介质带液，导致腐蚀

　　②介质脏，导致污垢①超速、超负荷运作

　　②入口阻力大，造成部件受损

　　③介质带液，造成侵蚀裂开

　　工况劣化①转子相关零件松懈①转子回转体出现污垢

　　②转子受到侵蚀①疲惫，腐蚀

　　②超过使用时间

　　表3.8不平衡故障解决措施

　　Table 3.8 Unbalanced troubleshooting measures

　　初始不平衡渐变不平衡突发不平衡

　　①基于技术标准对转子进行动平衡

　　②基于标准安装转子内零部件

　　③替换出现松动的零件①转子处理垃圾，完成修复

　　②按时维护

　　③确保介质清洁，不带液，避免垃圾与侵蚀①暂停维护，替换受损转子

　　②暂停运作，处理流道异物

　　③处理应力，避免零件受损

　　3.4空分装置空压机组摩擦故障分析

　　一、机组概况

　　该空分装置压缩机为MCO1004+3BCL407，由汽轮机拖动。

　　表3.9空压机主要参数设计参数

　　Table 3.9 Design parameters of main parameters of air compressor

　　空压机

　　额定功率10663额定转速6900

　　设计流量127300一阶临界转速2654

　　进口压力0.099出口压力0.65

　　轴振动报警值63.5轴振动停机值88.9

　　表3.10增压机主要参数设计参数

　　Table 3.10 Design parameters of main parameters of turbocharger

　　增压机

　　额定功率6274额定转速13172

　　设计流量63150一阶临界转速5036

　　进口压力0.602出口压力6.637

　　轴振动报警值59.1轴振动停机值82.7

　　二、故障现象

　　该空分装置空压机组于7月份开始出现间歇性波动，振动幅值逐次增加。7月31日曾出现一次通频值波动，空压机非联端两通道幅值接近70μm，在8月1日非联端两通道达到连锁停机值，在停车过程中振幅最高曾达到383/171μm。

　　三、分析过程

　　从空压机1X相位趋势图可以看出，在7月31日机组通频值变化时，四通道的1X相位趋势也发生了改变。

　　对比空压机连锁前后轴承的波形频谱图，0.5X（40.28Hz）幅值明显上升，连锁时达到320μm，该频率与转子一阶固有频率耦合。

　　查看空压机的轴心轨迹图，非驱动端曾出现反进动。

　　四、结论

　　根据相关频谱分析，该空压机存在摩擦故障，可能性较大位置为非联端轴瓦，油挡油封处。停机对轴瓦部位进行处理。并检查各级汽封及叶轮表面是否有摩擦，各部间隙是否合理，转子表面是否有异常。

　　停机后对空压机转子和轴瓦进行了检查，发现转子及非联端轴瓦部都出现了摩擦迹象，验证了诊断结果准确。

　　五、总结摩擦故障特征，故障原因及解决措施

　　表3.11摩擦故障特征，故障原因及解决措施

　　Table 3.11 Friction fault features,fault causes and solutions

　　特征参数径向摩擦轴向摩擦分类原因解决措施

　　时域波形轻微削波严重削波正弦波设计原因设计间隙不当，偏小调整参数，保证机组热膨胀均匀

　　检修时保证各部件间隙符合技术要求

　　调整转子定向

　　调整基础，消除沉降影响

　　特征频率1/n×及n×1/2及n×制造原因制造误差导致间隙变小

　　常伴频率1×1×1×安装维修转子与定子不同心对中不良转子挠度大，弯曲

　　振动稳定性不稳定不稳定不稳定操作运行机组热膨胀不均匀

　　振动方向径向径向径向、轴向工况劣化壳体变形

　　基础变形

　　相位特征反向位移反向位移、跳动突变不稳定

　　轴心轨迹紊乱扩散不稳定

　　进动方向正进动反进动反进动

　　矢量区域突变突变变化

　　此方式重点分析信号幅值的最高与最小值、平均值与变化程度等多个部分，且利用上述参数对问题开展研究，重要指标为峰值、峰－峰值等部分[36]。

　　（1）峰值：指波形零线到波谷之间的长度，使用代表：

　　（4-1）

　　（2）峰－峰值：表示波形的波峰到波谷之间的长度，使用代表：

　　（4-2）

　　（3）平均值指波形单个周期内的绝对平均幅值，使用表示：

　　（4-3）

　　（4）有效值：指波形一个周期内的均方根值，用表示：

　　（4-4）

　　使用时域指标开展诊断遵循的主要理论：在振动特征相对突出的设施出现问题时，在振动时域波形图上，我们就可以看到多种指标变大或减少。所以，利用和上述指标的全面比较，就能度设施的主要运作情况开展研究。

　　此方式重点是利用对时域波形形状进行深入研究，对相关问题开展诊断。此方式能对开、停机环节开展判断，比如在开机时期，振幅某时期猛然变大，也许就是油膜振动造成的，也许是间隙太小或过盈较少导致的。此方式还能对机械松动开展判定，振幅可以跟随时间变动，表示振动系统属于时变性，主要因素是部件的套装过盈缺少造成旋转时宽松，而导致振动变化较大。其中图内横坐标表明点数，纵坐标表示加速度值。

　　此方式主要从混有噪声影响的随机信号内选取周期性信号的方式。利用对机械振动、噪声信号以相应间隔去截取筹集信息，之后重合，开展统计，进而得到去除随机干扰与非周期性信息，促使周期性成分被直接呈现出来。

　　此方式的主要理论：

　　假如单个信号由周期信号与白噪声构成

　　（4-5）

　　将当做周期截取，次数为次，之后对照叠加。因为白噪声不相关性，得出：（4-6）

　　之后对平均，得出输出信号：（4-7）

　　目前输出白噪声是原本输入信号中白噪声的倍，所以信噪比提升倍。

　　4.2轴心轨迹分析法

　　转轴轴心对照于轴承座的运动痕迹，可以清楚直接的体现出转子瞬时运动情况，其主要包括众多与机械运转情况相关的内容。所以，轴心轨迹研究就是诊断设施问题的最佳方式，对判定设施问题具有积极影响。

　　滑动轴承是此类设备的关键零件，实际工作状态会显著影响设备精度、使用时间、稳定性、安全性等功能，对其磨损情况进行评估格外重要，可当做烟机维修的主要标准。轴心轨迹表示轴在滑动轴承内的运作轨迹，能清楚体现出轴跳动、磨损状况[37]。使用筹集的轴承双通道信息，开展轴心轨迹的合成，得到具体的轨迹，且统计出平均跳动度，进而对烟机滑动轴承的磨损程度开展高效定性、定量研究，且得到良好的成效。

　　轴心轨迹合成环节为:

　　（1）基于转速V、采样频率，得出设施每转所包括的具体点数n:

　　（4-8）

　　（2）依照筹集的总数据点数N、设施每转所包括的点数n，得出设施周期数m：

　　（4-9）

　　（3）寻求轨迹半径，也就是对设施所有周期内n个双通道信息x1(i)、x2(i)求模,得到设施所有周期内第i个点的轴心轨迹半径X（i）：

　　i=1,…,n（4-10）

　　（4）寻求相位，也就是得出不同周期内第i个点的轴心轨迹半径所对照的相位θ(i):

　　（4-11）

　　（5）把所有周期内的半径序列A（i）按照相位θ(i)制作成轨迹图[38]。

　　（6）得出m个周期的平均轨迹：

　　（4-12）

　　对设备的磨损状态进行描述的轴心轨迹特征参数有：

　　1)最大半径：（4-13）

　　2)最小半径：（4-14）

　　3）平均半径：（4-15）

　　4）跳动度：（4-16）

　　5）方差：（4-17）

　　跳动度、方差则是相对值，就能去除因为测量问题而对绝对测量值的负面作用，数值越大，表示轴系受损越明显，上述参数较、、具有较强的稳定性[39]。

　　频谱研究就是设施故障诊断中普遍使用的方式。普遍使用的频谱是功率谱与幅值谱。前者代表振动能量跟随振动频率的分布状况，物理作用更加清晰。后者代表对照于不同频率的谐波振动分量所具备的振幅，使用的时候更加直接，幅值谱上谱线高度是此频率分量的振幅情况。研究的主要目标是把组成信号的不同频率成分全部划分开来，方便振源的辨别[40]。

　　(1)开展频谱研究最先掌握频谱的组成

　　①根据故障推理模式的差异，对频谱组成的了解按照多个层次开展；

　　②按照高、中、低频段开展研究

　　大致掌握主故障出现的部位；

　　③按照工频、超谐波、次谐波开展研究

　　用来明确转子问题的具体情况。振动信号内的大多数分量均和转速频率(也就是工频)有紧密关系，通常是工频的整数倍或分数倍，因此需要提前寻找出工频成分，之后寻找具体谐波关系，了解实际联系，故障问题一目了然；

　　④按照频率成分的来源开展研究

　　真实谱图一般非常繁琐，此时故障成分通过叠加形式体现在谱图上，此外因为非线性调制形成的差频成分、零部件共振的频率成分等众多非故障问题。了解振动频率产生的原因便于后续对故障开展深入研究。

　　(2)按照特征频率开展研究

　　振动特征频率是不同振动零件运作中肯定会形成的振动成分，比如不平衡肯定会导致工频，气流在叶片之间流动肯定会存在频率，齿轮啮合会形成频率，过临界出现共振频率，零件遇到影响也会产生固有振动频率等。依照特征频率的详情，大致了解机组不同组成部件的振动状况。

　　(3)对主振成分开展研究

　　进行频谱研究的时候，最先对幅值高的谱峰开展研究，由于其量值对振动的综合水平影响深远。要深入研究分形成上述频率成分的相关条件。比如工频成分过多，一般是不平衡导致，需要分辨的因素也包含轴弯曲、共振、角度不对中、基础松动等相关问题。2倍频是重点的一般是平行不对中和转轴出现横裂纹。1/2分频太大，表示涡动不稳定。0.5-0.8分频是流体旋转脱离。特低频则是喘振[41]。整数倍频就是叶片流道振动。啮合成分过高就是齿轮表层接触问题。谐波过度是松动。边频则是调制。分频属于流体激振、摩擦等。

　　(4)进行频谱比较寻找状态不正常问题

　　在研究与诊断的时候需要关注从日常变化中得到精准的结果，专门开展测量一般无法对问题进行相对详细的了解。在机器振动中，很多振动分量即便较大，然而相对稳定，和时间没有关系，对机器日常生产不会产生影响。其中所占比值不高的频率成分，尤其是部分涨幅较高的分量一般预示故障的形成，需要被我们所关注。值得关注的是，很多在原本谱图上并未出现或相对微弱的频率分量猛然出现且不断增加，也许就会在短期内影响设备的日常运作。所以，在研究幅值谱时，不只要关注不同分量的绝对值情况，此外也需要关注具体的发展状况。

　　烟气轮机在起、停时期，转子经过多种转速，具体振动信号是转子系统对转速变化的反响，也是转子动态特点与故障征兆外部体现，包括日常无法得到的众多内容。所以，起、停过程研究就是转子检测的关键任务。

　　用在起、停环节的研究方式较多，不只包含轴心轨迹、轴心位置与相位研究，此外一般也可以利用奈魁斯特图、波德图与瀑布图来掌握设备起、停时期的特点。

　　奈魁斯特图主要是将起、停时期的所有转速的基频振幅与相位使用极坐标表示的曲线。根据此图我们就可以轻松了解到转子运作状态的详细情况与特点。研究振幅峰值与相位偏移，可以了解到转子系统共振频率与临界转速。依照低速下的幅值与相位，便于我们掌握转子弯曲情况。研究整个图形内容我们就可以知道具体起、停时期中转子系统对于不平衡激振的影响[42]。

　　波德图主要把不同转速下的振幅与相位绘制在以转速为横坐标的坐标系上，最终得出的曲线，现实效果和第一种方式相同，仅仅是表现形式的差异。

　　瀑布图就是转子过渡状态振动研究方式，其是把不同转速下的振动信号的幅值谱迭置产生，纵坐标为振幅，横坐标为频率。瀑布图体现出所有频率分量的振幅变动状况，直接简单，主要问题是缺少具体的相位信息。

　　趋势研究在目前的回转机械中被普遍使用。利用振动参数趋势比较，能全面的掌握设施状态和问题发展状况。能依照不同测点当做此点振动趋势图，在原本的测试系统中，通常使用振动峰峰值制作趋势图，当做判定设施振动状态的标准，其可以掌握机组综合振动状况，然而因为每种故障都会提高振动的峰峰值，因此上述趋势图对设施故障诊断影响较小。目前可使用多种特征频率分量制作趋势图，利用不同频率分量趋势变动状况能全面追踪设施故障扩散状况。

　　YL型烟气轮机在石化企业长期使用中反映出一些问题，经过对烟机不对中、不平衡等典型案例的分析和研究，将所学理论运用于图谱和数据的分析中，同时将每次停机修理的结果与分析研究结果相结合，反复研究，从而最终推断出各种类型的数据和图谱所对应的不同故障类型，最终得出正确的结论。如催化剂在两级轮盘之间堆积、二级静叶组变形等相关问题。怎样处理以上故障，全面确保设备“稳定、长久、高质量”，就变成目前YL型烟气轮机使用单位的主要目标。因此我们经过详细的研究和玑场的实际情况做了大量的工作，全面满足预期的改造目标，便于安装维护，设备检修时间延长，此外新旧结构的转子还能完成互换。

　　(1)改善一级静叶和一级轮盘密封方式

　　使用径向蜂窝密封窝取代原本密封形式，前者间隙较小，可以确保良好的效果，促使催化剂所需要的轴射量不断减少。

　　(2)改善轮盘冷却蒸汽进入方式，提升辅助密封成果

　　把原本的一股冷却蒸汽变成两股，此处一部门从轮盘心部进入，依照径向排放，即便少量跟随进入，也会随着排放的蒸汽出去，并不会沉淀到此处。其他股从进气锥中部进入，冷却一级轮盘和强化此部分进气端的密封。

　　(3)改善一、二级轮盘间级间密封方式，处理二级轮盘轮缘根部形成二次涡流冲蚀难题

　　改善之后的二级轮盘进气面结构采用类似于一级轮盘进气面结构形式，即没有气封台肩，此外二级静叶片内孔在一级轮盘气封台肩的部分使用全新科技Ni基合金径向蜂窝密封。因为此部分并未出现二次流磨损，所以可以全面表现出此结构改善的可行性，此外因为上述敞开结构，改变传统的准封闭构造，导致僬化剂在离心力影响下方便去除，便于避免材料堆积问题。利用实地测试，最终成果较好，无法直接形成涡流冲蚀，动静摩擦时会影响蜂窝片，轮盘不会受到影响。

　　(4)改善二级静叶组件结构，强化二级静叶组件刚性，防止变形问题。

　　改善之后的二级静叶组件主要包含多个部分，一、二级动叶圈带、固定套都是整环件。二级动叶圈带直接联结于壳体上，二级静叶片靠外圈止口单片固定在二级动叶圈带上，一级动叶围带安装在固定套上，二级静叶片、二级动叶圈带与固定套不相连。改进后由于采用了整环和分片结构，转变二级静叶片固定方式，一、二级围带和固定套属于整体构造，刚性最佳、不会出现变形。把两道气封片变成Ni基合金蜂窝密封，效果较好。使用上述结构，妥善处理轮盘冲蚀、动静摩擦损坏轮盘、材料堆积和相关固定套变形等众多难题。

　　(5)改善中全面分析互换性和检查时拆装便利性

　　在改善的时候最重要的问题是目前双级烟气轮机都存在两套转子与二级静叶组，其中改善活动无法针对两套共同开展，怎样确保多种结构的转子与二级静叶组完成互换就变成目前研究的重中之重，还是改善活动能否可以全面完成的关键点。完成互换就需要关注二级静叶组的设计，目前主要使用原壳体与二级静叶固定套配合止口当做动叶围带的合作止口，在壳体上再次制造和新二级静叶固定套的配合止口，后者和进气锥的合作依旧使用原定位止口，利用壳体上原螺栓孔作为新二级静叶固定套的连接螺栓孔，轴向尺寸则依照原轴向尺寸设计。如此不只可以得到全新的定位结构，此外还可以留存原本的定位结构，确保新旧结构二级静叶组件的转换。由于必须利用壳体上与固定套连接螺栓孔，二级动叶围带外径尺寸又较大，同时新的固定套又必须有足够的刚度，这样二级静叶固定套两法兰间距变小，利用原连接方式时无扳手空间，因此将二级静叶固定套与进气锥及壳体的连接螺栓均设诗为栽丝结构，既解决了轴向尺寸小的问题，又便于检修。在旧烟机改造中壳体则需新加工二级静叶固定套定位止口及固定二级动叶围带螺拴孔。转子改造中就使用原转子主轴、一二级动叶片，二级轮盘车去气封台肩就能在原本结构内新增一级轮盘前端径向蜂窝密封，轮盘厚度变大，因此要变换原本轮盘，在全新设计内缩小气封台肩的大小，主要目标是让密封的科学性不断提升。改制一级静叶与进气锥，新增相关设备。一级蜂窝密封间隙较小，为方便维护时期的拆卸与装置，目前也需要增设导柱构造，在维修时期能便利的完成任务。

　　(6)车削径向轴瓦与LEG节油型Kingsbury推力轴承

　　采用不刮削径向轴瓦和LEG节油型Kingsbury推力轴承，彰显其所具备的所有功能。其中径向轴瓦加工始终使用假轴刮削手法，来确保轴瓦与瓦口间隙符合要求；止推部分一般使用一般Kingsbury推力轴承。在实际使用的时候，原本的轴承可以促进设施长久运作。然而从当前我国外转动设施的现实情况进行分析，径向轴瓦绝大多数都使用设备加工，目前其他国家使用LEG节油型Kingsbury推力轴承。为了进一步提升烟气轮机生产能力与运作效率，我们烟机改造后使用机加工径向轴瓦与LEG节油型Kingsbury推力轴承，上述两类表现出下面的特征：

　　1、不刮削径向轴瓦

　　①轴瓦间隙便于管控；

　　②轴瓦油楔过渡均衡，平稳功能较好。

　　2、LEG节油型Kingsbury推力轴承

　　①在轴承润滑油温升降低到8到20℃时，其具备的承载能力可提高百分之十五以上；

　　②润滑油耗量是一般Kingsbury推力轴承的百分之六十，此外摩擦损失减少一半左右，

　　促使润滑油站不断缩小，不只减少费用，也缩小占地面积。

　　基于以上设计，我们催化烟机进行了改造。改造后效果较为明显，由于催化剂堆积所引起的渐发行不平衡出现的次数明显减少，烟机的振动基本稳定。运行一年后，我们进行了解体检查，转子一、二级轮盘间催化剂堆积较少，二级轮盘轮缘根部冲蚀痕迹较浅。一、二级轮盘间级间蜂窝密封未出现严重磨损现象。推力和支撑轴承系统改造后，使用效果很好，表现出了良好的抗油膜涡动能力。从以上情况看，基本达到了我们改造的目的。

　　对烟机结垢现象进行了研究，对烟机结垢样品、三旋细粉以及平衡催化剂进行了对比分析，并在通过实验进行了金属离子和阴离子对催化剂粘连结块的模拟研究。初步结果表明：烟机垢样中主要富含众多Ca、Fe等金属与硫酸根离子，上述元素产生低熔点盐类就是导致烟机结垢的现实因素，烟机入口的粉尘就是此部分结垢的主要物质条件。根据初步研究结果，综合分析催化裂化装置运行现状，提出从工艺角度避免此类结垢问题的建议：

　　(1)管控催化裂化原料与催化剂的金属含量

　　a、强化常减压设备电脱盐操作监管，确保最终含盐量低于3毫克/升，减少进入原料内的金属尤其是钙、铁、钠离子；

　　b、生产高钙含量原油的常减压设施，采用和挑选脱钙剂，提升现实效率，减少其中的钙含量；

　　C、生产高酸值原油的常减压设施，升级材料或使用减压侧线馏分缓蚀剂，减少因设施腐蚀造成的铁离子增多问题。

　　d、改善均衡重油加工设施的材料属性，避免使用高含金属材料：

　　e、对金属含量超过要求的颗粒开展高效的磁分离，减少入口烟气携带催化剂的金属含量：

　　f、全面管控催化裂化平衡催化剂的Ca、Fe、Ni等相关含量。

　　(2)全面管控催化裂化的细粉含量

　　a、提升旋风分离器的现实效率，管控烟机入口粉尘浓度，确保其低于lOOmg／m3，减少入口的催化剂细粉浓度，避免催化剂粘连结垢问题；

　　b、加强管理，选择低速雾化效果突出的喷嘴；确保再生器温度低于720℃，避免水蒸气量增加；改善反应再生运作环境，避免催化剂破碎问题，进一步减少烟气内包含的粉尘含量；

　　c、确保FCC催化剂筛分构成与耐磨效果，减少新鲜剂细粉数量，确保低于20um组分低于3％(W)。

　　(3)改善裂化催化剂类型与质量标准

　　a、改善科学的催化剂搭配方案，减少磷含量，目前按照最低标准修改，此外全面设计出合理的配方；

　　b、科学减少催化剂置换量，放宽催化汽油烯烃的标准，避免细粉的产生；

　　c、降低催化原料硫含量，掇制烟气中SO2含量，必要时应用硫转移助剂。

　　(4)改善烟机工况

　　a、烟机轮盘蒸汽要保证过热度，防止水蒸汽内包含化合物杂质；

　　b、提升再生成果，避免细粉内胶质出现粘连。少数再生设备需要改善操作条件与催化剂进口位置，此外管控烟气内CO含量，防止因为CO出现歧化效果产生污垢。

　　(5)优化催化裂化降低汽油烯烃含量的技术猎施

　　a、合理控制催化汽油烯烃含量，有条件的企业更换降烯烃催化剂为常规催化剂；

　　b、积极应用产品收率损失小的新工艺降低催化汽油烯烃含量；

　　c、应用催化汽油后处理技术。

　　以上综合措施是缓解烟机结垢、催化剂堆积的主要方向，是从根本上减少烟机故障有效措施，同时降低烟机因结垢造成的不平衡和不对中等故障，根据研究结果，对于烟机转子及一、二级静叶密封结构进行了改造。工艺流程中采用控制催化裂化原料和催化剂的金属含量；严格控制催化裂化催化剂的细粉含量；优化裂化催化剂品种和质量要求以及优化烟机。通过采取以上改进措施，机组实现了长周期平稳运行，最终得到了满意的效果。

　　本章介绍了针对烟气轮机常见故障汇总出时域诊断法、轴心轨迹研究法、传统谱研究法和趋势研究法等众多研究方式。在开展故障诊断的时候，上述研究方式一般会重合使用，大部分时候利用传统谱研究法就能得到较好的诊断结果，然而因为故障和频率无法直接对照，对于相对繁琐的问题需要使用轴心轨迹法，只有如此才可以得到让人满意的结果。特征趋势研究法主要了解设施状态，还是精准判定设施问题的重要基础。对于繁杂故障需要使用综合研究方式从众多角度研究问题产生的原因。

　　改进一、二级静叶与一级轮盘密封形式。将烟机原使用的手工刮削瓦改造成车削径向轴瓦，此外使用LEG节油型Kingsbury推力轴承。将烟机一级静叶、二级静叶上的不锈钢疏齿密封改造为蜂窝密封。催化工艺上改进。通过以上改造，我们降低了烟机的故障率，保证了机组和生产装置的平稳运行，提高了机组的运行水平。公司应用状态监测和故障诊断技术使机泵平均大修时间延长至15000小时／次，机泵维修费用降低300万元，动设备维修次数降低50％，突发性设备事故由8次，下降到3次，烟机平稳运行一年节电5000万元，取得较大的经济效益和社会效益。

　　本篇论文主要针对炼厂催化装置烟气轮机及转动设备故障的分析和研究而展开的，完成了对烟机故障的分析研究，制订了相应的解决方案。主要研究结论及解决办法如下：

　　1、烟气轮机故障由转子联轴器平行不对中造成时，转子一般是径向两倍频振动，此外出现多倍频振动；在烟气轮机问题由联轴器角度不对中造成时，转子一般是径向工频振动，此外会出现轴向工频振动；在烟气轮机故障由上述两个因素造成时，转子不只出现两倍频径向振动，此外也会出现工频轴向振动；在烟气轮机问题由联轴器明显不对中造成时，转子出现碰摩，振动产生1/2x，1/3x……分频与1X，3X……差频。

　　2、烟机转子故障主要是由于各种因素导致的转子动平衡被破坏，从而使烟机的振动增大，表现为时域波形为近似的等幅正弦波，一倍频比初始状态明显增大，同时伴随着二、三倍频出现，也出现了高次谐波。

　　3、滑动轴承系统故障：主要表现为油膜涡动或油膜振荡，小于0.5倍频的频率出现明显的振动增大，轴心轨迹出现双环椭圆现象。

　　4、动静摩擦：是由于转子与机壳圈带或气封等出现碰縻而引起的。使时域波形出现了削峰，轴心轨迹有“尖角”，频谱上除工频外还存在丰富的高次谐波成分。

　　针对以上出现的故障，我们对烟机进行了有效的改造：

　　1、改进一、二级静叶与一级轮盘密封形式，防止二次流对二级轮盘的冲刷，同时减少一、二级轮盘的催化剂堆积，改进轮盘冷却蒸汽进入形式，提高辅助密封效果。其主要目的就是防止转子动平衡被破坏而引起的烟机故障。

　　2、将烟机一级静叶、二级静叶上的不锈钢疏齿密封改造为蜂窝密封，减少了产生碰磨的可能性。

　　通过具体案例的分析研究以及对机组的改造，减少了烟气轮机出现故障的几率，保证了机组和生产装置的稳定运行。

　　[1]盛兆顺，尹琦岭．设备状态监测与故障诊断技术及应用[M]．北京：化学工业出版社，1983：128-136.

　　[2]张茂清，绍华，李华彪．应用状态监测技术提高设备管理水平[J]．金属制品，2006，32(1)：34．35.

　　[3]沈庆根．化工机器故障诊断技术[M]．浙江：浙江大学出版社，1993：98-123.

　　[4]Kolomikov ME，Osipov IL and Petrunin DV．Optimal service life of the cooled blades of gas turbines．Thermal Engineering，2006，53(12)：975-978.

　　[5]张正松．旋转机械振动监测与故障诊断[M]．北京：机械工业出版社，1991：307．3lO

　　[6]贾嘉．故障诊断技术在生产中的应用[J]．新疆石油学院学报，2000，12(3)：54．56.

　　[7]Trukhnii AD，Mikhailov IA．The choice of the design features of maneuverable combined-cycle units for new Russian power plants．Thermal Engineering，2006，53(6)：458-463.

　　[8]王仲明，孔明祥．马钢热电总厂汽轮机设备技改综述[J]．安徽冶金，2006，2：39-42.

　　[9]陈仲生，杨拥民．机器状态监测与故障诊断综述[J]．机电工程，2000，17(5)：1-3.

　　[10]高金吉．旋转机械振动故障原因及识别特征研究[J]．振动、测试与诊断，1995，15(3)：1-8.

　　[11]温熙森，陈循，唐丙阳著．机械系统动态分析理论与应用[M]．长沙：国防科技大学出版社，1997，11：136．285.

　　[12]成大先．机械设计手册一机械振动、机架设计(单行本)口咽．北京：化学工业出版社，1982：326．338.

　　[13]刘玉才，储江伟，邹本存．机械设备状态监测机器故障诊断[J]．林业机械与木工设备，2000，2(28)：28．30.

　　[14]沈庆根．大型旋转机器的动力激振[J]．流体工程，1986，5：12．15.

　　[15]Yang JN，LeiY，LinS，etal．Hilbert-Huang-based approach for structural damage detection．Journal of Engineering Mechanics，2004，1 30(1)：85—95.

　　[16]刘计辉．设备状态监测和诊断技术的现状与发展动向[J]-青海电力，2000，2：50．53.

　　[17]Gerin D De and Hall E F．Some Characterizes of Conventional Tilt／ng Pad Thrust Bearings，Proceeding of the conference of Lubrication and Wear,1957.

　　[18]钟秉林，黄仁．机械故障诊断学[M]．北京：机械工业出版社，1989.

　　[19]刘玉才．机械设备状态监测及其故障诊断明．林业机械与木工设备，2002，2：23．25.

　　[20]李伟．设备故障诊断问题的探讨[J]．有色设备，2000，6：39．41.

　　[21]许振兴．设备故障诊断技术应用简介[J]．天津冶金，2000，5：23．24.

　　[22]MEI De-qing，Research on Vibration Characteristics of a 280 M W Steam Turbine—Generator Foundation by Model Testing[M]．CHINESE JOURNAL OF POWER ENGINEERING．2005，25(5)：652．656.

　　[23]李军战．状态监测和故障诊断在大机组设备管理中的应用[J]．中国氯碱，2000，12：29．32.

　　[24]LI Jian—zhao，WEN Xue-you，LIN Zhi-hong．The Advancement of Study on Vibration Characteristies of Shrouded Blade of Steam Turbine[J]．Technology of Turbine．2005，47(4)：241—244.

　　[25]Salimon AV，Egorovand GI and Tsiklin EA．Problems of vibration adjustment of gas-turbine power units．Thermal Engineering，2006，53(7)：526-530.

　　[26]章成光．西门子设备状态监测与故障诊断技术简介[J]．核电工程与技术，2000，13(2)：8-12.

　　[27]杜日明．状态监测与故障诊断技术在电器设备管理中的应用[J]．天津化工，2000，1：27—29.

　　[28]谢殊非，柏林。状态监测技术在兰炼大机组中的应用水平及发展方向[J]．石油化工设备技术，2000，21(1)：47-49.

　　[29]余成钼，刘伯英．化工厂设备管理[M]．北京：化学工业出版社，1984.

　　[30]郑国伟等主编．设备管理与维修工作手册口川．长沙：湖南科学技术出版社．1986：356．372.

　　[31]屈梁生，何正嘉．机械故障诊断学[M]．上海科学技术出版社，1986：266-378.

　　[32]杨叔子．分布式监测诊断系统的开发与设计．振动、测试与诊断，1997，(3)：1—6.

　　[33]张菡英。现代设备管理方法之一一设备状态监测与故障诊断简介[J]．山东化工，20001，6(30)：44．47.

　　[34]黄丽华，王慧锋，王华忠．旋转机械在线状态监测系统的设计与应用[J]．华东理工大学学报，2001，27：565．567.

　　[35]程鸿机，俞美，王砚军．设备状态监测与故障诊断技术的基本原理与方法[J]．山东建材，2000，1：17．21.

　　[36]雷继尧．轴承故障诊断[M]．西安：西安交通大学出版社，1992：278．306.

　　[37]沈庆根．油膜震荡的频谱分析一回转机器故障诊断之–[J]．化工机械，1982，7：33．36.

　　[38]张卫东．球轴承故障的诊断和分析[J]．轴承，1986，1：12．15.

　　[39]杨伸记，廖明夫，赵旭民．旋转机械状态篮测与故障诊断系统[J]．测控技术，2000，19(1)：56．58.

　　[40]沈庆根等．转子不对中的分析与诊断阴．流体工程，1987，2：36．38.

　　[41]王汉英等．转子平衡技术与平衡机[M]．北京：机械工业出版社，1988：126．130.

　　[42]Kin H，Melhem H D．Damage detection of structures by wavelet analysis．Engineering

　　Structures，2004，(26)：347-362.