振动简介

  当今的过程控制系统,对现场设备的可靠性要求越来越高,突发的故障停机会造成极大的损失。因此,也对设备的维护提出了较高的要求,以最大程度的避免生产的损失和材料的浪费。选择错误和原始的维护手段和落后的维护观念是这种无效使用维护支出的主要原因。在强调经济效益的今天,也有越来越多的用户开始意识到,过去那种单纯依靠人的直觉和经验来执行设备维护计划的方式,已经越来越难满足过程工业的生产需求了。

  振动监测技术通过收集设备运行中最广泛,易采集的振动信号。分析其运行状态的变化,可以确定该变化发生的原因,量化磨损程度,分析潜在故障,给出早期的报警。并根据故障趋势及故障诊断,推荐维护(更换、维修、调整、润滑等)手段。

振动监测在实施中分为三种方法,对应于每一种方法的应用方向是不同的:

第一种:简单易用,主要应用是报警

报警:       根据标准或经验设定状况异常报警边界,振动状态超标后报警。
应用特点: 适用于把大量一般性设备纳入维护管理,一般以人工巡检和在线测点直接接入现有PLC或DCS系统为主。传感器采点布置相对稀少,但可实现实时数据采集和保护功能。
适用于:    简单设备,如松动、叶片扭曲造成的振动超标。

第二种:常规应用,主要应用是趋势判断

趋势判断: 依据振动状态信息的实时或周期性采集记录,量化磨损或故障恶化程度,判断或制定维护维修计划。
应用特点: 重点设备的实时或周期性监测。传感器采点布置相对较多。
适用于:    相对复杂,不太容易拆卸的部件。如:轴承等。

第三种:全功能高端应用,主要应用是分析判断

分析诊断: 依据更多及相对完整的振动状态信息的实时或周期性采集记录,诊断设备故障原因,分析得出精确的故障来源和故障原因。
应用特点: 对应于关键设备的实时监控和无损定伤。相应传感器的采点完整,密集。实施难度较大,故障分析诊断耗时很长。
适用于:    关键的不可停机的或不可拆卸的设备。

使用振动监测及故障分析诊断技术可以做到:

- 识别设备故障

- 相对准确预测库存,减少备件量

- 减少非正常停车时间

- 改进车间环境,减少工伤

- 减少总维护时间

- 相比定期维护,设备寿命可延长一倍

- 减少关连设备引起的二次损坏

- 显著降低能耗,节能多达10%

- 增加设备生产效率

- 有效的质量控制

- 有计划地安排维修维护

- 优化设备运行系统等等

- 大幅降低维护成本,仅为定期维护的30%

振动监测的投资回报率:
  据CGL对国外近千个工厂的调查统计结果,实施以振动分析为基础的预测性维护策略,可以显著降低突发性生产事故的发生,大量节约生产维护性开支和能源消耗,显著减少备件库存量,具有十分明显的投资收益。典型的收益为:

投资回报率: 4-28倍,平均12倍
维护成本降低:8-70%,平均30%
生产率提高: 4-25%,平均12%
生产故障减少:50-97%,平均76%
减少非计划停产时间:35-50%,平均45%

振动监测如此优秀为何在国内没有广泛应用?

 

大部分振动仪表供应商的设计理念

用户反馈

 

 

 

硬  件

 

 

 

 

 

                      

功能大而全

界面复杂,不直观

对人员专业素质要求过高

不实用的功能过多

设备成本高

对人员培训费用高

分析难度大,时间长

过分强调基于振动信息的分析诊断,对于其他设备运行状态信息(如电流电压,温度)考虑较少或没有,综合能力差

传感器布点要求完整密集

现场桥架布线复杂,同现有其他系统冲突

距离受限(一般传感器到数据采集器不超过 150~200米)

要求使用屏蔽双绞线

大量设备的实时监测不可达到

传感器安装密集,整定困难

手持仪表电池是定制的大容量电池

非通用,损坏后更换价格昂贵,更换周期长

为节约成本,手持仪表显示屏解析度差

图谱显示不清

手持仪表设计为通用型,极少有防爆认证

对于石化等需要有防爆要求的应用环境,不可用

设计为独立采集分析系统

传感器模拟量信号无法直接接入现有控制系统

独立的上位操作系统

很少将低速运转纳入监测范围

对于低速运转设备无能为力

产品系列单一或较少

选择范围小

软 件

功能大而全(为覆盖高昂的研发成本,不顾用户的取向需求开发通用产品)

分析难度大,时间长

对于分析人员专业素质要求过高,培训费用高

软件开发成本过高

软件许可证费用

维护升级费用高

通用的分析诊断软件

不能根据用户实际要求进行灵活调整

通用的对应标准数据库庞大
(如几万个轴承振动标准数据库等)

选择对应的故障诊断困难
(现场实际应用的轴承只有几种)

服 务

希望收取更多的后继费用

不得不达成维护协议,后继费用庞大

升级费用高

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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