Монотонное медленное нарастание вибрации во времени

Непрерывное медленное нарастание вибрации во времени (тренд) обычно свя­зано с естественным износом машины за счет деградации ротора и опорной сис­темы.

Диагностическую ценность для оп­ределения неполадок, возникающих при износе, представляют разные составляю­щие спектра вибрации, что описано в дру­гих главах справочника.

Однако многие возникающие в про­цессе износа неполадки приводят в ос­новном к росту (изменению) оборотной вибрации, а именно:

• отложение солей и эрозия лопаток в паровой турбине, эрозия лопастей (ло­паток) тягодутьевых машин и насосов под действием абразивных частиц;

• развивающаяся трещина в роторе;

• ослабление жесткости элементов фундамента;

• остаточный прогиб ротора вследст­вие ползучести.

Эрозия лопаток и отложение солей обычно не вызывают тревоги, другие не­поладки могут приводить к повышенному тренду вибрации, либо к превышению предельного значения интенсивности виб­рации.

Рассмотрим дополнительные (поми­мо тренда уровня вибрации на частоте вращения) признаки этих неполадок.

Дополнительные признаки остаточ­ного прогиба ротора вследствие ползуче­сти:

• возникает на тяжелых роторах, ра­ботающих в зоне температур выше 400 °С и по состоянию металла;

• проявляется в медленном росте вибрации и обычно обнаруживается по достижении предельных значений;

• одновременно существенно растет вибрация на первой критической ско­рости;

• проявляется при медленной про­крутке вала на датчиках относительной вибрации при ремонте машины индици- рованием ротора.

Дополнительные признаки разви­вающейся трещины в роторе:

• нарастающий во времени темп рос­та вибрации;

• рост преимущественно второй, а также некоторых других высших гармо­ник в спектре вибрации;

• вибрация существенно растет (из­меняется), когда частота вращения дости­гает значения, близкого к половине вели­чины любой из критических, т.е. на резо­нансных скоростях вращения второго ро­да. При этом в рабочий диапазон скоро­стей вращения попадают некоторые резо­нансные скорости вращения второго рода, для которых соответственные критиче­ские скорости по оборотной вибрации находятся выше этого диапазона (для крупных роторов энергетических машин вторая и иногда третья);

• в процессе ремонта обнаруживает­ся по характерному изменению формы боя вала при индицировании, а также ме­тодами дефектоскопии и специальными методами.

Дополнительный признак ослабле­ния жесткости элементов фундамента: тренд уровня вибрации развивается во времени неравномерно.

Сложный вид изменения вибрации во времени

Вибрация периодически нарастает и убывает с периодичностью от нескольких минут до трех часов. Иногда приходится сталкиваться с более сложными видами нестационарности вибрации. Причины следует искать в процессах, связанных с нестабильным тепловым дисбалансом. Эти причины относятся к числу экзотиче­ских.

Вибрация нарастает мелкими "скач­ками", неравномерно распределенными по времени. Обычно период между скачками со временем сокращается, а интенсив­ность скачков увеличивается. Причина обычно состоит в разрыве нескольких стяжных призонных болтов на муфте. Разрыв первого болта практически неза­метен, существенное нарастание вибра­ции отмечается при разрыве нескольких болтов.

Дополнительными признаками раз­рыва стяжных призонных болтов на жест­кой муфте являются:

• имелись прецеденты разрыва бол­тов на однотипных машинах;

• известно, что по муфте имеется большая радиальная расцентровка или по торцу.

Вибрация модулируется по типу бие­ний. Период модуляции от нескольких секунд до нескольких минут.

Причина биений состоит в наложе­нии колебаний двух агрегатов или меха­низмов, расположенных достаточно близ­ко и имеющих близкие частоты вращения или нелинейное взаимодействие гармони­ческих частот, возбуждаемых разными дефектами.