Типовые спектры вибрации насосов

Рис. 6.5. (1 – нарушение центровки; 2 – кавитация).

Нормы вибрации, соответствующие трем категориям ТС насосов и электродвигателей, приведены на рис. 6.6.[10].

Нормы вибрации насосов

Рис. 6.6. (I - хорошее ТС; П - удовлетворительное; Ш - неудовлетворительное ).

Колебания уровня вибрации в эксплуатации, связанные с изме­нением режима и температуры окружающей среды, деформациями корпу­са судна, а также воспроизводимости приборов, лежат в пределах 1-2 мм/с.

Степень ТС насосов может быть определена в процессе контро­ля и по их тепловому состоянию. С этой целью, например, примени­тельно к насосам с подшипниками скольжения оценивается и фиксиру­ется первоначальный уровень разности температур Δt_п = t_п – t_a (t_п - температура на поверхности корпуса подшипника; t_a - окружающей среды). Повышение Δt_п от первоначального уровня на 15-20 °С свидетельствует о неисправности подшипника скольжения.

Кроме того, определение ТС насосов может быть осуществлено путем осмотра и при неразрушающем контроле. При этом следует учи­тывать следующие обстоятельства. Для определения местного умень­шения толщины корпуса насоса из-за кавитационного разрушения исполь­зуется толщиномер. Контроль толщины корпуса применительно к центробежным насосам рекомендуется производить после 8 лет эксп­луатации. Уменьшение толщины корпуса на 20-30 % следует считать предельным. Для более крупных насосов предусматривается осмотр рабочего колеса. Для этой цели целесообразно использовать эндоскоп. В случае продолжительной работы в кавитационном режиме необходима разборка насоса. Это может быть совмещено с очередным освидетельст­вованием. При систематических протечках через сальник рекомендует­ся производить осмотр вала под ним.

Контроль ТС вентиляторов также осуществляется по уровню удар­ных импульсов и вибрации. Согласно условий техники безопасности измерение ударных импульсов и вибрации на электродвигателях трюм­ных осевых вентиляторов рекомендуется выполнять при закрытой крышке лючка корпуса.

В процессе контроля уровня вибрации вентиляторов с электро­приводом выявляется изменение балансировки рабочего колеса, цент­ровки, состояние амортизаторов и крепления вентиляторов к фундаменту.

Обычно измерение вибрации производится в районе подшипников электродвигателей в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Для приближенной оценки вибросостояния, например, трюмного осевого вентилятора она измеряется на корпусе в районе крепления электродвигателя. В этом случае ТС вентилятора оценивается по относительному изменению уровня вибрации от исходного значения, соответствующего нормальному ТС,

Уровень виброскорости, измеренный на основной частоте, характеризует состояние балансировки и центровки.

Нормы вибрации, соответствующие трем категориям ТС, приведе­на на рис. 6.7. [10].

Нормы вибрации вентиляторов

Рис. 6.7 (I - хорошее; П - удовлетворительное ТС; Ш - не­удовлетворительное).

Приведенные нормы относятся к измерениям в октавных полосах, в которые падает f_o. При измерении в 1/3 октаве эти нормы долж­ны быть уменьшены в 1,2 раза.

6.7. Центробежные сепараторы

Оценка ТС производится по правильности их функционирования, в частности производительности, степени очистки топлива, пусковым характеристикам и работе органов управления. Наличие неисправнос­тей определяется по уровню ударных импульсов, вибрации, путем ос­мотра и неразрушающего контроля.

Качество их работы оценивается по содержанию воды в топливе и масле (до 0,01 %) и содержанию механических примесей (металлические частицы не более 1-3 мкм, частицы углерода не более 3-5 мкм). Оптимальная вязкость нефтепродукта при сепарации составляет 13-16 cСт, а предельная - 40 сСт [10]. Максимальное содержание воды в обработанном топливе и масле достигается при конт­роле сепаратора на 65-40 % от номинальной производительности.

Контроль за потребляемой сепаратором мощностью (силой тока) при пуске и работе, а также временем пуска позволяет определить ТС привода сепаратора (тормоза, червячной передачи) и качество самоочистки барабана. При хорошем ТС время пуска должно состав­лять менее 7 мин., при удовлетворительном - (7-12) мин. и неудовлетворительном - более 12 мин.

При хорошем ТС ток нагрузки на электродвигателе сепаратора должен быть в пределах (14,5 - 16,5 А), неудовлетворительном - более 45 А (например, для сепаратора МАРХ 209).

Проверка ТС сепаратора может быть осуществлена по открытию и закрытию барабана. Здесь возможны следующие ситуации, например, при неудовлетворительном ТС;

• барабан не закрывается при подаче воды для образования гидравлического затвора, она не вытекает из патрубка отсепарированной вода через 10-15 с;

• барабан не открывается, очистка барабана не происходит при соответствующем положении крана управления механизма;

• барабан остается открытым (или открывается) при переключе­нии крана управления механизмом в положение, соответствую­щее сепарации.

Состояние верхнего подшипника, расположенного в демпферном устройстве, оценивается путем измерения уровня ударных импульсов на корпусе сепаратора, несущего демпферное устройство. Определение степени ТС производится путем установления относительного измене­ния уровня импульсов от заведомо хорошего ТС. Его увеличение в 2 раза свидетельствует о достижении подшипником предельного значения. Состояние нижнего подшипника вертикального вала контроли­руется в точке, расположенной на корпусе подшипника.

Состояние навешенных шестеренных насосов контролируется по уровню ударных импульсов на корпусе насоса. Следует иметь в ви­ду, что уровень ударных импульсов на корпусе насоса возрастает при работе на хорошем топливе.

Уровень вибрации сепаратора по виброскорости определяется на частотах привода (f_пр) и барабана (f_бар). В зависимости от ТС она может превалировать на одной из этих частот. Уровни виброскорости в зависимости от мощности для различных категорий ТС сепараторов приведены на рис. 6.8. [10].

Нормы вибрации сепараторов

Рис. 6.8. (I - хорошее ТС; П - удовлетворительное; III -неудовлетворительное).

Приведенные уровни виброскорости относятся к основным элементам сепаратора (горизонтальному и вертикальному приводам), электродвигателю привода сепаратора и навешенным насосам. Нор­мы относятся к измерениям в октавных полоcах, в которые попа­дает f_пр и f_бар. При измерении в 1/3 октаве эти нормы должны быть уменьшены в 1,2 раза.

Уровень ТС сепаратора может быть определен и при их ос­мотрах путем обмеров узлов (например, определения положения напорного и управляющего диска по высоте, стыка запорного коль­ца по меткам, положения по высоте, биения верхней части вала барабана, зазора в уплотнении подвижного дна барабана) и проверки состояния всех уплотнений. Осмотр червячной передачи и тормо­за обычно совмещаются с очисткой и разборкой барабана сепаратора.

Неразрушающий контроль барабана и его вала в районе посад­ки барабана и резьбового соединения на вале гайки крепления ба­рабана проводится при очередном освидетельствовании.

6.8. Поршневые компрессоры

Их ТС может быть оценено по правильности функционирования, в частности производительности и параметрам сжатого воздуха. Наличие неисправностей определяется по уровню ударных импуль­сов, вибрации, температуре деталей, а также при проведении ос­мотра и в процессе неразрушающего контроля.

В качестве основной характеристики работы поршневых компре­ссоров рекомендуется использовать относительное снижение производительности[10].

σV = [(V_исх – V_кс)/V_исх]*100% , (6.4)

где V_исх - номинальная производительность; м³/ч

V_кс = 163*10³[V_б(Р₂ – Р₁)/Т₂Θ] - производительность компрессора при контроле; м³/ч;

V_δ - объем воздухохранителя, наполняемого при контроле, м³;

P₁, P₂ - давление воздуха в воздухохранителе соответственно в начале и конце контроля МПа;

Т₂ - температура поверхности воздухохранителя, К; Θ - время повышения давления в воздухохранителе от значения P₁ до P₂ , мин.

Нормы относительного снижения производительности для трех категорий ТС составляют: I - (хорошее) - < 25 %; П (удовлетво­рительное) - (25-40)%; Ш (неудовлетворительное) - >40 %.

Другим способом оценки ТС компрессоров является контроль уровня вибрации. Она измеряется в вертикальной плоскости на крыш­ках цилиндров (на оси компрессора) и в горизонтальной плоскости на верхних кромках блока цилиндра (на оси цилиндра).

Уровень виброскорости, измеренный в горизонтальной плоскос­ти на основной частоте вращения коленчатого вала, позволяет судить о состоянии крепления и зазоров в рамовых подшипниках, а на час­тотах 2f₀ и 4f₀ - о зазорах между поршнем и втулкой, а также о состоянии колец. Аналогичные измерения, произведенные в вертикальной плоскости на тех же частотах, позволяют оценивать величину зазоров в головных и мотылевых подшипниках. Следует отметить, что вибрация, связанная с неисправностями головных подшипников, может проявиться на частоте от 500 до 1000 гц.

Типовые спектры вибрации компрессоров приведены на рис. 6.9.[10].