Вибродиагностика турбокомпрессоров

 

Вибрация турбокомпрессора является одной из распространенных неисправностей, значительно определяющей время межремонтного пробега. Причины повышенной вибрации можно разделить на активные (вызывающие вибрацию) и пассивные (усиливающие существующую вибрацию).

Активными причинами зачастую являются: небаланс ротора, расцентровка агрегатов, ослабление крепления деталей на валу, дефекты в муфтах и зубчатых передачах, срывные и помпажные колебания. Пассивными причинами могут быть: ослабление посадки вкладыша в расточке подшипника, ослабление креплений к фундаментной раме, обрыв фундаментных рам, разрушение фундамента.

Для количественного измерения вибраций на корпусе компрессора устанавливают датчики, измеряющие эффективную виброскорость (V, мм/с), виброускорение (а, мм/с²) или вибросмещение (А, мкм).

Существуют эксплуатационные нормы допустимой вибрации, которые приведены в инструкции по эксплуатации турбокомпрессора и составлены на основе многолетнего опыта эксплуатации. Пример параметров вибрации с оценкой технического состояния компрессора дан в табл. 17.2.

Один и тот же уровень вибрации может быть допустимым для низкооборотных и недопустимым для высокооборотных турбокомпрессоров (рис. 17.4). Например, вибросмещение А = 150 мкм является приемлемым для частоты вращения ротора f_ротора = 100 Гц (6000 об/мин) и недопустимым для частоты вращения f_ротора = 300 Гц (18000 об/мин).

Оценка технического состояния «хорошее» соответствует оптимальной сборке турбокомпрессора, при этом вероятность возникновения дефектов в процессе длительной эксплуатации – минимальна; «удовлетворительное» - минимальной вероятности возникновения дефектов в течение межремонтного цикла; «плохое» - повышенной вероятности возникновения дефектов; «недопустимое» - аварийной остановке компрессора.

Таблица 17.2

Оценка технического состояния компрессора по виброскорости

Виброскорость, мм/с	Режим контроля	Оценка состояния	Мероприятия
V ≤ 3	Периодический	Хорошее	-
3 <V ≤ 7	Периодический	Удовлетворит.	Попытаться выяснить причины вибрации, при приближении к верхнему пределу запланировать остановку агрегата на ремонт
7 <V ≤ 18	Непрерывный	Плохое	Попытаться ликвидировать причину вибрации, при тенденции к росту остановить агрегат
V > 18	Непрерывный	Недопустимое

 

 

Рис. 17.4. Оценка технического состояния по параметрам вибрации

 

 

Помимо оценки состояния турбокомпрессора, вибродиагностика позволяет выяснить, какие узлы компрессора подлежат ремонту. Для этого используют амплитудно-частотные характеристики вибрации, получаемые с помощью диагностирующей аппаратуры в процессе эксплуатации турбокомпрессора. Частоту вибрации сопоставляют с рабочей частотой вращения ротора, например, такие соотношения соответствуют:

f_вибр ≈ 0,5· f_раб – задеванию за баббит в опорном подшипнике;

f_вибр ≈ f_раб – небалансу ротора, расцентровке агрегата;

f_вибр ≈ 10· f_раб – дефектам зубчатых передач.