摘要：通风系统是核电站纵深防御措施之一，对核电厂正常运行和环境保护具有重要作用。其主要功能有：为厂房内的环境条件提供保障，确保人员进出以及设备的正常运行；在正常运行以及事故运行的情况下，对污染空气的释放进行控制以及限制。文章对振动测量技术在风机故障诊断方面的应用进行了研究分析，以供参考。
关键词：振动测量；风机；故障诊断
1前言
风机作为一种旋转机械，在冶金、化工、电力等行业应用广泛。由于风机的转动速度较高，导致振动和噪声较大，容易发生故障。风机发生故障后，经常会造成生产线上主要设备停机，甚至造成整个生产线停产，从而发生严重经济损失。工厂的除尘风机和排烟风机如果停机损坏没有及时发现，会发生厂区环境污染；如果高速旋转的风机发生故障，有时会对周围的人员安全造成很大威胁。因此使用振动测量仪器按周期对风机振动测量点进行数据采集，再将测量数据上传至计算机，然后使用专用的振动分析软件对测量数据进行统计分析，判断风机运行状态，掌握风机劣化的趋势，保障风机可靠运行，可以获得很大的经济效益和社会效益。
2风机振动原因分析
影响风机振动的因素很多，如设计制造上的缺陷、安装技术水平、系统参数变化等，都会引起风机振动故障。一般来说，风机振动的原因可以分为机械方面和工作介质2大类。
2.1机械方面
（1）转子不平衡导致的振动：①在进行制造的过程之中出现误差，或者是在进行安装的过程之中出现不均匀，导致质量不平衡；②转子弯曲变形，或者是有部件出现了松动，或者是转子部件上出现了不均匀磨损等情况。（2）系统安装误差引起的振动：①安装时驱动电机和风机的连接不对中；②皮带张力过紧或皮带抖动过大；③节流器与机壳间隙不均匀；④地脚螺栓松动或设备安装基础不平；⑤系统管道变形。（3）动、静部件间的相碰或摩擦引起的振动：①由于安装不良造成运行过程中转子的变形或转动件与静止件发生摩擦；②润滑油脂不足或变质产生的动、静干摩擦。（4）轴承间隙或轴向不当引起的风机振动：①轴承与轴不同心及轴水平度偏差较大；②轴承游隙超标。（5）轴系中其他设备故障引起的振动。（6）风机机壳刚性和强度不足引起的振动。（7）共振引起的风机振动。
2.2工作介质
（1）气流激振力导致振动、进入风机中的气流压力、流量的变化导致风机工作状态出现改变。（2）气流对叶片带来的冲击以及腐蚀导致的振动：①气流之中的粉尘浓度不均匀会让转子的受力不稳定；②气流对叶片带来的腐蚀也会是的转子不平衡。
3风机振动故障诊断方法
一种良好的分析方法对解决实际工程问题有事半功倍的效果。风机振动故障诊断方法和种类较多，实用性较强的方法有2种：一是风机振动故障机理分析方法；二是振动信号分析方法中的频谱分析法。
3.1风机振动故障机理分析方法
研究故障机理最常用的方法有鱼刺图分析法、因果分析法、逻辑流程图分析法。
3.1.1鱼刺图分析法
因其形状像鱼骨或鱼刺，故称为鱼刺图分析法。例如，如果更换电机之后，风机振动特征却没有得到改善或者是出现明显变化，那么和电机相关的因素就可以排除；在通过现场观察之后，发现管道的状态仍然良好，在风机运行的过程之中没有出现管道剧烈颤动的情况，那么管道的因素也可以不作为重点考虑。这样就可以将重点因素集中到风机本身以及基础2个方面。使用鱼刺图分析法时，首先就需要对主次原因进行明确，然后将其依次下到鱼刺图之上，接着通过分析和检测来确认主要原因。
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3.1.2因果分析法
因果分析法类似鱼刺图分析法，该分析方法由果循因，因果关系明确对应。分析时由大类到小类，由粗浅到深入，逐步寻找故障产生的末端因素，然后在末端因素中通过排除法确定最终因素。故障产生的原因按纵向顺序确定原因，每个原因再按横向查找，末端因素就简单明了。因果分析法适合质量管理（QC）小组成员采用“头脑风暴”法查找原因。分析人员理论和实践知识越丰富，分析得出的末端因素就越全面。
3.1.3逻辑流程图分析法
逻辑流程图分析法是对事物的各种已知条件进行利用，从事物之间所存在的内在相互关系出发，通过流程图的方法，利用逻辑分析以及推理，对未知事物的结果进行推理判断。逻辑流程图分析法是一种常用的故障诊断分析方法，特别在汽车行业故障诊断中使用十分广泛。该方法要求分析人员现场经验丰富，逻辑思维严密，论证手段可靠性高。
3.2振动信号频谱分析法
信号的分析有时域分析、幅值分析、频谱分析。信号的频谱X(f)代表了信号在不同频率分量处信号成分的大小，能够提供比时域信号波形更直观、更丰富的信息。
4风机停机保护系统的改进措施
风机一旦发生故障，那么就会严重威胁到的安全性、稳定性、可靠性，进而对生产活动以及企业效益产生严重的后果。通过对风机常见故障进行分析，可以发现造成后果的主要原因在于两个方面：①误动作信息造成不必要的停机；②保护应该使风机停止结果没有安全停机造成的故障。对此，就需要切实对停机保护系统尽心改进和优化，只有保证了停机保护系统的安全性和可靠性，才能预防风机故障的发生。在风机运行过程中，如果润滑油压力低于一定的指标，保护系统就会发出停机信号，而有些地区由于电压波动会造成润滑油压力波动的产生，进而导致出现润滑油保护误动作。因此，为了减少不必要的停机事故，就必须在原来的停机保护系统上进行改进，通过对停机保护程序进行改进，避免润滑油保护误动作的发生，进而促进生产活动的顺利开展。另外，在风机运行过程中，导致故障发生的很大一部分原因就在于保护系统自身出现故障，或者DI信号线路断路，这些问题就会使保护系统无法有效运行，从而引发故障的发生。经过综合分析，可以发现，在风机与主电机工作正常的情况下，停机保护系统都是由于接收到有误信号而引起停机的，因此为了避免误信号的产生，可以采取主电机合闸信号三取二表决的形式。当停机保护系统中3个信号的两个信号为分闸状态时，保护系统程序才会表决为主电机缺位分闸，此时在进行一系列的程序输出与控制都不会有误信号的情况发生。通过这样改进之后，停机保护系统的运行安全性、可靠性、稳定性都能得到提高，进而能更好地保证风机的运行质量和效率。
5结束语
综上所述，风机的运行质量直接关系到生产的质量和效率，因此，为了促进生产活动的顺利有效开展，就必须保证风机的质量和效率。而在风机运用过程中，常常会出现一些掉叶片、风机滑动轴承故障，对此就需要深入地进行总结分析，通过经验诊断，以排除故障。同时还需要加强改进停机维护系统，应用先进的诊断技术来保障风机的正常运行。只有提高了停机维护系统的质量，才能有效排除一系列潜在的安全隐患及故障，进而保证企业的安全有效生产。
参考文献:
［1］商景泰.通风机实用技术手册（第2版）［M］.北京：机械工业出版社，2011.
［2］王志远，刘康.核电厂风机振动故障分析与处理［J］.科技视界，2016（11）：109-110.
［3］陈虹微，王荣杰.风机振动分析与处理［J］.噪声与振动控制，2007（2）：49-52.
［4］张安华.机电设备状态监测与故障诊断技术［M］.西安：西北工业大学出版社，1995.
［5］杨璋，王合旭，蒋彦龙.某核电厂风冷器对称排列子风机共振特性［J］.热能动力工程，2016，31（8）：64-68.
论文作者:何明圆1,陈荣添2,王洪凯3,韩祖越4,陈星玥5
论文发表刊物:《电力设备》2018年第19期
论文发表时间:2018/10/14
标签：风机论文; 故障论文; 分析法论文; 信号论文; 系统论文; 鱼刺论文; 发生论文; 《电力设备》2018年第19期论文;