正确识别转动设备轴承金属温度异常及轴承故障

2017-03-03庞喜中海油东方石化有限责任公司运行五部海南东方572600

化工管理 2017年17期

庞喜(中海油东方石化有限责任公司运行五部，海南东方 572600)

庞喜(中海油东方石化有限责任公司运行五部，海南东方 572600)

在机组运行中，由于设备运行负荷较大，很容易受到客观因素影响出现故障问题，尤其是轴承温度保护误动问题，对于转动设备带来的磨损、老化问题十分严重，缩短设备使用寿命。对转动设备轴承故障异常情况分析，通过热电阻法来检测温度异常。本文就此展开分析，客观阐述设备轴承金属温度异常特征，为后续研究提供参考依据。

转动设备；轴承故障；金属温度；异常

在发电机组设备运行中，轴承故障问题较为常见，主要是由于轴承长期摩擦导致轴承金属温度异常，加剧设备磨损、老化。故此，为了确保转动设备可以安全稳定运行，应该设立监视测点观察设备运行情况，将轴承温度作为一个主要观测指标，以此来判断转动设备轴承是否存在故障问题，为后续设备故障维修提供参考依据。如何能够有效通过测量来判断转动设备轴承故障问题，将正确的设备故障诊断作为首要前提，为后续工作开展提供参考。由此看来，加强转动设备轴承故障研究十分有必要，把握故障问题出现的原因，对于后续维修工作具有一定参考价值。

1 温度测量异常故障的识别

对于设备轴承金属温度异常的故障检测方法较为多样，但是现场实际使用过程中常用“热电阻法”来测量。采用热电阻法进行温度测量，主要是通过观察温度变化的同时，电阻变化特征，凭借电阻测量感温元件电阻测量来了解具体的被测温度。热电阻测温元件使用的铂丝在拉制中，可能由于先天缺陷存在拉力不均的问题，或是涂抹绝缘材料时不均匀现象出现[1]。热电阻测温元件多数是选择双线并绕，这样可以有效消除电感效应，但同时也会在并绕过程中产生新的绝缘损坏现象，绕制后同传导引线焊接在一起，可能存在不同程度上的质量缺陷问题。尽管测温元件的生产中开始大力推行自动化生产技术，降低热电阻测温元件先天性缺陷几率，但是伴随着热电阻测温元件逐渐微型化发展，原有的缺陷难以有效消除。

在轴承金属温度测量中，为了可以实现远程测量，需要将原本轴瓦中的测点转移到集控室，这样可能受到不可预计因素影响到正常测量工作开展。首先，应该确保布线位置更加隐蔽，同时避免后续设别检修存在误碰可能性，为后续检修工作提供便捷。引线可以用线卡固定处理，尽可能避免对导线带来损伤，同时充分考虑接触电阻和导线焊接质量对于热电阻测量带来的影响。在长期运行中，可能由于油液的浸泡，导致绝缘材料磨损、老化，焊接点可能出现接触不良的问题，影响到故障检测准确度。此外，为了避免其他客观因素带来干扰，应该选择屏蔽导线，在运行中可能存在绝缘损坏和屏蔽层损坏的问题，影响线路的接地效果。

传输导线从轴承箱引出后，经过的区域较多，这些区域的端子接触电阻同样会反映在温度总会路电阻中，如果某一处存在线路接触不良的问题，最终反应得到的温度是较高的。需要注意的是，由于外热电阻传输导线自身特性，很容易受到外力磁场影响，影响到测量结果准确性。

热电阻法温度测量将收集得到的信号转换成不平衡的电压信号，但是由于轴瓦与集控室之间的距离较长，所以传输导线可能受到外部环境变化影响，导致电阻值发生改变，影响最终的测量结果。基于此，为了有效改善此类问题，在使用电桥法测量中，测温元件引出点采用三线制，分别连接在电桥两个桥臂上，可以有效避免传输导线受到环境温度变化带来的影响，如果两侧线路电阻之不一致，可以将线路电阻配足到规定值。同时，人工配制的线路电阻质量和精度同样会影响到最终测量结果精准度[2]。

2 轴承故障的识别

在机组中运用的轴承可以大致分为滑动轴承和滚动轴承两种，其中滑动轴承主要是通过配置供油系统实现对机组的冷却处理，滚动轴承定期更换油脂即可有效改善轴承的润滑问题。尽管两种轴承结构存在一定的相似之处，但是在温度测量方面存在的故障特征却存在明显的差异。钨金轴瓦故障问题较为常见，主要表现为烧瓦和龟裂。其中烧瓦故障在初期，轴瓦温度持续升高，并不会导致乌金融化，但是温度持续升高却不能冷却，影响到乌金原有硬度和强度，轴颈和乌金发生摩擦，很容易造成乌金粘连现象出现，原有油膜被破坏，摩擦力增加，温度持续升高。而龟裂问题是由于长时间的使用，瓦面上出现不同程度上的裂纹，甚至乌金裂成多个碎块。

滑动轴承金属温度变化和滚动轴承故障种类较为多样，温度变化应该符合传热学、能量守恒和转子动力学要求，轴承发热量通过轴承的承载、润滑和转速存在着密切联系，散热是一种自然散热状态，温度的变化和发热量与撒热量平衡存在联系，由于温度变化规律滑动轴承存在相似之处，所以故障早期可能存在较为强烈的振动故障问题[3]。

设备故障和测量设备故障特征存在明显的区别，轴承出现故障问题时金属温度变化规律同温度测量系统故障变化规律不同，主要表现在相对变化幅度不同，变化周期不同和变化速率不同等方面。其中相对变化幅度不同，轴承故障相对变化幅度要远远小于测量系统故障相对变化幅度，尤其是在系统出现短路故障问题时，变化幅度更大。变化周期不同，轴承故障除非进行人工干预，多数情况下是不存在周期变化，是不可逆的；如果进行人工干预，温度将回归正常，不会发生周期变化；测量系统故障变化频率高，变化周期不稳定。