TBM状态检测技术在大伙房输水工程中的应用

2017-06-21陈雪

东北水利水电 2017年6期

关键词：大伙房油样油液

陈雪

（辽宁省水资源管理集团有限责任公司,辽宁沈阳110003）

TBM状态检测技术在大伙房输水工程中的应用

陈雪

（辽宁省水资源管理集团有限责任公司,辽宁沈阳110003）

TBM设备是目前隧洞施工比较先进的设备，其系统复杂、造价昂贵，因此对设备进行状态检测极其重要。对设备进行状态检测，使故障在萌芽状态时就能够进行有效的维护，从而使设备发挥最大潜能。文章结合大伙房输水工程TBM2标段设备状态检测，对设备状态检测意义、内容等进行了详细分析，希望对类似工程起到参考作用。

TBM；状态检测；隧洞；大伙房输水工程

1 TBM设备状态检测的意义

随着隧洞开挖技术的提高，机械设备工作强度不断增大，生产效率、自动化程度越来越高，同时设备更加复杂，造价昂贵，某一个零件的故障就有可能产生连锁反应，导致整个设备的毁坏。对设备进行状态检测，使故障在萌芽状态时就能够进行有效的维护，从而使设备发挥最大潜能。搞好状态检测与故障诊断,对于提高设备运行可靠性,延长设备使用寿命,保障设备的安全、稳定生产,降低维修成本和提高经济效益具有重要意义。

辽宁省大伙房输水TBM2标段隧洞施工采用的是德国产TB803E型全断面掘进机进行开挖，TBM集机、电、液于一体，施工工序环环相扣，各设备联系紧密，任何设备出现故障都会影响到整个机器，给施工带来影响，因此，对设备进行状态检测极其重要。

2 TBM设备状态检测的内容

TBM设备的状态检测主要有振动检测、温度检测及油夜检测。

2.1 振动检测

机械运转时会发生振动。当机械状态完好时，振动强度在一定范围内波动；当机械出现故障时，振动强度必然增加。不同的零件发生故障，故障的性质不同，振动的形态也不同，据此可以对故障部位和故障性质做进一步分析。振动测定值标准判断采用相对标准，即测定值与参考值相比较而判断设备状态的标准值，参考值一般预先测定出来。此机采用的是HG3500型振动采集仪，采集设备在工作时的振动参数和波形图，通过对数据分析和波形分析来检测设备的工作状态；采集对象主要是主轴承、主变速箱、主电机、泵站等设备；这些设备一旦出现问题将直接导致机器无法正常工作，从而影响到整个施工进度，给项目带来很大的损失。因此，对各设备都制定了相应的振动检测周期，见表1。

如果关键的部件出现了异常情况，如主轴承的齿轮油出现了严重的污染、主电机的震动异常等情况时，应根据情况将检测周期缩短。针对目前大伙房TBM主轴承的状况，应加大监测力度，齿轮油换油前取1次油样，换油运转1 d后取1次油样，以后每隔2～3 d取1次油样，每6 d进行1次铁谱分析，半个月进行1次光谱分析，并做好油样的保存工作。

2.2 温度检测

对机械设备来说，运转时间长了都会发热，正常情况下，温度不会超过设定的标准；当设备出现异常时，就会造成温度超标，如果没有及时检测温度，在高温下工作很容易对设备造成损坏。采用测温仪进行温度检测，发现温度过高时，及时查找原因并采取相应的降温措施，防止温度过高对设备造成损坏；如果是设备内部某零件损坏造成温度过高，需要维修或更换，提前做好准备工作，有计划性地开展工作，节约时间，从而提高设备的利用率。各设备也都有相应的温度检测周期。每个设备都有相应的温度检测标准，并且检测点也不一样，表2为主要设备温度的检测标准。

表1 TBM主要设备检测周期表d

表2 设备温度检测标准

2.3 油液检测

液压油的污染是指油液中含有水分、空气、微小固体物、胶状物等杂质；油液污染直接影响液压系统的工作可靠性和元件的使用寿命，国内外资料表明，液压系统的故障大约有70%是由于油液污染引起的。油液被污染后，将会影响系统性能稳定和使用寿命；使运动机件失灵或损坏；固体颗粒堵塞运动副间隙，造成磨损；空气进入油液引起噪声、气蚀和油缸窜动，并加速油液的氧化。因此，油液检测是状态检测中的重中之重。

由于隧道施工环境恶劣，洞内有大量的水、灰尘和石渣，这些是液压系统主要的污染源；根据这种特殊的工作条件，制定了企业内部的油液检测标准，见表3。

表3 设备油品使用规范表

取过油样后，采用专用的测试仪器（水分测试仪、粘度测试仪、铁谱仪、污染度测试仪）对油样进行水分、粘度、机械杂质和污染度的分析，每月将油样送相关的专业检测部门进行光谱分析，来检测油样中所含杂质的成分及含量。根据分析结果来确定油样状态，是否达到换油标准，换油标准：外观不透明或混浊（目测）；运动粘度（40℃）变化率，大于±10%；水分，大于0.1%；机械杂质，大于0.1%；污染度，NAS级别大于NAS9。