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基于状态的监测和声学润滑

图1


尽管许多公司在基于状态的监测(CBM)项目中使用了超声波,但许多公司仍然对将声学润滑应用作为CBM项目的一部分持冷淡态度。但这就是为什么应该利用这个应用程序。

Uptime Elements框架包括五个领域:

  • 维修可靠性工程;
  • 资产状况管理(ACM);
  • 工作执行管理;
  • 可靠性领导(LER);
  • 资产管理(AM)。

图2:正常运行时间元素框架

在ACM域中,有一个称为资产条件信息(Aci)的元素。它包括资产的所有数据、观察和条件。这些信息不仅仅是当前的状态;它是资产在其生命周期中的累积状态。

这种方法能够提供日常决策支持,并且是对未来情况的预测。因此,通过CBM收集的数据是Aci的关键组成部分。这允许检测早期发生的故障,并且通常与已知的故障模式一致。这将包括振动分析、油液分析、超声波检测、无损检测和任何其他分析资产状况的方法,以确定其与正常运行状况的偏差。使用CBM来确定故障发生的时间与收集到的信息一样有价值。1

声学润滑是一种可以作为计划或非计划润滑计划的一部分实施的程序。如果将其作为CBM计划的一部分来实施,以帮助识别故障的早期迹象,则可以减少由于不定期维护造成的生产损失、设备(资产)损失和人工小时损失,从而节省大量成本。

CBM是一种监视某些关键绩效指标(kpi)的策略,这些指标可能表明缺乏绩效的迹象。这些kpi提高了可靠性,同时指导了您改进维护的选择。与时间导向(TD)任务维护(以预定义的间隔执行维护任务)不同,CBM维护是在kpi显示性能不足或未来故障迹象时执行的。

状态维护的类型

用于煤层气的技术类型包括仪器和工艺,其中包括:

振动分析-振动传感器,永久或手持;

红外(IR) -红外摄像机,用于检测电机的高温;

无损检测(NDT) -超声波用于检测焊缝裂纹,管道腐蚀或金属厚度;

超声波-用于检测气体泄漏或真空;

油液分析-测量颗粒/取样;

电机电流分析;

操作性能-整个系统的传感器来测量性能。

当看到这一系列的仪器和过程时,超声技术是最重要的。超声波被大多数技术人员定义为压缩空气或气体的泄漏检测。或者,根据他们的背景,超声波可能意味着超声波无损检测焊接或管道的腐蚀,或厚度读数。

工业界必须努力教育技术人员和工程师了解这两种技术的不同之处。如果你对超声波的了解仅限于发现空气泄漏和无损检测,那么你对超声波在维护检查中的应用真的缺乏强大的基础理解。

超声波用于检测压缩空气或气体的泄漏(正压或负压);监测电机轴承,声学润滑和齿轮箱;诊断蒸汽疏水阀;检查电气设备,如变压器、电气开关柜、变电站和配电系统是否存在电弧、跟踪或电晕放电(如低电压、中电压或高电压)。超声波能探测到超出人类听觉范围的高频信号。这意味着在嘈杂的工厂环境中,超声波可以检测到电气异常,压缩空气或真空泄漏,监测电机轴承,听到变速箱故障,或检测到双球面轴承由于连接到房间另一侧搅拌器的短轴严重错位而被侵蚀。

超声波是超过20,000赫兹或20千赫的高频声音,通常是1/8英寸到5/8英寸长的短波,而且是有方向性的。

由经验丰富的教练/技术人员提供的超声培训在多种应用中或简单地补充其他技术(如振动和红外)时是最有价值的。

CBM和声学润滑

实际上,你可以在网上找到超声波制造商在同一句话中提到的CBM和声学润滑。

声润滑和CBM的实践也一样吗一个应用程序?

对于声润滑和CBM的实践是否有太多的怀疑论者?

是否有太多的技术人员不确定将声润滑作为CBM程序实施的实际程序?

对第一个问题的回答可能是否定的,但对其他问题则是肯定的。一些怀疑论者仍然对声润滑,但他们超过了用户对该程序如何运行良好的频繁反馈。


然而,很大一部分超声用户并没有正确地实施声润滑实践。当拐点3.不坚持,润滑继续与可能的不利影响,从过度润滑,如过早轴承失效由于高温,吹润滑脂密封由于过大的内部压力和可能润滑脂进入电机的电枢。图3显示了一个电机,由于润滑脂进入定子体和转子组件,运行效率低了几个月。最终,油脂分布到绕组中。

声润滑是在润滑电机轴承之前,使用高频接收器或转换器来检测可能与电机轴承状况有关的声音。

技术人员应该接受培训,专注于分贝,因为分贝的上升意味着有什么地方出了问题。通常情况下,技术人员被告知要专注于轴承的声音。然而,练习者通过他/她自己的听觉听到的东西可能因人而异。听力的另一个问题是,今天的数字超声波仪器不像过去的模拟仪器那样能透露信息。高潮和低谷都不见了。例如,具有频率调谐的模拟仪器允许用户专注于某些声音或条件来检测卤水4,球圆外或球缺陷,内外圈缺陷和轴承润滑不足或过度。然而,这是一个数字时代,因此数据记录和波形分析是其中的一部分,特别是波形分析。下转换超声波(超过20,000赫兹)记录,将高频信号转换为低频信号,以便用于超声波信号分析或转换为分贝,可以揭示许多条件或故障。

今天,有适合您的润滑脂枪的仪器,并允许最终用户简单地使用超声波仪器和磁性或接触传感器来监测润滑过程中的电机轴承。这对于防止电机轴承过度润滑是非常有效的。

声润滑是一种可行的煤层气润滑方法。为什么?简单地说,超声波是在振动或红外之前探测故障的第一个手段。此外,使用和实施超声程序的学习曲线很短。

在实施声学润滑计划之前,建议充分了解超声波及其提供的许多应用,例如相当于超声波一级培训课程。

注意:在开始声学润滑程序之前,您应该遵循当地工厂的建议和原始设备制造商的建议,在适用的情况下拆卸排气端口、插头或底部润滑脂安全阀。你还应该知道要润滑的轴承类型。

诚然,有许多不同的方法和不同的配置用于应用声学润滑。其中一种方法是将超声波仪器“固定”在油脂枪上,供一人双手操作。第二种是简单地一手拿超声波仪器,一手拿油脂枪,这可能需要另一个人,也可能不需要。

图4:超声是P-F曲线上第一个可检测到的信号

下面是一个例子:

一旦你有仪器和润滑脂枪准备好,把zurk或钩到润滑点。许多技术人员更喜欢一个与超声波换能器有短连接的按钮和钩子,因为连接的紧密性提供了一个更一致和可重复的分贝。

注意:在声学润滑实践中,如果dB水平高于基线10分贝或更多分贝,则指示技术人员实施润滑。

当您开始该程序时,您可能会注意到该电机轴承的基线为35分贝,但您今天的读数为48分贝(比基线高13分贝)。在使用带手柄的润滑脂枪时,您可以选择使用首选的半行程方法,而不是使用润滑脂枪的全行程方法。划半杆后,停顿三到四秒;db没有明显的减少或增加。在第二个半程后,再暂停三到四秒,仍然没有看到分贝下降或增加。然后,在第三个半程之后,你注意到分贝下降了两个分贝。再划半下,暂停,再下降两分贝。你现在在轴承上沾了一点润滑脂。再划半下,暂停,看到3到4分贝的下降。再划半下,暂停,分贝上升。 This is the inflection point. Pause 10 seconds. If the dB level doesn’t return to the reading prior to inflection, you then log the reading and stop lubricating.

然而,如果在声学润滑过程中,在润滑脂枪的半行程后发生了弯曲(增加了1到2分贝),该怎么办?您应该暂停10秒,如果dB读数没有回到弯曲之前的位置,您应该停止润滑程序。不要继续加油。可能是在你之前有人润滑了轴承。但是,你说,“这个轴承仍然比基线高13到14分贝?我该怎么办?”好吧,你打电话给振动技师来分析电机。

您能看出通过添加声润滑,您的CBM程序可以发现未来电机/轴承故障的目标在哪里吗?一位工程师记录到,在CBM项目中实施声学润滑后,电机维护费用减少了37%。难道现在不是您的组织实现节约的时候了吗?

参考文献

  1. 参考正常运行时间元素护照-资产状况信息(ACI)小册子
  2. 电动机滚动轴承声润滑指南:下载
  3. 在声学润滑中使用的拐点是分贝向上而不是向下变化的点。
  4. 压痕是一种磨损过程,在运动部件(如轴承)的表面压上类似的标记。

吉姆霍尔

吉姆·霍尔,CRL,超声研究所(TUI)执行董事。Jim已经在超声波市场工作了超过25年,并培训了许多财富500强公司使用机载超声波,包括电力和发电,纸浆和造纸,汽车和航空工业。自杂志创刊以来,Jim一直是Uptime®杂志(超声部分)的特约撰稿人。
www.theultrasoundinstitute.com

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