近年来，随着现代工业的发展，大型旋转机械需求数量不断增加，而且这类机械本身还不断向大功率、大容量、高转速、高效率和复杂化等方面发展。如何管理好这些设备，确保工作过程的安全性和可靠性，避免事故发生，让设备发挥最大的经济效益，已成为现代企业管理的重要目标之一。为此，要求通过对机器的在线监测尽早识别较小的故障，并监视故障的发展，以便在整个系统受到较大破坏之前，及时实施补救措施或有准备地停机。另一方面，对大型旋转机械进行状态监测，可以更有效地指导设备的维修管理，将早期的事后维修方式和计划维修方式发展为预知维修，可以让机器在有限的使用寿命期内创造最大的价值。机械故障是指机器的功能失效，即其动态性能劣化，不符合技术要求。例如，机器运行失稳，产生异常振动和噪声，工作转速、输出功率发生变化，以及介质的温度、压力、流量异常等。机器发生故障的原因不同，所反映出的信息也不一样，根据这些特有的信息，可以对故障进行诊断。但是，机器发生故障的原因往往不是单一的因素，一般都是多种因素共同作用的结果，所以对设备进行故障诊断时，必须进行全面的综合分析研究。由于旋转机械的结构及零部件设计加工、安装调试、维护检修等方面的原因和运行操作方面的失误，使得机器在运行过程中产生振动，其振动类型可分为径向振动、轴向振动和扭转振动，其中过大的径向振动往往是造成机器损坏的主要原因，也是状态监测的主要参数和进行故障诊断的主要依据。从仿生学的角度来看，诊断设备的故障类似于确定人的病因：医生需要向患者询问病情、病史、切脉（听诊）以及量体温、验血相、测心电图等，根据获得的多种数据，进行综合分析才能得出诊断结果，提出治疗方案。同样，对旋转机械的故障诊断，也应在获取机器的稳态数据、瞬态数据以及过程参数和运行状态等信息的基础上，通过信号分析和数据处理提取机器特有的故障征兆及故障敏感参数等，经过综合分析判断，才能确定故障原因，做出符合实际的诊断结论，提出治理措施。根据故障原因和造成故障原因的不同阶段，可以将旋转机械的故障原因分为几个方面，如下所示。1.设计原因1）设计不当，动态特性不良，运行时发生强迫振动或自激振动；2）结构不合理，应力集中；3）设计工作转速接近或落入临界转速区；4）热膨胀量计算不准，导致热态对中不良。2.制造原因1）零部件加工制造不良，精度不够；2）零件材质不良，强度不够，制造缺陷；3）转子动平衡不符合技术要求。3.安装、维修1）机械安装不当，零部件错位，预负荷大；2）轴系对中不良；3）机器几何参数（如配合间隙、过盈量及相对位置）调整不当；4）管道应力大，机器在工作状态下改变了动态特性和安装精度；5）转子长期放置不当，改变了动平衡精度；6）未按规程检修，破坏了机器原有的配合性质和精度。4.操作运行1）工艺参数（如介质的温度、压力、流量、负荷等）偏离设计值，机器运行工况不正常；2）机器在超转速、超负荷下运行，改变了机器的工作特性；3）运行点接近或落入临界转速区；4）润滑或冷却不良；5）转子局部损坏或结垢；6）启停机或升降速过程操作不当，暖机不够，热膨胀不均匀或在临界区停留时间过久。5.机器劣化1）长期运研，转子挠度增大或动平衡劣化；2）转子局部损坏、脱落或产生裂纹；3）零部件磨损、点蚀或腐蚀等；4）配合面受力劣化，产生过盈不足或松动等，破坏了配合性质和精度；5）机器基础沉降不均匀，机器壳体变形。

连杆及螺钉断裂，其原因如下。1）连杆螺钉长期使用产生塑性变形①螺钉头或螺母与大头端面接触不良产生偏心负荷，此负荷可大到是螺栓受单纯轴向拉力的七倍之多，因此，不允许有任何微小的歪斜，接触应均匀分布，接触点断开的距离最大不得超过圆周的1/8即45°。②薄壁瓦余面过高或厚壁瓦两边垫片不均匀。③螺钉材质或加工有问题。④安装或检修在拧紧螺栓时，应松紧适当，最好用扭矩扳手，必须穿上新开口销，以免松动。⑤质量不好或不符合图纸技术要求的连杆螺栓不能使用。2）连杆断裂连杆断裂往往发生在小头或杆身的连接处，此外是大头与杆身相接的直角处；因为这两处均为危险断面，如果材质不良或有加工缺陷会造成断裂。在安装或检修时，一定要按技术规定拧紧连杆螺母，认真检查连杆螺栓，并锁好开口销，防止撞缸；检查连杆材质和制造质量。1 案例简介1月2日12时5分，某工厂压缩机操作人员突然听到2#甲烷压缩机发出异响，还未来得及停车，机组就联锁跳车。机组停下后，经检查发现，一级东侧缸连杆断裂，曲轴箱北侧有直径85mm的穿孔，并有两条裂纹向上左右延伸至箱体肋筋上，曲轴箱盖被掀起105mmx125mm的1口子并伴有裂纹，活塞杆弯曲，十字头变形，拆开气缸检查，东面一级活塞端头粉碎性损坏，缸头及连接螺栓经检查没有发现变形及裂纹，查操作记录，事故前各工艺指数均在指标范围内。2 原因分析经分析认为主要是该压缩机的活塞采用空心铸铝，由于活塞在设计制造时，活塞端面排砂工艺孔采用锥形螺纹丝堵进行密封，活塞与丝堵两种材料均为ZGA1，丝堵拧紧后再上车床光平，没有采取必要的锁紧措施。当活塞在往复运行中，活塞空腔内存在一定的交变压力作用，在交变压力作用下，丝堵预紧力逐渐下降，丝堵就慢慢退出，当退至一定位置，预紧力小于气压差力时，丝堵就突然脱落于气缸中，造成活塞与缸体前端密封面机械撞击，致使活塞端面损坏，活塞碎片落入缸头活塞背帽孔中，活塞杆运动力直接作用于缸头上，活塞杆、连杆受拉、压折力的作用下，而使连杆最薄弱处断裂。断裂的连杆随曲轴做圆周运动，甩动连杆使曲轴箱、曲轴箱盖、箱内油管损坏，最终因油压降低而联锁自动停车。3 解决办法①停车将活塞取出，退出丝堵，在活塞各丝堵沿螺纹圆周镗60°、深20mm的坡口，然后在其中一个丝堵上钻直径为8mm的通孔，作加热和焊接时的排气孔。②将活塞吊至焊接平台，用电阻加热器缠绕活塞的侧面，用2~2.5h将活塞加热至250℃，用直径4mm铝焊丝，采用手工氩弧焊焊接。首先将损坏部位焊好，再焊各丝堵，然后在不拆保温层的条件下使活塞整体慢慢冷却至常温，再用铝棒将丝堵上所钻的孔堵死，用手工氩弧焊焊死铝棒。焊好的活塞上车床车光平端面并检查圆柱度。③曲轴箱损坏部位的处理：首先用磨光机打磨损伤部位，找出各裂纹及裂纹终点，在各裂纹终点打直径6mm的通孔防止裂纹进一步延伸，然后对曲轴箱侧面裂纹用磨光机打磨60°、深15mm的坡口，用气焊将裂纹四周做预热处理，再用Z208焊条对裂纹进行手工电弧焊接，在焊接过程中采用间断焊接且边焊边敲打，焊后用气焊对焊缝周围加热使其慢慢冷却，以便消除焊接产生的应力。在通孔部位周围打直径10mm的通孔（应避开肋筋）8个，然后用厚度为8mm的盖板加密封垫，通过螺栓连接封死通孔，防止漏油，曲轴箱盖穿孔也是用盖板的方法做同样处理。4 吸取的教训①对于铝材活塞，在设计制造时，清砂工艺孔采用焊接方法处理是最理想的，或将活塞从中部分作两段浇铸，再靠机加工保证尺寸及密封位置精度，然后由活塞杆及活塞背帽来连接紧固。②无论用什么材料制成的活塞，在加工处理时，工艺孔丝堵不宜采用锥形螺纹，最好是丝孔内有密封端面，加热密封拧紧丝堵，防止压缩机在运行中活塞体内腔有压力变化，另外，工艺孔用丝堵处理时，丝堵一定要做防松处理，以防丝堵脱落。

01 离心泵的分类离心泵的类型很多，分类方法也不同，比较传统的是按结构型式进行分类。（一）按级数分（1）单级离心泵（图1）：在泵轴上只有一个叶轮的泵。单级离心泵是一种应用最为广泛的泵，由于液体在泵内只有一次增压，所以扬程较低。（2）多级离心泵（图2）：在同一根泵轴上有两个或两个以上的叶轮，液体串联通过各级叶轮，泵的总扬程为多个叶轮产生的扬程之和，因此多级离心泵的扬程很高。（二）按吸入方式分（1）单吸离心泵（图1）：只在叶轮的一侧有吸入口，液体从一侧流入叶轮。此类泵的叶轮制造方便，应用最为广泛，缺点是存在轴向力。（2）双吸离心泵（图3）：叶轮两侧都有吸入口，液体从两侧进入叶轮，在同样条件下比单吸式泵流量增加一倍。由于双吸泵的叶轮结构对称，不存在轴向力，运行较平稳。（三）按叶轮出来的液体引向压出室的方式分类（1）蜗壳泵：液体从叶轮出来后，直接进入具有螺旋线形状的泵壳。（2）导叶泵：液体从叶轮出来后进入它外面的导叶，之后进入下一级或流入排出口。图1 IS型单级单吸离心泵结构图1—泵体；2—叶轮螺母；3—制动垫片；4—密封环；5—叶轮；6—泵盖；7—轴套；8—填料环；9—填料；10—填料压盖；11—轴承悬架；12—轴图2 分段式多级高压热油泵结构图1—泵轴；2—轴套螺母；3—轴承盖；4—轴承衬套甲；5—单列向心球轴承；6—轴承体；7—轴套甲；8—填料压盖；9—填料环；10—进水段；11—叶轮；12—密封环；13—中段；14—出水段；15—平衡环；16—平衡盘；17—尾盖；18—轴套乙；19—轴承衬套乙；20—圆螺母图3 双吸离心泵结构图1—下泵体；2—上泵体；3—叶轮；4—轴；5—密封环；6—轴套；7—填料套；8—填料；9—液封圈；10—水封管；11—填料压盖；12—轴套螺母；13—固定螺钉；14—轴承体；15—轴承体盖；16—单列向心球轴承；17—圆螺母；18—联轴器部件；19—轴承挡套；20—轴承端盖；21—双头螺栓；22—键此外，还可以按照比转数分为低比转数泵、中比转数泵和高比转数泵；按工作压力分为低压泵、中压泵、高压泵；按泵壳结合缝形式分为水平中开式泵、垂直结合面泵；按泵轴位置分为卧式泵、立式泵；按用途和输送液体性质分为水泵、油泵、耐腐蚀泵等。另外，API 610标准是国际公认的石油、重化学及天然气工业用离心泵最权威的技术标准。根据API 610标准第10版，将离心泵分为三大类共18小类，如图4、图5和图6所示。（1）OH型——悬臂式泵，共6小类，如图4所示。OH1型泵：底脚安装式单级悬臂泵（不符合本标准的所有要求）。OH2型泵：中心线安装式单级悬臂泵。有一个与泵成整体的轴承箱缓冲所有的转子载荷。驱动机安装在与泵成一整体的支座上。泵与其驱动机通过挠性联轴器连接。OH3型泵：具有独立轴承座的立式单级悬臂管道泵，用挠性联轴器。OH4型泵：无轴承座的立式单级悬臂管道泵，用刚性联轴器。OH5型泵：叶轮直接安装在电动机轴上的立式单级悬臂管道泵。OH6 型泵：与高速齿轮箱成一整体的单级悬臂泵，叶轮直接安装在齿轮箱的输出轴上，齿轮箱与泵之间无联轴器，齿轮箱由挠性联轴器连接到驱动机上。这类泵可以是立式或卧式。图4 OH型泵（2）BB型——两端支承泵，共5小类，如图5所示。BB1型泵：轴向剖分式单级或两级两端支承泵。BB2型泵：径向剖分式单级或两级两端支承泵。BB3型泵：轴向剖分式多级两端支承泵。BB4型泵：径向剖分式多级两端支承单壳体泵。这类泵也称为节段式泵、分节式泵或拉杆泵，在每段之间有潜在的泄漏通道。BB5型泵：径向剖分式多级两端支承双层壳体泵，也称为筒袋泵。图5 BB型泵（3）VS型——立式悬吊泵，共7小类，如图6所示。VS1型泵：立式悬吊单壳体导流壳泵，通过中央管排液。VS2型泵：立式悬吊单壳体涡壳式泵，通过中央管排液。VS3型泵：立式悬吊单壳体轴流泵，通过中央管排液。VS4型泵：立式悬吊单壳体涡壳式长轴液下泵，带独立的排液管。VS5型泵：立式悬吊单壳体悬臂式液下泵，带独立的排液管。VS6型泵：立式悬吊双壳体导流壳泵。VS7型泵：立式悬吊双壳体涡壳式泵。图6 VS型泵02 离心泵的性能特点（一）离心泵的优点（1）结构简单，零部件较少，便于维修。（2）体积小，占地面积小。（3）在动力足够的情况下泵所产生的压头取决于叶轮直径和泵的转速，并且不能超过这些参数所规定的数值。（4）流量连续均匀，工作平稳；流量调节容易，所适用的流量范围很大，常用范围为5~20000m3/h。（5）压力平稳，泵运转时振动较小。（6）转速高，可与电动机或汽轮机直接相连，结构简单紧凑，尺寸和重量比同样流量的往复泵小得多，造价低。（7）对杂质不敏感，易损件少，管理和维修较方便。无论在陆上还是船上，离心泵的数量和使用范围都超过了其他类型泵。（二）离心泵的缺点（1）本身没有自吸能力，容易抽空，如果抽送的液体动液面在泵中心线以下，开泵前需灌泵或抽真空。为扩大使用范围，在结构上采取特殊措施制造各种自吸式离心泵，在离心泵上附设抽气引水装置。（2）在低于额定流量、小流量操作时，泵的效率较低。（3）适用于输送黏度较低的各种液体，黏度对泵的性能影响较大。

在实际生产运行过程中，为了防止离心压缩机发生喘振，可以采取以下措施。1）在运行过程中，提高离心压缩机入口流量和入口压力的参数，同时加装低流量报警装置。在流量不变时，可通过降低离心压缩机排气压力、提高入口压力或两者相结合的方法，减小出口、入口压比，以防止压缩机发生喘振。2）在离心压缩机出口管路上设置自动防喘振装置。目前，绝大多数离心压缩机已采用了防喘振阀，但从实际使用情况看，由于受温度、压力和调节阀自身灵敏度、准确度的影响，有些使用效果不是很理想。合理选择防喘振阀，其全行程反应时间最好控制在1s内，不能超过2s；防喘振阀的型号、尺寸应根据离心压缩机的性能和操作条件选取，一定要留有较大的余量。另外，防喘振阀的变送器应安装在离阀门尽可能近的地方，以缩短反应时间。3）在离心压缩机出口管路上增设非放空安全阀，以确保防喘振阀出现故障时能及时、迅速地卸压。4）设置回流旁路流程，使离心压缩机出口的部分气体经过冷却器后回流到压缩机入口，从而增加压缩机入口流量，减少喘振发生的概率。设计工艺管道时，压缩机出口管路及回流管路的容量应根据实际需要最小化（包括减小管径和长度）。因为管路的容量越大，喘振的振幅越大且频率越低；管路的容量越小，喘振的振幅越小且频率越高。5）大型空分设备离心压缩机进口过滤器若采用自洁式过滤器，要选择合适的过滤筒。6）定期调校安全阀、防喘振阀、压力及流量联锁仪表，确保其整定值准确、动作灵敏。要重点做好防喘振系统仪表的定期检查工作，确保该系统开启迅速。另外，要定期维护离心压缩机的出口单向阀，确保其灵活好用。进口带可调导叶机构的离心压缩机，其导叶执行机构要反应灵敏，反馈信号一定要准确无误，还应每隔2年校对导叶开度的精确性。7）提高岗位操作人员的综合素质，全面提升操作质量。在离心压缩机启动前，要首先做好各项检查工作；启动后系统升压操作要缓慢、平稳，切忌操作阀门的幅度过大，尽量减少工况的大幅度波动。“机、电、化、仪”四位一体的多工种联合检查、维护要到位。要加强机组运行状态的检测，发现异常现象应及时处理，必要时应紧急停车并检查。8）在设备运行期间，离心压缩机转子、叶片、叶轮的腐蚀和结垢，会使压缩机特性曲线发生变化，导致喘振线移位，当喘振线位移量足够大时，最初的防喘振线就不能再起到防止压缩机发生喘振的作用。所以，每隔3年应验证1次原喘振曲线的准确性，如果位移量过大，需重新修正。9）由于离心压缩机存在喘振问题，流量范围有限定，因此，对一定规模的生产装置选用流量过大的离心压缩机或留有过大裕度系数并非有利。如果离心压缩机的流量选得过大，那么为了避免发生喘振，必须使物料大量循环或放空，造成浪费。

离心泵是靠一个或几个叶轮旋转时产生的离心力来完成介质输送的，这可以从日常生活现象来说明。例如，雨天打伞外出时，急速转动伞柄，伞面上的水滴就会沿伞的四周飞溅出去，伞面越大或旋转得越快，水滴飞溅得越远。又如，用一根绳子拉着石块做圆周运动，如果速度太快，绳子就会断开，石块将会飞出，这就是所谓的离心力。离心泵就是根据这个原理设计的。为使离心泵正常工作，必须配备一定的管路和管件，这种配备有一定管路系统的离心泵称为离心泵装置。离心泵的工作过程，实际上就是一个能量传递和转换的过程，如图1所示。离心泵启动前，泵壳内首先应灌满被输送的液体，这个过程称为“灌泵”。启动后，原动机通过泵轴带动叶轮旋转，叶轮中的液体在叶片的驱动下与叶轮一起转动，因而产生离心力。在离心力作用下，液体沿叶片流道被甩向叶轮出口并获得能量，以高速离开叶轮出口进入蜗壳。在蜗壳中，液体由于流道的逐渐扩大而减速，将部分动能转变为静压能，最后以较高的压力流入排出管道，送至需要场所。图1 离心泵工作原理示意图1—叶轮；2—叶片；3，9—蜗壳；4—吸入口；5—排出管；6—漏斗；7—滤网和底阀；8—排出阀门在液体被甩向叶轮出口的同时，在叶轮入口中心处形成一定的真空，从而在吸液罐和叶轮入口中心处的液体之间产生了压差。在压差的作用下，吸液灌中的液体经吸入管路及泵的吸入室压入叶轮中。就这样，叶轮在旋转过程中，一面不断地吸入液体，一面又不断地给吸入的液体以一定的能量。只要叶轮不断地旋转，液体就会不断地被吸入和排出，离心泵就是这样进行工作的。必须注意的是：离心泵启动之前，必须在泵内和吸入管路中灌满所输送的液体或用真空泵抽出泵内空气。因为空气的密度比液体密度小得多，产生的离心力不足以将空气排出，叶轮入口中心处不能形成足够的真空，离心泵没有抽吸液体的能力，这种现象称为“气缚现象”，表示离心泵无自吸能力。另外，离心泵在运转过程中，也必须防止外界空气进入泵内。在图1中，离心泵吸入管路上的底阀是单向阀，泵在启动前此阀关闭，保证泵体及吸入管路内能灌满液体。启动后此阀开启，液体便可以连续流入泵内。底阀下部装有滤网，可防止杂物进入泵内堵塞流道。

大型离心压缩机广泛应用于石油、化工、冶金、动力、空分等行业，已成为工业生产中不可或缺的动设备。喘振是压缩机损坏的主要原因之一，具有较大危害性。今天因大师将为大家盘点喘振的诱发因素。引发离心压缩机喘振工况的因素不是单一的，往往是多种因素综合作用的结果。但是离心压缩机发生喘振的最根本原因是：进气量减少并达到压缩机允许的最小值。理论和实践证明，喘振发生的原因包括使离心压缩机工作点进入喘振区域的各种因素，有以下几方面。1）压缩机入口管线气流阻力增大，进气压力下降，主要是由进口过滤器前后压差变大造成的。而进口过滤器前后压差变大可能是进口过滤器堵塞或吸气负压值高所致。2）汽轮机的动力蒸汽供给异常，造成压缩机转速下降，而离心压缩机转速降低，易发生喘振。3）进口带可调导叶机构的离心压缩机，因导叶开度调整不正确，实际开度小于指示开度，造成盲目加减加工气量，也会引发喘振。4）离心压缩机进气温度升高，气体密度减小，也会引发机组喘振。因此，压缩机夏季比冬季更易发生喘振。5）级间气体冷却器的换热效果降低，会造成压缩机各级排气温度上升，也可能诱发机组喘振。6）离心压缩机出口压力值设定在喘振区边缘，也易引发机组喘振，但这种情况一般比较少见。7）离心压缩机启动过程中操作不当，出口阀开启不到位或升压过快，也易引发机组喘振。8）离心压缩机出口管道阻力增大，使排气压力升高、排气不畅，造成出口堵塞而引发喘振，最终原因可能是出口单向阀开启不灵活。9）后续生产系统用气量突然大幅度降低，导致系统压力迅速升高，直接使离心压缩机进入喘振工况。10）由于离心压缩机排气管直径较小，导致气体流速较快，也可能引发喘振。解决的办法就是扩大压缩机排气管的直径，以改善压缩机的运行现状，使其远离喘振区域。11）不带回流旁路流程的离心压缩机，其防喘振阀后的放空消声器排气孔一定要保持畅通。如果发生堵塞，那么在防喘振阀打开后若卸放不及时，也会造成机组喘振。12）带回流旁路流程的离心压缩机，其回流阀一定要保持运行正常。如果开启滞后或阀位开度偏小，会直接引起机组喘振。13）由于离心压缩机使用年限长，自身能力降低，对工况波动较敏感，也易发生喘振。14）中间冷却器阻力过大，也易引发离心压缩机喘振。

​机械接触式密封又称端面密封，在水泵中应用很广，积累了许多经验。这种密封的特点是被密封的介质漏损率很低，使用寿命比填料密封长。因此，在压缩机中，当被压缩的气体不允许向外泄漏时，也常常用到它。下面举一压缩机机械接触密封为例，作一些说明。图1是一压缩机的机械接触式密封结构。密封由端面密封（动环1、静环2等零件组成）、浮动减压碳环5、弹簧加载装置（弹簧4和带有疏齿密封的弹簧座3）以及辅助密封圈（静密封圈8、动环密封圈6）等部件组成，为了带动动环还设有驱动销7。动环和静环端面光洁而平直，在弹簧力的作用下，互相紧贴，并作相对旋转运动。端面之间保持一层薄薄的油膜，将工艺气封住。这是一种动密封，又叫相对旋转密封。图1 机械接触式密封1—动环；2—静环；3—弹簧座；4—弹簧；5—浮动减压碳环；6—O形密封圈；7—驱动销；8—迷宫密封动环和静环的摩擦面温度升高会使油膜破坏，使动静环磨损加剧。为此，采用油冲洗，把摩擦副的热量带走，使温度保持在一定的范围内，同时还可以防止端面附近的杂质聚集。有少量油进入摩擦副平面以润滑动、静环间摩擦面，少量污油流入C腔与控制气接触，经下部排泄孔排出。弹簧泡在油里，压在静环上，不随轴转动，常称为静止式。如果弹簧加载装置随轴旋转，就称为旋转式。和一般水泵密封不同，压缩机密封常采用多点均布小弹簧（有的有14个弹簧），而不是一个粗弹簧，有利于加载均匀。动、静环处于高速摩擦条件下工作（某化肥厂氨压缩机密封平均直径处线速度对低压缸为63m/s，对高压缸为73m/s），因此，合理选择好动、静环的材料，对密封工作性能和寿命影响很大。氨压缩机密封的动环材料是合金工具钢，经热处理淬硬，并作冰冷处理，保持尺寸稳定，静环以石墨为基础，浸渍其他金属。为了防止石墨环的渗漏，静环表面涂一层聚四氟乙烯塑料，为防止静环损坏，用钢环紧箍在石墨环外侧，钢环一般选用密度小、耐磨性和热稳定性好的材料。动、静环摩擦面要求经研磨，其平面度为0.3~0.6μm，用平晶仪检查为一光带。动、静环二平面要有较高的平行度和与轴的垂直度，安装后平面跳动量应小于5.8μm。

 01  XX电厂9号机组该机组是东方D029机组（200MW）。图1是启动过程的5、6号轴承的振动特性。在转速2500 r/min之前振动都很低；2500 r/min之后振动上升；而在2800 r/min之后上升的速率加快；峰值出现在3000 r/min附近；当转速超过3000 r/min之后，振动又呈现下降趋势。很明显，转速3000 r/min时存在共振，但引起共振的原因还需要进一步分析。图1 XX电厂9号机组5、6号轴承振动特性5、6号轴承是低压转子的支持轴承，低压转子的一阶临界转速为1650r/min。据此推算二阶临界转速在4000r/min以上。因此这个共振点不是低压转子的临界转速。5、6号轴承箱焊接在低压缸的凹窝内，低压缸的固有频率接近50Hz，这就是共振的原因。当转子的支撑部件存在共振时，一个显著的特征是轴承座振动大而转子的振动不大。表1是该机组5、6号轴承座振与轴振的比较，可以看出座振远远超过轴振。表1 XX电厂9号机组5、6号轴承座振与轴振的比较02  XX2号机组该机组为GE350MW机组，低压转子的临界转速是1800r/min。图2是启动过程中4号轴承（低压后轴承）的振动特性。在2700 r/min之后，座振迅速上升，最大振动在3021r/min，此后回落。图2 XX电厂2号机组启动过程中4号轴承的振动特性振动的原因与XX电厂9号机组D29一样，即低压缸存在共振。D29机组和GE350MW机组普遍存在低压缸的振动问题，其原因就是缸体的共振。有的电厂对D29的低压缸进行了加固，但效果不明显，甚至又引起了缸体的变形。为了消除振动，对这类机组采用平衡的方法，平衡后机组都能够安全运行一个时期。但是由于机组的不平衡灵敏度高（是同类转子的5倍左右），平衡状态稍有变化振动就增大，使得这类机组进行平衡次数较多。03  XX电厂1号机组该机组为国产125MW机组。其现象为发电机出线室及空气冷却器室所在的5m平台振动剧烈，达到310μm，引起励磁机灭磁电阻烧红，压力表管断裂。从转速特性看，在2757r/min之前平台振动低于30μm，到3000r/min超过300μm。站在平台上脚底感到麻木，很明显平台存在共振。经检查，平台的一根混凝土主梁存在很多横向裂纹。振动最大的部位就在该梁的跨中。共振的原因是裂纹使梁的固有频率降低，落入50Hz区域。处理措施：（1）加钢支撑。用一根钢管从0m平台顶在梁的跨中，并用千斤顶加力。处理后平台振动降低到58μm。（2）发电机平衡。平衡后发电机轴承的振动改善，平台的振动也降低到22μm。04  XX电厂2号机组该机组为阿尔斯通300MW机组，7、8号为发电机轴承。采用卧式冷却器，布置在发电机外壳的顶部。发电机外壳振动特别剧烈，振幅达到1mm（1000μm）左右，但是轴振并不大。测量（平衡后测量）启动过程的振动，2700 r/min之前外壳振动低于50μm，2900 r/min为120μm，3000 r/min达到380μm。很明显外壳存在共振。处理措施：首先在发电机外伸端平衡，平衡后外壳振动明显改善，但仍不理想。从结构上检查发现两个问题：①发电机冷却水管的支架（固定在发电机外壳上）松动；②冷却器的连接螺栓松动。这种松动可以导致：①外壳刚度降低；②外壳的固有频率落入共振区。将松动部件紧固后振动消除（表2）。表2 XX电厂2号机组振动 （基频，μm）05  XX电站2号机组该机组为GEC980MW机组。图3是启动过程中9号轴承（发电机前轴承）水平方向2X振动，2750r/min时2X最大。据此推算，9号轴承箱的水平方向的固有频率约为92Hz。由于存在共振，这台机组在运行过程中，9号轴承水平方向的2X振动在25~30μm左右。与此结构相同的其他几台机组，存在同样的问题。此种振动属设计制造原因，在现场无法处理。图3 启动过程中9号轴承水平方向2X振动06  XX铝厂4号机组该机组在进行发电机空载特性试验时，汽轮机前箱有强烈振感，振动的主要频率是100Hz。振动与发电机定子电压的关系见表3。表3 振动与发电机定子电压的关系从表3中看出，倍频振动（100Hz）随着电压的升高而增大，大体与电压的平方成正比。测量前箱的固有频率的测量方法是：维持空载电压不变（4000V）而逐渐升速，测量前箱和油动机的2X振动。这种方法实际就是在激振力大小不变的条件下测量振动与激振力频率的关系。激振力频率=转速×2。测量结果见图4。图4 频率响应特性从图4中看出，前箱的固有频率为99Hz，与激振力的频率（100Hz）十分接近。综上所述，前箱振动的原因是：①激振力是发电机的电磁力，振源在定子铁心；②汽轮机前箱的固有频率接近100Hz，与电磁力发生共振。由于振动问题是在空载试验的条件下出现的，机组并没有带负荷，分析认为并网后振动很可能降低。理由是：①定子铁心是由矽钢片叠装组成的，随着铁心温度的升高，矽钢片受热膨胀后能够紧紧挤压在一起；②矽钢片由20根鸠尾筋连为一体，电磁力矩会使矽钢片紧压在鸠尾筋上。由于这两方面的原因，并网后定子铁心的刚度会随负荷而增加，铁心的振动会降低，传递到汽轮机前箱的振动也会降低。因此决定并网。并网时前箱的2X振动为50μm，随着负荷升高而逐渐降低，50%额定负荷后降低到25μm。

共振是指激振力的频率与振动系统的固有频率重合，这时振幅急剧增大，相位急剧变化。激振力通常是不平衡力，它的频率与转速一致。在工作转速（3000r/min），不平衡激振力的频率为50Hz。这里所说的共振，通常是指固有频率接近于工作转速。工作转速是机组长期运行的转速，为避免共振，固有频率应避开50Hz。通常要求避开率为20%，即固有频率要低于40Hz （2400r/min）和高于60Hz （3600r/min）。转子的固有频率称为临界转速。如果临界转速与工作转速接近，将会发生共振。如我国引进西屋的300MW机组，因为励磁机的临界转速（2800r/min左右）接近3000r/min，使这类机组长期振动不正常，需要经常调整平衡。临界转速是转子非常重要的参数，在设计阶段要经过严格的计算和试验，一般不会出现接近工作转速的问题。还有一类形式的共振普遍存在，即结构共振。结构共振是指汽轮发电机组静止部件的固有频率接近工作转速。如果这些部件存在共振，会加速部件的疲劳破坏。特别是转子的支承部件，如轴承箱、端盖、汽缸、基础等，当这些部件存在共振时，会导致整个轴系振动的恶化。01 共振的原因（1）转子的临界转速、叶片的固有频率都有严格的要求。机组出厂时厂家必须向用户提供这方面的数据，但是对于其他部件目前并没有这方面的要求，在客观上使得设计和制造部门对避免结构共振的问题重视不够。（2）大的结构部件（如汽缸、发电机端盖、轴承箱）由于其形状复杂，无论从计算角度还是从试验角度，在设计阶段确定其固有频率的难度都比较大。（3）近年从西方国家引进的许多机组额定频率为60Hz。这些机组的部件如果存在50Hz的固有频率，在国外的运行条件并不是一个问题，但在我国运行就会存在问题。这是引进机组共振问题较多的原因。（4）基础共振。汽轮发电机组基础（汽轮机平台、混凝土框架）的固有频率也应该避开50Hz。有的机组本身的振动并不大，但是站在汽轮机平台上却有明显的振感，这往往是基础存在共振引起的。（5）运行过程的损坏。运行过程部件出现的裂纹、松动等，可以引起部件刚度的降低，使固有频率落入共振区。02 诊断判断结构共振的方法是：如果接近3000r/min时轴承座振动急剧上升，则存在结构共振的可能性很大。进一步的诊断还要注意以下几点：（1）可以排除转子的临界转速。事实上，除了引进300MW励磁机转子这样的特例，国内已投运的各种机组临界转速对3000r/min都有足够的避开率。（2）主要观察轴承座振动。结构共振发生于静止部件，它对轴承座的影响较大，而对转子的影响相对较小。所以表现为接近3000r/min时轴承座振动的急剧上升。（3）结构物在三个方向的固有频率不一致。某一方向发生共振，其他方向不一定共振。（4）如果汽轮机的缸体、发电机、励磁机的外壳振动特别大，而转子的轴振并不大，则这些部件共振的可能性很大。（5）如果轴承座振动不大，而汽轮机平台的振动大，则存在基础共振的可能性很大。（6）如果结构物的阻尼比较小，则共振区域振动变化率大。有时转速变化几十转，振动就有明显变化。（7）存在结构共振时往往振动不稳定，容易出现波动。其原因是运行过程中温度、膨胀等因素影响到固有频率，使共振点漂移。（8）结构共振时相位也会发生剧烈变化。（9）发电机容易出现2X的振动。如果存在100Hz左右的固有频率，那么将发生2X的共振。其特点是在接近3000r/min时2X急剧上升。03 处理措施以最简单的单自由度系统为例，其固有频率的表达式为如果存在结构共振，可以从两方面改变结构的固有频率：①改变刚度k；②改变参振质量m。对于已有的结构，改变质量往往不现实，比较多的是从改变刚度着手。加支撑、紧螺栓、改变管道的长度或直径等，都是可以尝试的方法。汽缸、发电机端盖、基础等的体积和质量都很大，一旦出现共振，现场很难彻底解决。如一些电厂采用加固汽缸和端盖的措施，其效果一般都不够好。而且加固过程中大量的焊接工作，还容易导致结构变形。这种情况下，应该将平衡作为首选，通过精细的平衡，将扰动力降低到最小的程度。这样可以大大削弱共振的放大效应。

活塞式压缩机的系列化、通用化和标准化工作对压缩机的设计、制造、使用维修和管理均有重要的作用。国内现有的压缩机系列有四类。1.微型空气压缩机系列排气量在3m3/min以下，排气压力在10×105Pa以下的压缩机称微型压缩机。系列中单级压缩机有10种排量规格，12个品种；两级压缩机有6种排气量规格，8个品种。全系列共有3种行程（30mm、55mm、70mm），5种缸径（36mm、53 mm、65 mm、90mm、115mm），转速都在1500r/min左右。一般用Z型、V型、W型和S型结构，几乎全部采用空气冷却。这种压缩机广泛用于喷雾、喷漆、车胎充气、小型仪表用风等场合，社会需要量很大。2.动力用移动式空气压缩机系列这类压缩机的排气量在3~10m3/min之间，排气压力为7×105Pa，在建筑、矿山、机械制造等行业中用来带动各种风动工具。这种压缩机采用风冷V型结构，体积小，重量轻，操作修理简单。我国系列内有2种行程（90 mm，112mm），只有1500r/min一种转速，4个品种，皆为两级压缩。3.动力用固定式空气压缩机系列这类压缩机的排气量在10~100m3/min之间，排气压力为8×105Pa，广泛用在各种工厂内供风动工具及仪表用风。系列内共有32个品种，都是L型两级压缩机。4.中、小型制冷压缩机系列该系列有缸径为125mm及170mm的两种氮压缩机和缸径为100mm的一种氟利昂压缩机。结构上均采用单级、单作用、逆流式，有V型、W型及S型。其他气体压缩机，特别是石油化工用气体压缩机，由于种类繁多，批量少而变化大，故没有形成系列。压缩机型号由大写汉语拼音字母和阿拉伯数字组成。例如：WWD-0.8/10型空压机，LD-50/0.78-0.7氮氢气真空压缩机。（1）结构型式代号见表1。具有特殊使用性能的压缩机，其特征代号按表2的规定。表1 结构型式代号表2 特征代号（2）如需标多项特征代号，应按表2的先后顺序标注。（3）型号中的公称容积流量指压缩机排出的气体在标准排气位置的实际容积流量，该流量应换算到标准吸气位置的全温度、全压力及组分（如湿度）的状态。（4）吸气压力的表示有两种。对常压进气的压缩机，型号中压力一项仅示出压缩机公称排气压力的表压值。（5）增压压缩机、循环压缩机和真空压缩机均应示出其公称吸气和排气压力的表压值（当吸气压力为常压时，则以真空度表示，同时其前冠以负号），且吸气和排气压力之间以符号“－”隔开。（6）差异。为了便于区分容积式压缩机品种，必要时可以使用型号最末项“差异”，但应避免全部用数字表示。

电动机在运行时，要通过听、看、闻等及时监视电动机的运行状况。当电动机出现不正常现象时，能及时切断电源，排除故障。（1）听电动机在运行时发出的声音是否正常。电动机正常运行时，发出的声音应该是平稳、轻快、均匀、有节奏的。如果出现尖叫、沉闷、摩擦、撞击、振动等异声时，应立即停机检查。如当电动机过负荷时，发出较大的嗡嗡声，而当三相电流不平衡或缺相运行时，则嗡嗡声特别大等。（2）观察电动机有无振动。电动机若出现振动，会引起与之相连的负载部分不同心度升高，形成电动机负载增大，出现超负荷运行，就会烧毁电动机。因此，电动机在运行中，尤其是大功率电动机更要经常检查地脚螺栓、电动机端盖、轴承压盖等是否松动，接地装置是否可靠，发现问题及时解决。（3）闻电动机运行时的气味。电动机过热时，绕组的绝缘物分解，可以闻到特殊的绝缘漆的气味。如轴承缺油严重发热或润滑油填充过量使轴承发热，可以闻到润滑油挥发的气味。噪声和异味是电动机运转异常随即出现严重故障的前兆，必须随时发现并查明原因予以排除。（4）监视电动机运行中的温度。电动机运行时的允许温度范围由电动机所使用的绝缘材料的极限温度决定。检查电动机的温度及电动机的轴承、定子、外壳等部位的温度有无异常变化，尤其对无电压、电流指示及没有过载保护的电动机，对温升的监视更为重要。电动机轴承是否过热、缺油，若发现轴承附近的温升过高，就应立即停机检查。注意电动机在运行中是否发出焦臭味，如有，说明电动机温度过高，应立即停机检查原因。（5）注意电动机的清洁和通风。保持电动机的清洁，特别是接线端和绕组表面的清洁。不允许水滴、油污及杂物落到电动机上，更不能让杂物和水滴进入电动机内部。要定期检修电动机，清洁内部，更换润滑油等。电动机在运行中，进风口周围至少3m内不允许有尘土、水渍和其他杂物，以防止吸入电动机内部，形成短路介质，或损坏导线绝缘层，造成匝间短路，电流增大，温度升高而烧毁电动机。因此，只有保证电动机有足够的绝缘电阻以及良好的通风冷却环境，才能使电动机在长时间运行中保持安全稳定的工作状态。（6）要定期测量电动机的绝缘电阻，特别是电动机受潮时。如发现绝缘电阻过低，要及时进行干燥处理。（7）对绕线电动机，要经常注意电刷与滑环间的火花是否过大，如火花过大，要及时停机检修。若火花是由于电刷弹簧压力不足、电刷碎裂或磨损过度引起，应进行调整、修磨或更换；若火花是由于滑环脏污引起，则应清理。（8）监视电动机运行时的电流。监视电动机运行时的电流的目的之一是保持电动机在额定电流下工作。电动机过载运行，主要原因是由于拖动的负荷过大，电压过低，或被拖动的机械卡滞等造成的。监视电动机运行时的电流的目的之二是检查电动机三相电流是否平衡，其三相电流的任何一相电流与其他两相电流平均值之差不允许超过10%，这样才能保证电动机安全运行；如果超过10%，则表明电动机有故障，必须查明原因及时排除。（9）对电动机启动控制设备的维护。启动设备正常工作和电动机启动设备技术状态的好坏，对电动机的正常运行起着决定性的作用。实践证明，绝大多数烧毁的电动机，其原因大都是启动设备工作不正常造成的，如启动设备出现缺相启动、接触器触头拉弧、打火等。而启动设备的维护主要是清洁、紧固。

大型离心压缩机具有排气量大、效率高、体积小、运转平稳、压缩气流恒定无脉动等特点，已成为不可或缺的动设备，近年来其市场占有率越来越高，已广泛应用于石油、化工、冶金、动力、空分等行业。这些行业的生产具有连续性强的特点，要求压缩机必须拥有良好的性能，以保证生产安全、稳定的进行。然而喘振作为离心压缩机的固有特性，具有较大危害性，是压缩机损坏的主要原因之一。在生产过程中，由于对喘振的危害性认识不足，导致判断喘振工况滞后，使机器损伤严重，有时甚至导致机器功能丧失。为了保证离心压缩机稳定、长周期运行，必须快速判断并迅速使其脱离喘振工况。今天因大师给大家分享的是大型离心压缩机发生喘振的危害。喘振现象发生后，应及时使压缩机脱离喘振区域或紧急停车，查清原因后方可再次开车，否则将对压缩机造成伤害。喘振对压缩机的危害主要表现在以下5个方面。1.喘振引起流量和压力强烈脉动和周期性振荡，会造成工艺参数（压力、流量等）大幅度波动，破坏生产系统的稳定性，导致一些测量仪表、仪器准确性降低，甚至失灵，如轴承测温探头、主轴振动探头、主轴位移量探头和各级进排气温度、各密封气压力指示仪表等，都是最容易损坏的测量仪器、仪表。2.受气体强烈、不稳定冲击，叶轮应力大大增加，使叶片强烈振动，噪声加剧，大大缩短整个转子的使用寿命；同时，也会引起机组内部动、静部件的摩擦与碰撞，使压缩机的轴弯曲变形，碰坏叶轮，最终造成整个转子报废。机器多次发生喘振，轻者会缩短压缩机的使用寿命，重者会损坏压缩机本体以及连接压缩机的管道和设备，造成被迫停车。3.由于流量和压力高速振荡，会伴随发生反向的轴向推力，使压缩机内部部件产生强烈振动，破坏润滑油膜的稳定性，加剧轴承、轴颈的磨损，使轴承合金产生疲劳裂纹或脱层，甚至烧毁。严重时会烧毁推力轴承的轴瓦，使转子产生超过设计值的轴向窜动量，造成主轴和压缩机大面积损坏。4.会损坏压缩机级间密封及轴封，使压缩机效率降低，迷宫密封齿片磨损，间隙增大，造成气体泄漏量增大。如果空分设备的原料空气压缩机和可燃气体压缩机的润滑油密封片因喘振而磨损，将会使润滑油窜入生产介质流道，引发爆炸和火灾等事故，后果不堪设想。5.喘振可能使压缩机的地脚螺栓松动，造成机组联轴器对中数据偏移，进而引起联轴器对中不良，导致联轴器的使用寿命缩短，甚至有可能发生疲劳性断裂。使用膜片式联轴器的机组，喘振严重时可能使膜片撕裂，联轴器报废，影响压缩机的正常运转。

1.测量绝缘电阻。新安装的或停用3个月以上的电动机，用兆欧表测量电动机各相绕组之间及每相绕组与地（机壳）之间的绝缘电阻。对于绕线转子电动机，还要测量转子绕组、滑环对机壳和滑环之间的绝缘电阻。通常对500V以下的电动机用500V的兆欧表测量其绝缘电阻；对500~3000V的电动机用1000V兆欧表测量其绝缘电阻；对3000V 以上的电动机用2500V兆欧表测量其绝缘电阻。测量前应首先检查兆欧表，具体方法是：先把兆欧表端点开路，摇动手柄，观察指针是否指向∞；再把兆欧表端点短接，摇动手柄，观察指针是否指向0处。如果不正常，说明兆欧表有故障。验表后，测试前应拆除电动机出线端子上的所有外部接线。按要求，电动机每1kV工作电压，绝缘电阻不得低于1MΩ。电压在1kV以下、容量为1000kW及以下的电动机，其绝缘电阻应不低于0.5MΩ。如绝缘电阻较低，则应先将电动机进行烘干处理，然后再测绝缘电阻，合格后才可通电使用。2.检查二次回路接线是否正确。二次回路接线检查可以在未接电动机情况下先模拟动作一次，确认各环节动作无误，包括信号灯显示正确。检查电动机引出线的连接是否正确，相序和旋转方向是否符合要求，接地或接零是否良好，导线截面积是否符合要求。3.检查电动机内部有无杂物，用干燥、清洁的200~300kPa的压缩空气吹净内部（可使用吹风机等），但不能碰坏绕组。4.检查电动机铭牌所示电压、频率与所接电源电压、频率是否相符，电源电压是否稳定（通常允许电源电压波动范围为±5%），绕组接法是否与铭牌所示相同。如果是降压启动，还要检查启动设备的接线是否正确。5.检查电动机紧固螺栓是否松动，轴承是否缺油，定子与转子的间隙是否合理，间隙处是否清洁，有无杂物。检查机组周围有无妨碍运行的杂物，电动机和所传动机械的基础是否牢固。6.检查保护电器（断路器、熔断器、交流接触器、热继电器等）整定值是否合适，动、静触头接触是否良好。检查控制装置的容量是否合适，熔体是否完好，规格、容量是否符合要求，装接是否牢固。7.检查电刷与换向器或滑环接触是否良好，电刷压力是否符合制造厂的规定。8.检查启动设备是否完好，接线是否正确，规格是否符合电动机要求。用手扳动电动机转子和所传动机械的转轴（如水泵、风机等），检查转动是否灵活，有无卡涩、摩擦和扫膛现象。确认安装良好，转动无碍。9.检查传动装置是否符合要求，传动带松紧是否适度，联轴器连接是否完好。10.检查电动机的通风系统、冷却系统和润滑系统是否正常。观察是否有泄漏印痕，转动电动机转轴，看转动是否灵活，有无摩擦声或其他异声。拆下轴承盖，检查润滑油质、油量。一般润滑脂的填充量应不超过轴承盒容积的70%，也不得少于容积的50%。11.检查电动机外壳的接地或接零保护是否可靠和符合要求。电动机经以上检查合格，便可进行试车。

设备发放设备启动引导通过Bootstrap流程，引导物联网设备在初次上电时获得正确的目标物联网平台地址，继而完成设备与平台的建链过程。多种发放策略支持多种智能发放策略，比如关键字模糊匹配，使用证书进行发放，自定义发放策略等。设备迁移能力设备迁移能力，根据业务迁移需要，帮助企业重置设备发放信息，实现更改对端物联网平台的目的。