Какая степень вибрации воздушного компрессора считается ненормальной? Распространённые причины, показатели мониторинга и методы диагностики

Какая степень вибрации воздушного компрессора считается ненормальной?

Для определения, является ли вибрация воздушного компрессора ненормальной, обычно ориентируются на стандарты, опубликованные Международной организацией по стандартизации. ISO Серия стандартов 10816 или соответствующие национальные стандарты. Оценка вибрации не сводится к одному единственному значению; она тесно связана со скоростью вращения оборудования, его мощностью и типом опоры. Как правило, интенсивность вибрации (среднеквадратичное значение скорости вибрации) является ключевым показателем, характеризующим состояние вибрации вращающихся машин.

Для обычных промышленных воздушных компрессоров среднеквадратичное значение скорости вибрации обычно считается удовлетворительным или допустимым в определённом диапазоне. Если это значение превышает установленный заводом‑изготовителем пороговый уровень либо существенно возрастает по сравнению с исходным базовым значением — например, более чем вдвое, — это свидетельствует об аномальной вибрации. Кроме того, при наличии в процессе эксплуатации явно выраженных периодических ударных шумов или сопровождающегося необычным повышением температуры следует проявить бдительность и провести детальное обследование, даже если абсолютные значения не превышают нормативных пределов.

Распространённые причины аномальной вибрации воздушного компрессора

Причины возникновения ненормальных вибраций у воздушного компрессора весьма разнообразны и в основном можно свести к следующим аспектам:

• Небаланс ротора:Наличие загрязнений на поверхности рабочего колеса или ротора, неравномерный износ либо погрешности при изготовлении и монтаже приводят к несовпадению центра масс с центром вращения, что вызывает возникновение центробежных сил и, как следствие, вибрацию.
• Несоосность валовой системы:При соединении электродвигателя с валом компрессора возникают параллельный или угловой несоосности, что в процессе эксплуатации приводит к появлению значительных дополнительных изгибающих моментов и вибраций.
• Износ или повреждение подшипника:Появление усталостного отрыва, чрезмерного зазора или недостаточной смазки в подшипниках качения или скольжения приводит к неравномерной работе и возникновению высокочастотных вибраций.
• Основание ослаблено или возникает резонанс:Ослабление анкерных болтов оборудования, недостаточная жёсткость фундамента либо близость рабочей частоты оборудования к собственной частоте конструкции могут привести к резонансу.
• Пульсации воздушного потока и вибрация трубопровода:Характерные для поршневых компрессоров пульсации воздушного потока могут вызывать резонанс в трубопроводной системе, что приводит к усилению вибрации всего агрегата.

Ключевые показатели мониторинга вибрации

В рамках мониторинга состояния и диагностики неисправностей для всесторонней оценки технического состояния оборудования обычно используются следующие три группы вибрационных параметров:

• Вибрационное смещение:В основном отражает низкочастотные вибрации ротора и широко применяется для оценки зазоров и относительных вибраций ротора крупногабаритных низкоскоростных компрессоров, опирающихся на подшипники скольжения.
• Скорость вибрации:Основной показатель интенсивности вибрации, наиболее чувствительный к колебаниям средней частоты, является предпочтительным параметром для оценки общего вибрационного состояния большинства средне- и высокоскоростных воздушных компрессоров.
• Ускорение вибрации:Чрезвычайно чувствителен к высокочастотным ударным сигналам и широко применяется для раннего выявления локальных дефектов подшипников качения, аномалий зацепления зубчатых колёс и других высокочастотных неисправностей.

Методы выявления и устранения аномальных вибраций

При возникновении нештатных вибраций следует проводить диагностику, придерживаясь принципа «снаружи — внутри, сначала просто — затем сложное».

• Проверка основания и соединений:Прежде всего проверьте, не ослаблены ли анкерные болты и надёжно ли закреплены трубопроводные опоры, а также устраните вибрацию, вызванную внешними механическими неполадками.
• Перепроверка по среднему значению:С помощью лазерного центровочного прибора и других прецизионных инструментов в заданных условиях — при горячем или холодном состоянии оборудования — производится повторная корректировка соосности электродвигателя и основного агрегата.
• Динамическая балансировка ротора:Если спектральный анализ показывает, что частота вибрации совпадает с частотой вращения и фаза стабильна, необходимо выполнить на месте динамическую балансировку ротора либо отправить его на завод для статической или динамической балансировки.
• Контроль подшипников и системы смазки:Проверяют давление, температуру и качество смазочного масла; при необходимости определяют состояние подшипников с помощью вибрационного спектрального анализа и своевременно заменяют повреждённые подшипники.
• Управление пульсациями воздушного потока:В отношении поршневых компрессоров уменьшение пульсаций потока и снижение вибрации трубопровода можно достичь путём установки диафрагм, оптимизации трассировки трубопроводов либо дополнительного монтажа буферных резервуаров.