大型转动设备轴系仪表的检测与安装

大型转动设备轴系仪表的检测与安装

王亮，杨传永，付胜勇

黑龙江省大庆炼化公司电仪运行中心

摘要：在现代工业行业快速发展的形势下，各类大型转动设备的应用频率也随之增大，为各类生产活动创造了良好的技术条件，但同时也暴露出了设备运行可靠性方面的问题，特别是复杂作业工况下使用的设备设施，经常需要面临不同的外界威胁，致使设备运行质量欠佳，设备故障问题频发，对生产安全带来一定影响。轴系仪表系统是用于监测设备运行质量的关键应用系统，能够及时探测设备异常现象，并快速消除故障隐患，很大程度上保证了设备运行安全。因此，下文重点研究大型转动设备轴系仪表的检测与安装方法，旨在提升轴系仪表的应用可靠性。

关键词：大型转动设备；轴系仪表；安装；检测

大型转动设备中的典型代表为透平压缩机，在工业生产领域中被广泛应用，其功能性质突出，在生产过程中发挥着不可替代的作用。因此，透平压缩机的运行质量直接影响工业生产质量。为能保障透平压缩机的安全稳定运行采取了独立型的监测系统以及连续监测手段，目的是通过对设备运行参数的监测时刻了解设备运行状态。近些年，轴系仪表系统在设备监测领域中发挥了突出的作用，对其在大型转动设备监测中的应用展开研究具有重要意义。

1.大型转动设备轴系仪表的组成和运行原理

轴系仪表检测系统的硬件组成包括传感器和监测系统框架两个部分，系统运行的过程中，先是利用现场传感器持续监测获取监测数据，再将经过放大处理的监测数据传输给监测系统框架中的相关功能模块，在该功能模块中会就获取到的监测数据与前端设置的预警值进行对比，如出现异常现象则会输出预警信号到控制机组，触发生产过程控制系统中的自保功能。

1.1传感器

传感器探头是轴系仪表中的关键组成部分，直接被安装于转动设备检测单元，肩负着收集测量信号的重要任务，主要是基于电磁感应原理对被测物体表面与探头的间隙变化进行精准探测，以产生涡旋状感应电流。线圈属于探头的核心组成，其型号规格直接影响探头的线性量程，以较为常用的3300XL系列探头为例，其外径有5mm、8mm、11mm和14mm之分，外径尺寸不同，线性测量的范围也有所不同，通常来讲，线性测量范围与探头外径尺寸的尺寸关系是1/4或者1/2，即当探头的外径尺寸为8mm时，线性量程一般是2mm。

1.2监测系统框架

监测系统框架通常被安装在室内机柜间，且在安装完成后是在温湿度恒定的环境下运行，整体运行工况较好。而现场传感器则通常处于室外，经常受到外界环境变化的影响，运行工况十分复杂，在日常使用中的故障频率偏大，因此，下文重点研究传感器的检测和安装方法。

2.大型转动设备轴系仪表的检定与安装

2.1传感器探头的检定

进行探头检定的主要目的是检查探头的测量精度是否可靠，实际检定操作中需要使用到数字万用表、专业检定设备、整套现场传感器和直流稳压电源。在检定之前，需要先将探头、前置器、直流电源和数字万用表依次连接，全部检测元件组装完成之后，将千分尺调节钮旋开，使探头和测试平面处于轻微接触的状态，该操作过程便是模拟探头接触待测物体表面的过程。对探头和靶片的间距进行调整，使其在传感器线性的初始距离，控制千分尺调节的过程要尽量匀速缓慢，同时记录下数字万用表输出的电压值，保持每隔0.25mm输入位移信号的状态，将输出的电压值记录下来绘制成电压变动曲线，从中确定线性段的中点。依据测量结果测算出探头的灵敏度，与设备轴系仪表的应用需求对比，确定其是否符合标准要求。理想状态下的探头检定曲线应是平直的斜线，如检定曲线不够完美，则要确保其量程在线性范围内，如不满足上述要求则不建议使用。             

2.2传感器探头的安装

通常情况下，需要根据安装工况的不同对基准位进行科学选择，选择范围在-11~-9V(DC)之间，这里将-10V(DC)作为基准位进行安装。对于基准位的选择会直接影响探头线形的区间状况，决定了探头的测量范围，因此，会将测量范围内探头的最优线性测量为选用标准。具体而言，探头检测的信号会直接输出到人机交互界面上，探头的信号范围虽然大致相同，但每个探头之间还是存在一些细微的差异，如果全面按照相同的基准位电压来安装，很可能导致在机组还未运行时，已经有一部分检测信号不在零位的现象，很可能出现误判问题。因此，要联系现场工况来正确选择基准位。

2.3安装作业中的关键注意事项

2.3.1要保证布线合理

探头安装过程中，不可避免的会出现布线要求，且一些机体内部也需分布线缆，通常需要对探头位置、线缆走向和引出口位置进行综合考虑后，确定布线方法。部分情况下，要在安装时直接在机体内部的合适位置设置卡扣，用于固定线缆，此举不仅能够保障线缆布设质量，还可避免在使用过程中对线缆造成挤压和摩擦影响，能够最大程度上的保障线缆使用安全。

2.3.2要保证密封可靠

机组运行过程中产生的油气会通过缝隙向外扩散，最后聚集在设备或者探头连接位置溢出，当探头被油污污染后，很可能对测量信号产生不良影响，最终导致测量结果失准。为能有效避免此类问题，需要从设备生产厂家购买专用的密封构件或者楔形密封塞安装于设备连接位置，同时使用密封胶对缝隙进行封堵处理。尤其是在安装探头时，要重点做好探头部位的密封处理工作，谨防因油污积聚影响探头测量的准确性。

结语：对于大型转动设备轴系仪表的检测与安装属于一项系统性的工作任务，对于相关作业人员的专业性要求较高，其只有掌握专业的安装操作技术，且做好各个环节的质量控制工作才能保障安装合理，避免因安装操作不当对轴系仪表系统测量精度的影响。特别是对于运行工况较为复杂的轴系仪表设备来说，需要综合考虑运行环境的特点后，对检测和安装方案进行科学调整，使其具有更强的环境适应能力，能够准确测量和检测设备运行状况，为各类大型设备机组的安全稳定运行提供保障。

参考文献：

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[1]杨颖,刘涛,唐明权,等.大型转动设备轴系仪表的检测与安装[J].化工自动化及仪表, 2019, 46(1):3.