超声波检测仪之设备*常见故障的识别（8）
空气动力学或水动力学引发的振动
风扇、风机和泵中的气动力和水动力引发的振动故障可以很容易地识别，因为产生的振动频率等于风扇叶片数或叶轮叶片数与设备转速的乘积。超声波检测仪例如，假设泵叶轮有7个叶片，转速为3600 RPM，叶轮通过频率就是3600 RPM乘以7个叶片，即25,200 CPM （3600 CPM×7=25,200 CPM）。
需要经常检测各台风扇或泵的叶片通过频率的振动。设备不可能完全平衡，安装不可能**无缺，也不可能造出一台没有气动力或水动力的设备。当气动力或水动力引起的振动过大或者出现明显增大，预示存在故障。
一旦探测到叶轮或叶片通过频率振动过大或显著增长，超声波检测仪应该考虑下列原因：
1. 共振：任何一个激振力都能激起设备或设备部件的固有频率，这也包括气动力或水动力脉动频率。如果是共振，振动将表现出高度的方向相关性。用附加试验来确认共振，如撞击试验，可以验证是否存在共振。
2. 制造误差：事实上，曾有三个相同的离心泵，超声波检测仪叶轮通过频率的振幅很大，检查发现叶轮相对于扩压器偏心0.080 inch，造成了水动力不平衡。
3. 管道和风管结构：超声波检测仪有时叶轮或叶片通过频率处的振幅很高，仅仅是因为进出口管道或风扇管道设计不当。流体（液体或气体）的二次流会造成紊流和振动。虽然叶轮或叶片通过频率的振幅很高，但同时也会出现高频和低频随机振动。应该尽量避免在风扇和泵的吸入口以及出口附近采用肘管。举例来说，直接在离心泵进口法兰处安装90°肘管，这将会造成流体流入叶轮时压力和流速的突变，这些突变会产生叶轮或叶片通过频率的振动。一些风扇和泵的工业标准规定肘管和设备必须保持一段距离，以避免这类振动故障。如美国石油组织（API）实行的离心泵标准（API 610），规定进口肘管与泵进口处之间的距离不小于进口管道直径的5倍。即，如果进口管道直径是10 inches，泵吸入口侧的肘管至少距泵入口50 inches，这可以保证流体在流入叶轮前压力和流速的稳定。
4. 设计容量：风扇、鼓风机、超声波检测仪泵以及其它流体工质设备，通常设计了正常运行时的流动状况，包括进出口压力、流速（流量）、压头、输送工质的密度或比重等。如果设备运行参数不符合这些设计参数，可能会造成大的振动。例如，泵低于设计容量运行时会产生汽蚀现象，吸入压力低于设计值，泵处于“饥饿”状态，流体流入不足，在不稳定区域产生气泡，气泡随时可以破灭或者爆炸。由于爆炸的“冲击”本性，这些爆炸激起了设备部件的固有频率，就像轴承缺陷产生的冲击一样。汽蚀通常造成杂乱的随机振动频率，范围为20,000 CPM～150,000 CPM，同带有滚动体缺陷的轴承十分相似。但是，一个缺陷轴承造成的振动固定于该轴承处，汽蚀造成的振动不会局限于某一处，它会出现在泵的所有测量位置。实际上，可以根据泵轴瓦的振动读数直接区分故障是汽蚀，而不是轴承损坏。
从上面讨论可知，对于以流体为工作介质的设备，风扇、鼓风机、泵、压缩机等，有许多原因导致气动力和水动力脉动频率振幅大。超声波检测仪一般来讲，可以通过下面的检查确定是何原因：
1. 检查设备运行参数，包括体积、流体密度、比重等是否符合设计值。
2. 检查设备的尺寸公差，特别对于新机组或者大修过的机组。
3. 检查确定没有明显的流动堵塞。如果泵在吸入侧有过滤器，或者风扇有滤网，确保没有杂物堵塞。
如果已经完成上面的检查，没有发现问题，接下来就应该做共振试验。如果还没有发现与流动相关的高的振动，就应该关停机组，做仔细的检查，以确定故障根源，如泵密封环损坏，扩压器叶片损坏等。
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