多种预测性维护工具诊断泵问题
无密封、自给式泵是化工行业的主要产品。虽然这些资产通常不大，但它们很昂贵。本案例研究中的三马力泵的转子和定子组件成本约为 7,200 美元。我们的工厂拥有许多此类泵，因此对它们进行监控已成为我们预测性维护 (PdM) 战略的重要组成部分。
在这种情况下，我们接到了一个电话，要求对热负载保护“启动”的泵进行故障排除。初步观察表明正常工艺条件。阀门位置正确，压力在历史范围内，流量变送器指示预期流量。经验告诉我们，我们可以运行其他测试来检查泵的流量条件是否正确。一是整个泵的温度梯度；另一种是通过振动监测运行速度。
照片1.红外热成像图像和振动数据
帮助道康宁查明泵问题。
这种泵型装有工艺流体以润滑套筒轴承，以获得转子的液压稳定性。红外图像（上图）表明泵确实有冲洗流体流向后轴承箱。这种流动的证据是后轴承箱的冷色。即使流体流动正常，定子和转子组件中仍明显积聚过多热量（注意白色热点）。
接下来的测试是获取振动数据。
图 1. 初始数据表明工艺条件相当正常。
图 2. 振动图显示了转子问题的迹象。
该图（图 2）显示了指示转子问题可能性的特征。运行速度的多个谐波被两倍的滑差频率包围。该特征可由多种故障驱动，包括环短路、转子条断裂/破裂和转子叠片短路。此时，我们建议安排泵更换。该频谱支持泵在可接受的流量条件下运行的事实。此类泵的最佳运行速度为 3,450 RPM。
转子有一层厚厚的不锈钢覆盖
2到3密耳厚。
一层薄薄的不锈钢层覆盖着转子和定子绕组；因此，效率低于典型的两极电机。该泵以 3,466 RPM 运行，完全在最佳效率点内。我们不得不等待拆解来尝试找到此振动特征的特定驱动程序。在对这些泵进行尸检时，一个独特而麻烦的问题是转子有一层厚 2 到 3 密耳厚的不锈钢。我们的机加工车间不得不小心地去除这个覆盖物，以暴露转子条和叠片以供检查。
去除覆盖物会暴露
转子条和叠片。
转子减去覆盖物清楚地表明了胸廓特征的原因。转子的右侧显示了转子条和叠片之间的清晰分离。左侧显示了这种分离的后膛以及最可能由热量积聚引起的变色。
我们在现有定子中安装了一个新转子，泵在正常运行条件下恢复运行。我相信，如果泵继续以这种方式运行而未被发现，我们最终会丢失定子。更换转子的费用约为 7,200 美元中的 3,000 美元。灾难性的定子故障也有可能导致工艺流体释放到大气中。
总之，这种情况不是此类泵的典型故障模式。通常，我们跟踪代表油涡/鞭状的次同步能量以评估轴承磨损。这对这些泵来说至关重要；转子和定子之间的公差为 5 到 7 密耳。一旦转子与定子接触，泵/电机的完整性就会受到影响，必须报废。一个轴承重建套件的成本是 400 美元，而不是报废一个 7,200 美元的泵。此案例还说明了振动分析为故障排除和跟踪设备问题带来的另外两个强大属性。
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振动分析不仅可以预测即将发生的机械故障，还可以在故障排除讨论中排除假设的故障。
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对特定资产使用振动分析可以指示可能是机器或产品质量问题的根本原因的不断变化的过程条件。振动分析可以通过显示泵流量去除词的特征变化来指示过程变化。
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