研究项目使用振动分析来准确预测新的和重建的可变置换液压活塞泵的故障。

瓦莱克·沃尔特（Cat III）振动分析师Garrett Wolfe撰写

计划外的停机时间，尤其是在全天候运行的设施中，即使有自动化的备份系统也必须避免。在我们位于俄亥俄州扬斯敦的Vallourec Star Automated Tube Mill工厂，我们决心寻找提高可靠性和可预测性的方法。我们最近的努力涉及预测可变置换液压 - 活塞 - 泵失败。

这些泵中的灾难性故障通常发生在活塞组件上，该组件将活塞连接到缝隙。最常见的“预测因子”是泄漏，这是一个不太重要的-理想的指示器。作为我们可靠性努力的一部分，我试图使用振动分析来提供更一致的，更早的待处理失败指标。

我的工作涉及18个月的数据收集，分析和泵入式检查。接下来是在超过20个泵上使用所得振动分析方法的24个月以上，以通过100％的成功率预测故障。

泵和程序

我们的植物使用九活塞可变置换轴向流动泵，在1200 rpm下运行，压力为2,174 psi（150 bar）。这些泵在100至112 F的受控温度范围内使用水乙二醇（FR46）。众所周知，使用水乙二醇的泵的预期寿命约为使用矿物油的单位的25％。

活塞故障通常发生在活塞和鞋子一起压接的地方。活塞是工厂组装的，没有最终比赛，并且具有最大的容忍度0.0027英寸（0.07毫米）。通常，泵将继续在没有活塞故障的情况下继续运行，直到最终播放为0.006英寸（0.152mm）。

在操作过程中，这些泵中的缝制板处于恒定的变化状态。为了在读取之前将斜杠处于最稳定的状态，将泵放置在无头的状态下。

如果泵具有高压摇动式浮动选项，则需要安装高压阀，以防止冲洗线偏向振动数据。测试时，该阀必须关闭，并且该泵处于无效状态的时间最小，以防止热量积聚。数据仅需要在泵的高压侧的内侧轴向位置收集。

新的泵阅读

重建泵阅读

准备重建的泵

数据采集

在设置数据收集的分析软件时，将FMAX设置为70.5个订单，1,600行分辨率，并在泵的高压侧读取内板轴向位置。FMAX设置为70.5个订单，以查看活塞谐波和其他正常故障指标。

要分析收集的数据，请将光谱视图设置为速度和订单。作用在活塞上的力是随着方向而变化的力是需要分析的因素。由于泵中有九只活塞，并且每次革命的撞击发生了两次，因此重点是第18阶。

请注意，在建立基线读数时，这些读数是否在新的或重建的泵上，因为这会对振幅产生一定的影响（视图频谱示例）。振幅的差异将取决于重建时所取代的内容。例如，如果将活塞更换了，但是将鼓组件重复使用，则由于鼓的磨损量，第9阶及其谐波的振幅及其谐波（包括第18阶）也会有所不同，即使它是仍在孔规范之内。

数据分析

新泵分析：由于在频谱上已经有18阶指标，这是新泵的第9阶的谐波，因此从当前读数的9阶振幅中减去基线读数的9阶振幅由两个。从当前读数的18阶幅度中减去基线读数的18阶幅度。现在，从第18阶结论中减去9阶结论。如果计算出的变化速率超过0.025，则需要重建泵。

请注意，新泵的计算只有在前面列出的所有标准均相同时才准确。这些标准的更改将改变计算结果。因此，计算仅作为系统评估的开始参考点。

重建泵分析：重建的泵可以并且很可能会增加重复使用的组件的磨损，从而在第9阶造成重大变化，从而导致第18阶更改。在重建的泵上，寻找第18次订单
0.1 in./sec。此时，需要重建泵。如果18阶幅度达到0.12英寸/秒。该泵正在运行活塞故障的风险。寻找第9个订单，以转弯速度具有边带，表明其他链接组件（例如鼓）上的磨损过多。

通过允许泵撞击，只要可以维修该设备，就将进行相当昂贵的重建平均11,000至12,000美元。使用振动分析，我们可以预测两周的故障，具体取决于泵所经历的启动和关闭的数量。通过在为期两周的时间点拉动泵，我们意识到平均维修成本降低了60％至65％。这种方法还防止了整个液压系统（储罐，其他泵，线，软管和控制阀组件）的污染，从而导致这些组件的预期寿命显着增加。EP

加勒特·沃尔夫（Garrett Wolfe）是俄亥俄州扬斯敦（Youngstown）的Vallourec Star的CAT III振动分析师。他在超声和红外技术中拥有ISO/ ASNT认证，并负责基于条件的运动润滑以及工厂的所有旋转和非旋转设备对齐活动。m.10bet在加入Vallourec之前，他花了20年的时间在汽车行业执行振动 - 分析功能。Vallourec Star是主要用于石油和天然气应用的高级无缝管道的领先生产商。该公司提供最新的技术制造和管道生产，热处理，穿线设施和定制的专业服务产品。