LNG鼓风机低频振动

Stubborn

近年来，我们遇到过多次奇怪的低频振动问题，因为没有后续的检维修结果支持和验证，一直未能结案。本案例是一个有结果并验证了的例子，现分享给大家，希望能启迪有心人。

某LNG厂的一台鼓风机，两端轴承上安装的是加速度传感器，通过3500监测系统的记录仪输出接口将振动的通频幅值送到DCS系统中，没有安装System 1在线监测系统（可惜）。不久前大修后启机，从DCS上的历史趋势图中发现，启机后不久，从2020年4月5日开始，鼓风机两端的水平方向振动（通频振动，单位为速度有效值）逐步爬升，非驱动端振动比驱动端稍大。

应用户请求，本特利故障诊断工程师用SCOUT 140便携式振动信号采集仪采集了几组振动信号，将信号上传到System 1软件中进行分析。

发现引起振动上升的频率成分主要是2.5Hz的低频信号。这种低频信号的最低频率未必就是就是2.5Hz，通常可能是频谱图中的频谱分辨率，如果增加分辨率，这个频率可能还会降低。因为只采集了一组信号，没有时间去改变组态确认上述可能性，确认了2.5Hz就是频谱图的分辨率。

这种低频信号通常认为是传感器系统的问题（滑雪坡现象）。如传感器的电缆没有扎紧，随着进、出气流的扰动而抖动，传感器连接及质量问题等等，但通常不会在缸体两端的测点同时出现；也有可能是结构的低速运动，近几年发现了多次这种现象，X/Y方向波形同相或者反向变化，趋势特征是波动（时而出现，时而突然消失），因为发现它不影响机器的安全运行，而某一天又可能突然就消失了，消失时没有哪个工艺参数发生明显相关变化，因此一直搁置没有确认原因，本例是单方向逐渐增大，与以前的案例不尽相同；还有一种可能是因为主气流的被扰动，如导叶失控（导叶的控制失灵），导致气流扰动叶片产生激励力，这种原因有被证实过的案例。

通过上述的分析，因为有条件，就要求停机检查流道情况，顺便看看有没有结构件松动、脱落情况（脱落应该在流道而不是卡在机器内部的旋转件上，否则会呈现1X倍频分量）。

打开进气道发现，在进气道的入口，一个长条形结构件脱落，卡在进气道入口，而底下的残渣是没有吹扫出去的物体（与本案例的振动无关，但有这么多还是有点小惊讶），结构件碰巧卡的位置有偶然因素，估计位置是逐渐变化到现在的位置的，还好没有还在打横状态，没有进到叶轮里面去，振动表现在水平方向，振动趋势逐步增大，都应该和这种卡的位置，或者位置的逐渐变化相关。如果振动趋势是无规则的波动，或者X/Y两个方向振动都大，都不是不可能，它们不是改变结论的必然因素，不用过于纠结。

本案例只是低频振动的可能原因的一种。

拿掉这个脱落构件后，机器重新启动，迄今振动正常、稳定。参见前面的DCS趋势，趋势图中很低的底部振动是停机状态。

上图是SCOUT采集的几组数据，也说明了治理前后振动幅值和频谱的变化。因为是离线采集数据，样本数据比较少。