Nghiên cứu kỹ thuật chẩn đoán hư hỏng thiết bị cơ khí bằng phương pháp phân tích rung động

Nghiên cứu kỹ thuật chẩn đoán hư hỏng thiết bị cơ khí bằng phương pháp phân tích rung động Nghiên cứu kỹ thuật chẩn đoán hư hỏng thiết bị cơ khí bằng phương pháp phân tích rung động Nghiên cứu kỹ thuật chẩn đoán hư hỏng thiết bị cơ khí bằng phương pháp phân tích rung động Nghiên cứu kỹ thuật chẩn đoán hư hỏng thiết bị cơ khí bằng phương pháp phân tích rung động

TĨM TẮT Phân tích rung động kỹ thuật để giám sát chẩn đoán lỗi máy mà không cần ngừng máy, tháo kiểm tra bên máy Mỗi thành phần cấu thành máy, thiết bị có rung động khác tạo dấu hiệu đặc trưng thể biểu đồ rung động (dạng biểu đồ phổ, sóng, ) Điều cho phép chuyên gia nhận dạng hư hỏng, ví dụ, vấn đề xuất phát từ cân bằng, không thẳng hàng hư hỏng ổ lăn, bánh răng, Ngoài việc chẩn đốn xác ngun nhân cịn giúp ích cho việc xác định để có hành động khắc phục kịp thời đợi đến chu kì bảo dưỡng Có nhiều phương pháp dạng tín hiệu kỹ thuật phân tích rung động, điển hình phương pháp thống kê Kutorsis, phân tích phổ tần số (FFT), phương pháp hình bao, trung bình hóa tín hiệu đồng miền thời gian (TSA), Tuy nhiên phương pháp phân tích phổ cho thấy nhiều ưu điểm vượt trội việc phát hư hỏng thông thường máy móc cân bằng, khơng đồng trục, hư hỏng ổ lăn, bánh răng, vấn đề khác rung động xoáy dầu tần số cánh máy ly lâm Luận văn tập trung nghiên cứu kỹ thuật phân tích phổ FFT để chẩn đốn hư hỏng phận khí, máy có chuyển động quay Các dạng hư hỏng đề cập cân bằng, không đồng trục, vấn đề rung động xoáy dầu bạc trượt, hư hỏng truyền động bánh răng, giai đoạn hư hỏng ổ đỡ lăn,… Trong phần thực nghiệm, tác giả thực nghiên cứu tổ hợp thiết bị tuốc bin khí - máy phát điện giàn khai thác dầu khí thuộc Liên Doanh Việt - Nga “Vietsovpetro” Cơng việc thực nghiệm thu thập, đo đạc rung động chẩn đốn, đánh giá tình trạng hoạt động tổ hợp tuốc bin khí – máy phát điện nói kỹ thuật phân tích phổ tần số FFT iv ABSTRACT Vibration analysis is technique to monitor and diagnose faults of machines without a stop, disassembling components or inspecting inside the machine Each component vibrates differently and generates a typical sign of form on the vibration graph (Spectrum, Wave-form, Etc.) This allows the specialist to recognize, for example, whether the problem comes from unbalance, misalignment or bearing, gear damage In addition to an accurate diagnosis, it is generally also possible to determine whether urgent action is necessary or whether it can wait until the next scheduledservicing There are many methods and signal forms in vibration analysis, for example Kutorsis, Fourier Fast Transform - FFT, Envelope, Time Synchronous Averaging – TSA, etc., However, the FFT analysis is the advanced method which often used for detecting the most common machine faults, such as misalignment or unbalance And other problems of oil whirl, blade pass frequency in centrifugal machine This thesis focused on FFT spectrum analysis techniques to diagnose mechanical componentfaults,condition of rotating machine The main form of fautls isunbalance, misalignment, the damages of gear transmistion, problems of whirl in sleeve bearing, failure stages of rolling element bearing In the experiment, the authorstudy on Gas Turbine – Generator on Offshore Oil and Gas production platform ofVietsovpetro Experimental work includesdata collection, vibration measurement, diagnostic and evaluation of the condition of mentioned Gas Turbine – Generator by spectrum analysis, FFT v MỤC LỤC Trang tựa TRANG Quyết định giao đề tài Lý lịch khoa học i Lời cam đoan ii Cảm tạ iii Tóm tắt iv Mục lục vi Danh sách chữ viết tắt xi Danh sách hình xii Danh sách bảng xiv Chương .15 TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU 15 1.1 Tổng quan 15 1.2 Các kết nghiên cứu ngồi nước cơng bố 15 1.2.1 Tình hình nghiên cứu ứng dụng giới 15 1.2.2 Tình hình nghiên cứu ứng dụng Việt Nam 16 1.3 Tính cấp thiết mục đích đề tài 17 1.4 Nhiệm vụ giới hạn đề tài 18 1.4.1 Nhiệm vụ đề tài .18 1.4.2 Giới hạn đề tài 18 1.4.3 Phương pháp nghiên cứu .19 Chương .20 LÝ THUYẾT VỀ GIÁM SÁT VÀ CHẨN ĐỐN TÌNH TRẠNG THIẾT BỊ BẰNG PHÂN TÍCH RUNG ĐỘNG 20 vi 2.1 Tổng quan bảo trì, giám sát chẩn đốn tình trạng thiết bị 20 2.1.1 Tổng quan bảo trì .20 2.1.2 Giám sát tình trạng 21 2.1.3 Chẩn đốn tình trạng .21 2.1.4 Kỹ thuật giám sát rung động 22 2.2 Lý thuyết rung động máy 23 2.2.1 Khái niệm rung động .23 2.2.2 Tính chất rung động 23 2.2.3 Các tham số rung động 23 2.2.3.1 Chuyển vị .24 2.2.3.2 Vận tốc rung động 25 2.2.3.3 Gia tốc rung động 25 2.2.3.4 Mối quan hệ đại lượng 25 2.2.3.5 Đơn vị đo .26 2.2.3.6 Biên độ rung động 26 2.2.3.7 Mức toàn (overall vibration) 27 2.2.3.8 Thang số 27 2.2.3.9 Đề-xi-ben (decibel) 28 2.3 Một số phương pháp xử lý tín hiệu rung động 28 2.3.1 Phương pháp Kurtosis 28 2.3.2 Phương pháp phân tích phổ 29 2.3.2.1 Giới thiệu .29 2.3.2.2 Cơ sở phân tích 30 2.3.2.3 Phép biến đổi Fourier FFT 31 vii 2.3.2.4 Ứng dụng phép biến đổi Fourier để phân tích rung động .33 2.3.3 Phương pháp phân tích hình bao 33 2.3.3.1 Giới thiệu .33 2.3.3.2 Cơ sở phân tích 33 2.3.3.3 Ứng dụng phương pháp phân tích hình bao 34 2.3.4 Phương pháp trung bình hóa tín hiệu đồng 36 2.4 Máy thiết bị đo rung động .37 2.4.1 Các loại đầu đo, cảm biến đo rung động 37 2.4.1.1 Đầu đo gia tốc rung động 37 2.4.1.2 Đầu đo vận tốc rung động .41 2.4.1.3 Đầu đo dịch chuyển .42 2.4.2 Thiết bị đo rung động 45 2.5 Các tiêu chuẩn giám sát phân tích rung động thiết bị quay 47 2.5.1 Hệ thống tiêu chuẩn ISO .47 2.5.2 Hệ thống tiêu chuẩn DIN VDI 50 2.5.3 Hệ thống tiêu chuẩn API .53 2.6 Các dạng hư hỏng kỹ thuật chẩn đoán phân tích phổ rung động 54 2.6.1 Mất cân rôto 54 2.6.2 Không đồng trục 55 2.6.3 Lỏng khí 56 2.6.4 Rôto bị cọ xát 57 2.6.5 Các vấn đề loại bạc trượt 58 2.6.6 Hư hỏng bánh .59 2.6.6.1 Mòn 59 viii 2.6.6.2 Nứt gẫy mẻ đỉnh 60 2.6.7 Vấn đề rung động tần số cánh (Blade Pass & Vane Pass) .61 2.6.8 Vấn đề hư hỏng ổ đỡ lăn (Rolling element bearing) .62 2.6.8.1 Mòn đồng 62 2.6.8.2 Tróc, rỗ mỏi vật liệu 62 2.6.8.3 Tiến trình hư hỏng ổ đỡ lăn 62 Chương .66 TỔ HỢP TUỐC BIN KHÍ – MÁY PHÁT ĐIỆN TRÊN GIÀN KHAI THÁC DẦU KHÍ 66 3.1 Đặc điểm điều kiện làm việc thiết bị giàn khai thác dầu khí 66 3.1.1 Đặc điểm lắp đặt thiết bị .66 3.1.2 Đặc điểm điều kiện làm việc thiết bị 68 3.2 Tổng quan tổ hợp tuốc bin khí – máy phát điện 68 3.2.1 Tuốc bin khí 68 3.2.1.1 Cụm máy nén tuốc bin 69 3.2.1.2 Cụm buồng đốt .70 3.2.1.3 Cụm tuốc bin 70 3.2.1.4 Hệ thống điều khiển .71 3.2.2 Hộp giảm tốc 72 3.2.3 Máy phát điện .73 3.3 Nguyên lý hoạt động tuốc bin khí 74 3.4 Nghiên cứu đặc trưng rung động Tổ hợp tuốc bin khí - máy phát điện Taurus 607001 76 3.4.1 Thông số kỹ thuật 76 ix 3.4.2 Các đặc trưng rung động .77 3.4.3 Các dạng hư hỏng thường gặp 79 3.4.3.1 Mất cân 79 3.4.3.2 Hư hỏng hộp giảm tốc 80 3.4.3.3 Các dạng hư hỏng máy phát điện .82 Chương .83 PHÂN TÍCH KẾT QUẢ ĐO RUNG ĐỘNG VÀ ĐÁNH GIÁ TÌNH TRẠNG TỔ HỢP TUỐC BIN KHÍ – MÁY PHÁT ĐIỆN TRÊN GIÀN KHAI THÁC DẦU KHÍ 83 4.1 Quy trình chẩn đốn tình trạng thiết bị phân tích rung động 83 4.1.1 Xác định máy, thiết bị cần chẩn đoán 84 4.1.2 Xác định điểm đo, hướng đo máy 84 4.1.3 Xác định thông số cần đo 85 4.1.4 Lựa chọn dụng cụ thiết bị đo 85 4.1.5 Lựa chọn chuẩn đánh giá 86 4.1.6 Ghi biên đo lập hồ sơ lưu trữ .87 4.2 Đo thực nghiệm phân tích rung độ Tổ hợp tuốc bin khí - máy phát điện Taurus 60 -7001 88 4.2.1 Đánh dấu điểm đo trường 88 4.2.2 Đo rung, phân tích chẩn đốn tình trạng hoạt động 89 4.2.3 Kết luận kiến nghị 103 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .104 TÀI LIỆU THAM KHẢO 107 x DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT AGMA American Gear Manufacture Association - Hiệp hội nhà sản xuất bánh Mỹ API American Petroleum Institute – Viện Dầu khí Mỹ BPF Blade Pass Frequency – Tần số cánh CBM Condition Base Maintenance - Bảo trì sở tình trạng CPM Cycle Per Minute - Chu kì phút DIN Deutsche Institut fuer Normen - Viện tiêu chuẩn Đức FFT Fast Fourier Transform - Phép biến đổi Fourier nhanh GMF Gear Mesh Frequency - Tần số bánh ISO International Organization for Standardization - Tổ chức Quốc tế tiêu chuẩn hoá Tiêu chuẩn RMS Root Mean Square - Giá trị hiệu dụng RPM Revolution Per Minute - Số vòng quay phút SC Subcommittee - Tiểu Ban TC Technical Committee - Tiểu ban kỹ thuật VDI Verein Deutscher Ingenieure - Hiệp hội kỹ sư Đức xi DANH SÁCH CÁC HÌNH HÌNH TRANG Hình 2.1: Mơ tả tín hiệu rung động điều hịa 24 Hình 2.2: Chuyển vị, Vận tốc Gia tốc chuyển động 25 Hình 2.3: Các loại biên độ rung động 27 Hình 2.4: Các loại thang đo, a) Thang tuyến tính, b) Thang Loga 28 Hình 2.5: Tình trạng ổ bi theo giá trị Kurtosis 29 Hình 2.6: Đặc trưng rung động theo miền thời gian nguồn khác gây 30 Hình 2.7: Mối quan hệ tín hiệu theo miền thời gian theo miền tần số 31 Hình 2.8: Phổ tần số hàm thời gian tuần hoàn 32 Hình 2.9: a) Các bước tính tốn xác định đường bao tín hiệu, b) Đường bao tín hiệu tắt dần 34 Hình 2.10: a) Phổ tần số rung động, b) Phổ hình bao đo hộp bánh 35 Hình 2.11: a) Tín hiệu đo máy quay đều, b) Tín hiệu trung bình hóa 37 Hình 2.12: Nguyên lý cấu tạo loại cảm biến dựa hiệu ứng áp điện: a) loại vật liệu áp điện, b) loại hai xếp chồng 38 Hình 2.13: Cấu tạo gia tốc kế áp điện kiểu nén đặc tính tần số 39 Hình 2.14: Sơ đồ cấu tạo đầu đo vận tốc rung động kiểu điện động 41 Hình 2.15: Minh họa đầu đo dịch chuyển tiếp xúc không tiếp xúc 43 Hình 2.16: Đường định chuẩn độ nhạy đầu đo khơng tiếp xúc 44 Hình 2.17: Kết cấu thiết bị đo thu thập liệu 46 Hình 2.18: Phổ tần số - biên độ rung động cân 54 Hình 2.19: Các dạng khơng đồng trục 55 Hình 2.20: Biểu đồ phổ tần số - biên độ rung động lệch góc 56 Hình 2.21: Biểu đồ phổ tần số - biên độ rung động lỏng khí 57 Hình 2.22: Phổ rung động trường hợp rôto bị cọ xát 58 Hình 2.23: Phổ rung động trường hợp màng dầu xốy cuộn 59 Hình 2.24: Biểu đồ dạng phổ rung động, a) Trường hợp bình thường có tải, b) bị mịn 60 xii Hình 2.25: Biểu đồ dạng phổ rung động trường hợp bị gẫy 61 Hình 2.26: Phổ rung động cao tần số cánh 62 Hình 2.27: Các thơng số tính tốn tần số ổ đỡ lăn 63 Hình 2.28: Các giai đoạn hư hỏng ổ đỡ lăn biểu đồ phổ điển hình 64 Hình 3.1: Các dạng kết cấu giàn khai thác dầu khí 67 Hình 3.2: Sơ đồ lắp đặt tổ hợp tuốc bin khí Block Module 67 Hình 3.3: Các phận Gas turbine Taurus 60 (Solar) 69 Hình 3.4: Sơ đồ khối hộp giảm tốc kiểu hành tinh –Taurus 60 73 Hình 3.5: Sơ đồ nguyên lý cấu tạo máy phát điện IDEAL 74 Hình 3.6: Sơ đồ nguyên lý hoạt động tuốc bin khí 75 Hình 3.7: Hình tổng thể Tổ hợp tuốc bin khí - máy phát điện Taurus 60-7001 77 Hình 3.8: Biên độ rung động khởi động tuốc bin - API 616 79 Hình 3.9: Biểu đồ lựa chọn tham số giám sát hư hỏng bánh 81 Hình 4.1: Lưu đồ quy trình thực chẩn đốn tình trạng thiết bị 83 Hình 4.2: Sơ đồ điểm đo rung động tổ hợp tuốc bin khí – máy phát điện 85 Hình 4.3: Thiết bị đo thu thập liệu rung động - CSI 2120A 86 Hình 4.4: Các điểm đo, a) tuốc bin khí, b) hộp giảm tốc, 88 c) máy phát điện 88 Hình 4.5:Phổ tần số rung động điểm đo 1V 89 Hình 4.6:Phổ tần số rung động điểm đo 1H 91 Hình 4.7:Phổ tần số rung động điểm đo 1A 92 Hình 4.8:Phổ tần số rung động điểm đo 2V 94 Hình 4.9:Phổ tần số rung động điểm đo 2H 95 Hình 4.10:Phổ tần số rung động điểm đo 5V 96 Hình 4.11:Phổ tần số rung động điểm đo 6V 97 Hình 4.12:Phổ tần số rung động điểm đo 6H 98 Hình 4.13:Phổ tần số rung động điểm đo 6A 100 Hình 4.14:Phổ tần số rung động điểm đo 7V 101 Hình 4.15:Phổ tần số rung động điểm đo 7H 102 xiii Đánh giá kết quả: - Giá trị mức rung động toàn theo vận tốc điểm đo 0,612 mm/sRMS, so với tiêu chuẩn ISO 10816-4 (9,3 mm/s, RMS), so với giá trị theo máy (9,0 mm/s, RMS) nhỏ - Phân tích đồ thị phổ cho thấy: o Bắt đầu tần số quay 1f=248,9Hz (tương ứng 1X), biên độ vận tốc rung động 0,1650 mm/s, giá trị nhỏ nên chưa cần thiết phải tiến hành đánh giá kỹ thuật chuyên sâu o Có tượng xuất tần số thấp với biên độ nhỏ cho thấy vấn đề rung động lan truyền tổ hợp máy 93 Điểm đo số theo phƣơng thẳng đứng phần thân máy nén: 2V Hình 4.8:Phổ tần số rung động điểm đo 2V Đánh giá kết quả: - Giá trị mức rung động toàn theo vận tốc điểm đo 2,05 mm/sRMS, so với tiêu chuẩn ISO 10816-4 (9,3 mm/s, RMS), so với giá trị theo máy (9,0 mm/s, RMS) giá trị chấp nhận - Phân tích đồ thị phổ cho thấy: 94 o Bắt đầu tần số quay 1f=248,9Hz (tương ứng 1X), biên độ vận tốc rung động 0,5694mm/s cho thấy có tượng rôto cân tần số này, nhiên biên độ vận tốc rung thấp nên chấp nhận o Tiếp theo số hài tần số 2f=498,5 Hz có biên độ vận tốc rung 1,299 mm/s, lớn biên độ vận tốc rung tần số 1f, cho thấy có xuất vấn đề khơng đồng trục mức độ nhẹ, không đáng kể, bị ảnh hưởng giãn nở nhiệt o Biên độ vận tốc rung tần số tần số 82,31 Hz 24,95 Hz giải thích dấu hiệu xoáy dầu sốc (như trường hợp điểm đo 1V)  Điểm đo số theo phƣơng nằm ngang phần thân máy nén: 2H Hình 4.9:Phổ tần số rung động điểm đo 2H 95 Đánh giá kết quả: - Giá trị mức rung động toàn điểm đo 1,74 mm/sRMS, so với tiêu chuẩn ISO 10816-4 (9,3 mm/s, RMS), so với giá trị theo máy (9,0 mm/s, RMS) giá trị chấp nhận - Phân tích đồ thị phổ cho thấy giá trị đo đặc điểm rung động tần số tương đồng với điểm đo 2V  Điểm đo số theo phƣơng thẳng đứng phần hộp giảm tốc: 5V Hình 4.10:Phổ tần số rung động điểm đo 5V 96 Đánh giá kết quả: - Giá trị mức rung động theo gia tốc toàn điểm đo 0,0781 Gs RMS, so với tiêu chuẩn ISO 10816-4 (20 Gs, RMS), so với giá trị theo máy (30 Gs, RMS) giá trị nhỏ - Phân tích đồ thị phổ cho thấy: Đồ thị phổ hộp giảm tốc không phân biệt rõ, nhiên biên độ gia tốc nhỏ chưa cần phải sử dụng kỹ thuật đo nâng cao để đánh giá  Điểm đo số theo phƣơng thẳng đứng máy phát điện: 6V Hình 4.11:Phổ tần số rung động điểm đo 6V 97 Đánh giá kết quả: - Giá trị mức rung động toàn theo vận tốc điểm đo 0,652 mm/s RMS, so với giá trị theo máy (7 mm/s, RMS) nhỏ - Phân tích đồ thị phổ cho thấy: Bắt đầu tần số quay trục máy phát điện 1f=25 Hz (tương ứng 1X), biên độ vận tốc rung động 0,6218 mm/s cho thấy có tượng rơto cân tần số này, nhiên biên độ vận tốc rung thấp nên chấp nhận  Điểm đo số theo phƣơng nằm ngang phần máy phát điện: 6H Hình 4.12:Phổ tần số rung động điểm đo 6H 98 Đánh giá kết quả: - Giá trị mức rung động toàn theo vận tốc điểm đo 0,310 mm/s RMS, so với giá trị theo máy (7 mm/s, RMS) nhỏ - Phân tích đồ thị phổ cho thấy: Bắt đầu tần số quay trục máy phát điện 1f=25,06 Hz (tương ứng 1X), biên độ vận tốc rung động 0,1233 mm/s cho thấy có tượng rôto cân tần số này, nhiên biên độ vận tốc rung thấp nên chấp nhận - Biên độ vận tốc rung động tần số 49,35 Hz; 103,4 Hz; 126,7 Hz (tương ứng 2X, 3X, 4X) thấp, chưa cần thiết phải dùng kỹ thuật đo để đánh giá chuyên sâu 99  Điểm đo số theo phƣơng dọc trục phần máy phát điện: 6A Hình 4.13:Phổ tần số rung động điểm đo 6A Đánh giá kết quả: - Giá trị mức rung động toàn theo vận tốc điểm đo 0,977 mm/s RMS, so với giá trị theo máy (7 mm/s, RMS) nhỏ - Phân tích đồ thị phổ cho thấy: Bắt đầu tần số quay trục máy phát điện 1f=25,00 Hz (tương ứng 1X), biên độ vận tốc rung động 0,7881 mm/s cho thấy có tượng rơto cân tần số này, nhiên biên độ vận tốc rung thấp nên chấp nhận 100 - Biên độ vận tốc rung động tần số 49,31 Hz; 100,8 Hz; 127,1 Hz (tương ứng 2X, 3X, 4X) thấp, chưa cần thiết phải dùng kỹ thuật đo để đánh giá chuyên sâu  Điểm đo số theo phƣơng thẳng đứng phần máy phát điện: 7V Hình 4.14:Phổ tần số rung động điểm đo 7V Đánh giá kết quả: - Giá trị mức rung động toàn theo vận tốc điểm đo 0,977 mm/s RMS, so với giá trị theo máy (7 mm/s, RMS) nhỏ 101 - Phân tích đồ thị phổ cho thấy: Bắt đầu tần số quay trục máy phát điện 1f=25,00 Hz (tương ứng 1X), biên độ vận tốc rung động 0,7881 mm/s cho thấy có tượng rôto cân tần số này, nhiên biên độ vận tốc rung thấp nên chấp nhận - Biên độ vận tốc rung động tần số 49,31 Hz; 100,8 Hz; 127,1 Hz (tương ứng 2X, 3X, 4X) thấp, chưa cần thiết phải dùng kỹ thuật đo để đánh giá chuyên sâu  Điểm đo số theo phƣơng nằm ngang phần máy phát điện: 7H Hình 4.15:Phổ tần số rung động điểm đo 7H 102 Đánh giá kết quả: - Giá trị mức rung động toàn theo vận tốc điểm đo 0,207 mm/s RMS, so với giá trị theo máy (7 mm/s, RMS) nhỏ - Phân tích đồ thị phổ cho thấy: Bắt đầu tần số quay trục máy phát điện 1f=25,05 Hz (tương ứng 1X), biên độ vận tốc rung động 0,1225 mm/s cho thấy có tượng rơto cân tần số này, nhiên biên độ vận tốc rung thấp nên chấp nhận - Biên độ vận tốc rung động tần số 49,62 Hz; 100,3 Hz; 126,8 Hz (tương ứng 2X, 3X, 4X) thấp, chưa cần thiết phải dùng kỹ thuật đo để đánh giá chuyên sâu 4.2.3 Kết luận kiến nghị - Đối với phần động tuốc bin khí: o Các giá trị biên độ rung động theo gia tốc nhỏ so với ngưỡng cảnh báo o Theo biểu đồ phổ cho thấy có tượng xoáy cuộn màng dầu nhiên mức độ nhỏ, bình thường máy sử dụng ổ đỡ bạc trượt o Tại tần số 1X xuất thể hiện tượng cân bằng, tần số 2X có biên độ cao 1X thể có tượng lệch trục dạng song song, nhiên mức bình thường, điều đặc trưng cho tượng giãn nỡ nhiệt vật liệu tuốc bin hoạt động Hiện tượng thường xuất máy tuốc bin khí với tần số trục cao - Đối với hộp giảm tốc bánh răng: Hiện biên độ rung động theo gia tốc thấp phổ rung động theo tần số chưa rõ ràng Điều cho thấy chưa có tượng bất thường hộp giảm tốc - Đối với phần máy phát điện:Giá trị biên độ rung động theo vận tốc biểu đồ phổ điểm đo số số có nét tương đồng điều có biên độ rung động theo vận tốc nhỏ so với mức rung động cảnh báo Sau đo đạt phân tích rung động cho thấy Tổ hợp tuốc bin khí – Máy phát điện hoạt động bình thường 103 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Hiện việc chẩn đoán hư hỏng thiết bị khí có chuyển động quay Tuốc bin khí, bơm ly tâm, quạt, máy nén ly tâm,… phương pháp phân tích rung động cho thấy có nhiều ưu điểm vượt trội, đặc biệt phương pháp phân tích phổ tần sốFFT Phương pháp phân tích phổ ngày đóng vai trị quan trọng sử dụng rộng rãi ngành cơng nghiệp dầu khí Các tín hiệu rung động đo mang lại nhiều thơng tin xác tình trạng thiết bị, dấu hiệu hư hỏng, bất thường Trên sở phân tích tín hiệu rung động, ta phát sớm hư hỏng, đánh giá nguyên nhân biện pháp khắc phục, ước lượng khả vận hành cịn lại thiết bị để có chế độ khai thác phù hợp Đồng thời, kết đánh giá rung động thiết bị sở cho phương pháp bảo dưỡng theo tình trạng thiết bị Từ việc nghiên cứu kỹ thuật chẩn đốn tình trạng hư hỏng thiết bị phân tích rung động, ta hồn tồn thiết lập hệ thống giám sátrung động cho thiết bị theo đặc thù vận hành kết nối thành mạng lưới hệ thống giám sát cho toàn nhà máy, giàn khai thác dầu khí hình thức giám sát liên tục (online) gián đoạn Hệ thống giám sát rung động thiết bị thực tế cho thấy có nhiều lợi ích như: giảm thiệt hại hư hỏng đột xuất, giảm thời gian ngừng họat động, chủ động công tác bảo dưỡng, giảm nguồn nhân lực, tiết kiệm chi phí bảo dưỡng định kỳ, kiểm sốt hoạt động từ xa với độ xác cao đảm bảo vận hành thiết bị an toàn đặc biệt ngành cơng nghiệp dầu khí Những nội dung luận văn thực hiện: - Nghiên cứu tóm tắt lý thuyết rung động, kỹ thuật chẩn đốn tình trạng thiết bị khí, ứng dụng lý thuyết rung động vào việc chẩn đoán hư hỏng thiết bị quay cách có hệ thống 104 - Nghiên cứu thiết bị đo hệ thống đo, phương pháp phân tích tín hiệu rung động, ứng dụng kỹ thuật đo rung động xử lý tín hiệu vào việc giám sát chuẩn đốn tình trạng thiết bị khí - Phân tíchphổ tần số trường hợp hư hỏng điển hình thiết bị khí phục vụ cho cơng tác chẩn đốn hư hỏng giám sát tình trạng - Nghiên cứu tiêu chuẩn Quốc tế ngành dầu khí để làm sở thiết lập liệu mức rung động cho thiết bị khí cơng trình dầu khí - Trong thời gian thực đề tài, tác giả sử dụng thiết bị đo độ rung để thu thập liệu, nghiên cứu, phân tích đặc trưng rung động điển hình Tổ hợp Tuốc bin khí – máy phát điện giàn khai thác dầu khí mỏ Bạch Hổ Đây sở tảng cho việc áp dụng kỹ thuật phân tích, chẩn đốn, giám sát tình trạng thiết bị cơng trình dầu khí KIẾN NGHỊ Trên sở nghiên cứu kỹ thuật chẩn đốn tình trạng thiết bị khí phân tích rung động thực tế ứng dụng nhà máy, cơng trình dầu khí tác giả có số kiến nghị sau: - Kết luận văn dừng lại việc nghiên cứu dựa thiết bị đo, chương trình phần mềm có sẵn nhà sản xuất Việc phân tích rung động tập trung dạng phân tích phổ biên độ - tần số, kết phân tích chẩn đốn phụ thuộc nhiều vào trình độ kinh nghiệm kỹ sư thực công việc - Trên thực tế, giá thành thiết bị đo phần mềm chuyên dụng kèm theo mua từ nước ngồi có giá thành cao, sở kết nghiên cứu, nghiên cứu tiếp để sản xuất thiết bị đo, sử dụng phần mềm Labview, Matlab để thu thập liệu, phân tích thành phần rung động để chẩn đốn giám sát tình trạng máy với chi phí thấp Ngồi ra, chủ động đào tạo nguồn nhân lực nội phải thuê chuyên gia nước sang đào tạo sử dụng máy đo kỹ thuật chẩn đốn tình trạng thiết bị hãng 105 - Đối với doanh nghiệp có sử dụng thiết bị quay Tuốc bin khí, bơm, quạt, máy nén ngành dầu khí, cần thiết xem xét việc sử dụng hệ thống giám sát tình trạng gián đoạn để giảm chi phí đầu tư, nâng cao hiệu vận hành bảo trì, sửa chữa thiết bị Bên cạnh đó, cần đào tạo số kỹ sư tập trung vào nghiên cứu, thu thập xây dựng sở liệu rung động ban đầu tình trạng cho loại thiết bị đặc thù nhà máy nhằm phục vụ hiệu cho công tác bảo trì sở tình trạng 106 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Phạm Ngọc Tuấn, Quản lý bảo trì cơng nghiệp, Nhà xuất Đại học Quốc gia TP.Hồ Chí Minh, 2012 [2] Phạm Ngọc Tuấn, Kỹ thuật bảo trì công nghiệp, Nhà xuất Đại học Quốc gia, 2013 [3] Nguyễn Văn Khang, Dao động kỹ thuật, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà nội, 2004 [4] Nguyễn Hải, Phân tích dao động máy, NXB khoa học kỹ thuật Hà Nội, 2002 [5] Lê Văn Doanh, Các cảm biến kỹ thuật đo lường điều khiển, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà nội, 2000 [6] J Michael Robichaud, P.Eng., Reference Standard for Vibration Monitoring and Analysis, Bretect Engineering Ltd, 2003 [7] R Keith Mobley, Vibration Fudamentals, Butterworth-Heinemann, 1999 [8] R Keith Mobley, Maintenance Engineering Handbook, Mc Graw-Hill 2002 [9]Meherwan P.Boyce, Gas turbine Engineering Handbook, Gulf Professional Publishing, 2001 [10] Jame E.Berry, Analysis II – Concentrated vibration signature Analysis and related condition monitoring techniques, Technical Associates Of Charlotte, P.C., 1997 [11] “SKF Vibration Diagnostic Guide”, SKF Group, 2010 [12] “Instalation and maintainance Instructions” Solar turbine incorporated, 1999 107 ... Nam có vài cơng trình nghiên cứu cơng bố lĩnh vực liên quan đến kỹ thuật chẩn đoán hư hỏng thiết bị khí phân tích rung động Các nghiên cứu phần lớn tập trung vào dạng hư hỏng thiết bị khí, mang... thuyết rung động, kỹ thuật chẩn đốn tình trạng thiết bị khí, ứng dụng lý thuyết rung động vào việc chẩn đoán hư hỏng thiết bị có chuyển động quay - Phân tích trường hợp hư hỏng điển hình thiết bị khí. .. bao hình - Kỹ thuật chẩn đốn hư hỏng bánh phân tích phổ rung động 15 - Kỹ thuật chẩn đoán cân bằng, lệch tâm trục, lỏng móng số hư hỏng có khí khác băng kỹ thuật phân tích phổ rung động - Hệ thống