Вибродиагностика подшипников насоса 1К100-65-250

После практически года простоя из-за ремонта арматуры на напорном трубопроводе вызвали на включение насоса 1К100-65-250 (N = 45 кВт, n = 2940 об/мин).

1К100-65-250

Работа агрегата сопровождается очень сильным посторонним шумом, поэтому быстро делаю измерения (спектры виброскорости, огибающей, а так же виброускорения и временной сигнал опор насоса) и отключаем насос.

Схема с указанием точек измерений
Данные измерений (СКЗ виброскорости в диапазоне 10-1000 Гц):

Направление	1	2	3	4
В	1,0	1,3	4,9	6,4
П	1,5	1,9	3,9	3,1
О	-	0,9	5,6	-

Допуск в соответствии с ГОСТами и технической документацией на насос 4,5 мм/с. Фиксируем превышение.

Данные измерений виброускорения (СКЗ виброускорения в диапазоне 100-10000 Гц, м/с²):

Направление	2	3	4	Корпус насоса	Фланец на всасе
В	-	99,9	108,2	-	-
П	13,2	114,6	128,9	39,2	42,8
О	-	79,0	82,4	-	-

Как видим, источником шума и вибрации являются подшипники насоса. Ради интереса смотрю историю измерений данного агрегата (СКЗ виброскорости в диапазоне 10-1000 Гц):

Дата	Направление	1	2	3	4	Давление, МПа
01.08.2017	В	1,0	1,0	1,4	1,1	0,89
01.08.2017	П	1,7	2,0	1,2	1,0	0,89
01.08.2017	О	-	0,9	0,7	1,3	0,89
12.09.2017	В	1,6	0,8	1,4	1,0	0,895
12.09.2017	П	1,6	2,0	1,2	0,9	0,895
12.09.2017	О	-	1,1	0,7	1,2	0,895
18.01.2018	В	1,0	0,7	1,5	0,8	0,89
18.01.2018	П	1,2	1,5	1,3	1,1	0,89
18.01.2018	О	-	0,8	0,7	1,2	0,89
07.04.2018	В	0,9	1,3	1,7	2,3	0,8
07.04.2018	П	1,5	2,1	1,9	1,5	0,8
07.04.2018	О	-	1,0	1,7	1,5	0,8
27.06.2019	В	1,0	1,3	4,9	6,4	0,85
27.06.2019	П	1,5	1,9	3,9	3,1	0,85
27.06.2019	О	-	0,9	5,6	-	0,85

Видно, что первые изменения произошли еще весной прошлого года и моим коллегой были упущены. Теперь необходимо проанализировать спектры.

Для идентификации спектральных составляющих выполнен расчет частот подшипников 6309 (на опорах №3 и №4 установлены по одному такому подшипнику):

№	Наименование	Расчетное значение, Гц	Фактическое значение, Гц
1	Оборотная частота, Fо	-	50,00
2	Частота перекатывания тел качения по наружному кольцу, Fн	151,8	148,75
3	Частота перекатывания тел качения по внутреннему кольцу, Fв	248,17	246,88

Спектры:

Спектр виброскорости в точке 3В

Спектр виброскорости в точке 4В

Спектр огибающей в точке 3В

Спектр огибающей в точке 3О

Спектр огибающей в точке 4В

Как видим, в прямых спектрах виброскорости доминируют подшипниковые частоты от дефектов на дорожках внутренних и наружных колец подшипников. Так же заметны боковые составляющие ±Fo, свидетельствующие о деформациях (раковинах) на дорожках качения. В спектрах огибающей вибросигнала данные составляющие так же присутствуют, но амплитуда их не высока. Все дело в том, что, как вы догадались, дефект очень развитый, и вызываемая им вибрация сместилась из области высоких частот в область низких. Поэтому для диагностики таких подшипников достаточно прямых спектров виброскорости. В подтверждение своих слов прикладываю спектры виброускорения.

Спектры виброускорения в точках измерения
Ударные импульсы этих дефектов хорошо видны на временном сигнале виброускорения, обратите внимание на размах значений виброускорения, достигающих 800 м/с².

Временной сигнал виброускорения на подшипнике №4
Судя по всему дефектных мест здесь изрядное количество. Выделить какой-либо один дефектный подшипник не представляется возможным, очень велика вероятность что проблемы на обоих подшипниках. Верится в это слабо, такое встречаю крайне редко, но дефектую оба.

В протоколе виброконтроля указываю как причину дефекты внутренних и наружных колец подшипников №3, 4, рекомендую вывод насоса в ремонт с заменой обоих подшипников.

Спустя две недели ремонтники сообщили мне что подшипники сняты, их можно забрать. По их словам с дефектом лишь один подшипник. На месте проведения ремонта насоса выполнил осмотр подшипников. Первое что бросилось в глаза - ужасное состояние смазки. Черно-коричневая консистенция с вкраплениями каких-то твердых веществ. Покатав по ровной поверхности оба подшипника определяю что дефекты на обоих (к своей радости :) ), даю послушать исходящие хрусты ремонтникам и изымаю на разбор оба подшипника.

Разбираю, очищаю и делюсь с вами фото.

Протирая подшипники, думал что вот эти черные пятна ни что иное как скоксованность смазки. Но нет, потерев ногтем, а затем отверткой понял - это счистить не удастся. Черные пятна - коррозия металла. Поверхность деталей повреждена, местами очень глубоко.

По всей видимости коренные причины дефектов - отсутствие ТО (пополнение смазки при эксплуатации), длительный простой без ежемесячных опробований оборудования.