JPH076831B2 - 設備診断方法 - Google Patents
設備診断方法Info
- Publication number
- JPH076831B2 JPH076831B2 JP2474588A JP2474588A JPH076831B2 JP H076831 B2 JPH076831 B2 JP H076831B2 JP 2474588 A JP2474588 A JP 2474588A JP 2474588 A JP2474588 A JP 2474588A JP H076831 B2 JPH076831 B2 JP H076831B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibration
- diagnostic index
- spectrum
- frequency
- rotating body
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、公共性の高いLNGプラント、火力発電所、そ
の他の設備に設置されるポンプ、送風機等の回転機械に
適用される設備診断方法に関するものである。
の他の設備に設置されるポンプ、送風機等の回転機械に
適用される設備診断方法に関するものである。
［従来の技術］ LNGプラント等の大型プラント又は設備の中に占める回
転機械の比率は非常に高く、その役割も重要である。こ
れら回転機械に異常又は故障が生じた場合、経済的損失
を生じることは当然のことながら、事故が拡大すると大
きな社会的問題に発展する。
転機械の比率は非常に高く、その役割も重要である。こ
れら回転機械に異常又は故障が生じた場合、経済的損失
を生じることは当然のことながら、事故が拡大すると大
きな社会的問題に発展する。
例えば、LNGプラントは都市ガス、発電設備等の供給源
として使用されているため、タンクからLNGを圧送するL
NGポンプが故障するとユーザー側に大きな損失を与える
と共に一般需要者にも被害を及ぼすことになる。そこ
で、斯かる問題を解決するために、ポンプケーシングの
代表的な部分に振動センサーを取付けて一定時間間隔で
振動計測を行い、計測した振動データについてフーリエ
解析を行って周波数軸上のデータに移し、処理して診断
指標を求め、診断指標からポンプの異常診断や劣化の予
知を行っている。
として使用されているため、タンクからLNGを圧送するL
NGポンプが故障するとユーザー側に大きな損失を与える
と共に一般需要者にも被害を及ぼすことになる。そこ
で、斯かる問題を解決するために、ポンプケーシングの
代表的な部分に振動センサーを取付けて一定時間間隔で
振動計測を行い、計測した振動データについてフーリエ
解析を行って周波数軸上のデータに移し、処理して診断
指標を求め、診断指標からポンプの異常診断や劣化の予
知を行っている。
回転機械に適用される従来の設備診断方法をLNGポンプ
に適用する場合について第４図〜第６図（イ）（ロ）
（ハ）により説明すると、第４図中１はLNGポンプ、２
はケーシング、３はケーシング２内に上下部軸受4,4′
を介して回転自在に支持された垂直軸、５は垂直軸３に
複数段固着されたインペラー、６は垂直軸３及びインペ
ラー５を駆動する駆動装置、７はケーシング２外周の下
部軸受４′に近い位置に配設された加速度検出器或いは
変位検出器、８はLNGである。
に適用する場合について第４図〜第６図（イ）（ロ）
（ハ）により説明すると、第４図中１はLNGポンプ、２
はケーシング、３はケーシング２内に上下部軸受4,4′
を介して回転自在に支持された垂直軸、５は垂直軸３に
複数段固着されたインペラー、６は垂直軸３及びインペ
ラー５を駆動する駆動装置、７はケーシング２外周の下
部軸受４′に近い位置に配設された加速度検出器或いは
変位検出器、８はLNGである。
LNGポンプ１の運転中に加速度検出器或いは変位検出器
７により加速度或いは変位を検出し、このデータの周波
数分析を行い、第５図に示すように加速度又は振幅等の
振動スペクトル分布を求める。
７により加速度或いは変位を検出し、このデータの周波
数分析を行い、第５図に示すように加速度又は振幅等の
振動スペクトル分布を求める。
一般に、ポンプ等の回転機械の振動は、軸系（垂直軸３
及びインペラー５）、軸受系（軸受4,4′）、内部流体
系（LNG8）が起振源になって発生しており、軸系、軸受
系、内部流体系が発生する振動周波数は、主として０〜
500Hz、500Hz〜10KHz、10KHz〜20KHzの周波数帯域に分
布する。そこで、第５図に示す振動スペクトル分布を０
〜500Hz、500Hz〜10KHz、10KHz〜20KHzに区分して軸系
による周波数帯域Ａ、軸受系による周波数帯域Ｂ、内部
流体系による周波数帯域Ｃに分け、計測した或る時点の
各周波数帯域A,B,Cによる振動レベルの平均値s,b,cを求
め、この振動レベルを第６図（イ）（ロ）（ハ）に示す
ように時系列に表示する。第６図（イ）は軸系、第６図
（ロ）は軸受系、第６図（ハ）は内部流体系の診断指標
を示している。
及びインペラー５）、軸受系（軸受4,4′）、内部流体
系（LNG8）が起振源になって発生しており、軸系、軸受
系、内部流体系が発生する振動周波数は、主として０〜
500Hz、500Hz〜10KHz、10KHz〜20KHzの周波数帯域に分
布する。そこで、第５図に示す振動スペクトル分布を０
〜500Hz、500Hz〜10KHz、10KHz〜20KHzに区分して軸系
による周波数帯域Ａ、軸受系による周波数帯域Ｂ、内部
流体系による周波数帯域Ｃに分け、計測した或る時点の
各周波数帯域A,B,Cによる振動レベルの平均値s,b,cを求
め、この振動レベルを第６図（イ）（ロ）（ハ）に示す
ように時系列に表示する。第６図（イ）は軸系、第６図
（ロ）は軸受系、第６図（ハ）は内部流体系の診断指標
を示している。
而して、第６図（イ）（ロ）（ハ）の診断指標は軸系、
軸受系、内部流体系の劣化の状態を経時的に示すから、
LNGポンプの正常運転時に計測したデータを基として、
注意、異常の診断レベルLC，LDを定めておき、LNGポン
プの実際の運転において上述の手順で求められた診断指
標と注意、異常の診断レベルLC，LDと比較してLNGポン
プに異常が発生したか否かを診断する。
軸受系、内部流体系の劣化の状態を経時的に示すから、
LNGポンプの正常運転時に計測したデータを基として、
注意、異常の診断レベルLC，LDを定めておき、LNGポン
プの実際の運転において上述の手順で求められた診断指
標と注意、異常の診断レベルLC，LDと比較してLNGポン
プに異常が発生したか否かを診断する。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述の従来手段では診断指標を求める際
に、所定の周波数帯域の加速度又は振幅の全平均を使用
しているために、外乱等の影響で部分的に平均値診断結
果の高い部分が生じると、診断指標の誤差が大きくな
り、精度の良い正確な診断を行うことができなくなる虞
れがあるという問題がある。
に、所定の周波数帯域の加速度又は振幅の全平均を使用
しているために、外乱等の影響で部分的に平均値診断結
果の高い部分が生じると、診断指標の誤差が大きくな
り、精度の良い正確な診断を行うことができなくなる虞
れがあるという問題がある。
本発明は上述の実情に鑑み、正確な設備診断を行えるよ
うにすることを目的としてなしたものである。
うにすることを目的としてなしたものである。
［課題を解決するための手段］ 本発明は、回転体の回転により発生する加速度或いは変
位を基に振動スペクトルを求めると共に前記回転体の基
本回転数によるスペクトルパターンを設定し、該スペク
トルパターンの整数倍成分に対応して予め定めた所定の
範囲のガウス分布を前記整数倍成分に対する周波数にお
ける前記振動スペクトルに掛け合せたものを、前記予め
定めた所定の範囲にわたり積分すると共に平均化して診
断指標を求め、該診断指標を時系列的に求めて定検時期
を予知するものである。
位を基に振動スペクトルを求めると共に前記回転体の基
本回転数によるスペクトルパターンを設定し、該スペク
トルパターンの整数倍成分に対応して予め定めた所定の
範囲のガウス分布を前記整数倍成分に対する周波数にお
ける前記振動スペクトルに掛け合せたものを、前記予め
定めた所定の範囲にわたり積分すると共に平均化して診
断指標を求め、該診断指標を時系列的に求めて定検時期
を予知するものである。
［作用］ 回転体の回転により発生した加速度或いは変位から求め
られた振動スペクトルから回転体の基本回転数によるス
ペクトルパターンが設定され、該スペクトルパターンの
整数倍成分に対応して予め定められた所定範囲のガウス
分布が前記整数倍成分に対する周波数における振動スペ
クトルに掛け合わさせたものが所定範囲にわたり積分さ
れて平均化され、診断指標が求められ、該診断指標が時
系列的に求められ、この時系列的に求められた診断指標
から定検時期が予知されるため、定検時期の正確な判断
が可能となり、設備の信頼性が向上する。
られた振動スペクトルから回転体の基本回転数によるス
ペクトルパターンが設定され、該スペクトルパターンの
整数倍成分に対応して予め定められた所定範囲のガウス
分布が前記整数倍成分に対する周波数における振動スペ
クトルに掛け合わさせたものが所定範囲にわたり積分さ
れて平均化され、診断指標が求められ、該診断指標が時
系列的に求められ、この時系列的に求められた診断指標
から定検時期が予知されるため、定検時期の正確な判断
が可能となり、設備の信頼性が向上する。
［実施例］ 以下、本発明の実施例を添付図面を参照しつつ説明す
る。
る。
第１図〜第３図は本発明の一実施例である。
従来の場合と同様にして第４図に示す加速度検出器或い
は変位検出器７により、LNGポンプ等の回転体の運転中
に加速度或いは変位を検出し、周波数分析を行って第１
図に示すように、加速度又は振幅等の振動スペクトル分
布を求める。
は変位検出器７により、LNGポンプ等の回転体の運転中
に加速度或いは変位を検出し、周波数分析を行って第１
図に示すように、加速度又は振幅等の振動スペクトル分
布を求める。
回転体により発生する振動は基本回転数による成分が最
も多く、軸系、軸受系（特にブッシュベアリング）の異
常による情報を含むことが多い、又異常による情報は、
基本回転数の整数倍或いは整数分の１の部分にも派生成
分として生じ、この派生成分は負荷の変動による回転数
の「ゆらぎ」となる場合が多い。
も多く、軸系、軸受系（特にブッシュベアリング）の異
常による情報を含むことが多い、又異常による情報は、
基本回転数の整数倍或いは整数分の１の部分にも派生成
分として生じ、この派生成分は負荷の変動による回転数
の「ゆらぎ」となる場合が多い。
しかるに、基本回転数によるスペクトルパターンを設定
し、この整数倍成分に対してnf0±Δｆの範囲にガウス
分布のフィルターを掛けることによりスペクトルの「ゆ
らぎ」が防止される。各成分は、nf0±Δｆ内の平均値
を診断指標ｎとして により評価する。
し、この整数倍成分に対してnf0±Δｆの範囲にガウス
分布のフィルターを掛けることによりスペクトルの「ゆ
らぎ」が防止される。各成分は、nf0±Δｆ内の平均値
を診断指標ｎとして により評価する。
ここで、Sp（ｆ）；振動スペクトル f0；基本周波数 Δf;基本周波数或いはその 周波数の整数倍の周波 数を中心としてスペク トルパターンを求める ための幅 f;周波数 W;係数 K;定数 e;自然対数 （ｉ）式で求めた診断指標ｎ（ｎ＝1,2,3,…）を時系
列に表示すると第３図のようになり、このグラフから定
検の時間T0を予知できる。従って、診断指標の誤差が少
くなるため、定検時期を正確に診断することが可能とな
り、定検後の設備の安定性を知ることができる。
列に表示すると第３図のようになり、このグラフから定
検の時間T0を予知できる。従って、診断指標の誤差が少
くなるため、定検時期を正確に診断することが可能とな
り、定検後の設備の安定性を知ることができる。
なお、本発明は上述の実施例に限定されるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え
得ることは勿論である。
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を加え
得ることは勿論である。
［発明の効果］ 本発明の設備診断方法によれば、設備の定検時期を正確
に診断することができるため、設備の信頼性が向上す
る、という優れた効果を奏し得る。
に診断することができるため、設備の信頼性が向上す
る、という優れた効果を奏し得る。
第１図は本発明方法を行う際に求める周波数と振動スペ
クトルの関係を表わすグラフ、第２図は同周波数とガウ
ス分布の関係を表わすグラフ、第３図は同診断指標を時
系列に表示したグラフ、第４図はLNGポンプの一般的な
説明図、第５図は従来方法を行う際に求める周波数と振
動スペクトルの関係を表わすグラフ、第６図（イ）
（ロ）（ハ）は従来方法における診断指標を時系列に表
示したグラフである。 図中１はLNGポンプ、７は加速度検出器或いは変位検出
器である。
クトルの関係を表わすグラフ、第２図は同周波数とガウ
ス分布の関係を表わすグラフ、第３図は同診断指標を時
系列に表示したグラフ、第４図はLNGポンプの一般的な
説明図、第５図は従来方法を行う際に求める周波数と振
動スペクトルの関係を表わすグラフ、第６図（イ）
（ロ）（ハ）は従来方法における診断指標を時系列に表
示したグラフである。 図中１はLNGポンプ、７は加速度検出器或いは変位検出
器である。
Claims (1)
- 【請求項１】回転体の回転により発生する加速度或いは
変位を基に振動スペクトルを求めると共に前記回転体の
基本回転数によるスペクトルパターンを設定し、該スペ
クトルパターンの整数倍成分に対応して予め定めた所定
の範囲のガウス分布を前記整数倍成分に対する周波数に
おける前記振動スペクトルに掛け合せたものを、前記予
め定めた所定の範囲にわたり積分すると共に平均化して
診断指標を求め、該診断指標を時系列的に求めて定検時
期を予知することを特徴とする設備診断方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2474588A JPH076831B2 (ja) | 1988-02-04 | 1988-02-04 | 設備診断方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2474588A JPH076831B2 (ja) | 1988-02-04 | 1988-02-04 | 設備診断方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01199127A JPH01199127A (ja) | 1989-08-10 |
| JPH076831B2 true JPH076831B2 (ja) | 1995-01-30 |
Family
ID=12146680
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2474588A Expired - Lifetime JPH076831B2 (ja) | 1988-02-04 | 1988-02-04 | 設備診断方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH076831B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03105229A (ja) * | 1989-09-19 | 1991-05-02 | Hitachi Cable Ltd | 構造物の異常検出装置 |
| US10831577B2 (en) | 2015-12-01 | 2020-11-10 | Preferred Networks, Inc. | Abnormality detection system, abnormality detection method, abnormality detection program, and method for generating learned model |
-
1988
- 1988-02-04 JP JP2474588A patent/JPH076831B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01199127A (ja) | 1989-08-10 |
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