探究关键机械设备趋近式振动监测的优势。了解这项技术如何减少非计划停机，并确保工厂人员的安全。

长期以来，人们一直认为使用趋近式传感器监测滑动轴承机器是一种最佳实践。当然也有一些例外情况，比如往复式压缩机曲轴的监测，但这种情况非常少见。滑动轴承中的流体润滑通常会对转子振动提供显著的阻尼，以至于在机壳上无法检测到振动。转子在轴承间隙中旋转所形成的流体楔起到减震作用，并允许转子和机壳之间产生相对运动，这使得趋近传感器的应用恰到好处。在某些情况下，如果振动幅度足够高，使得转子与机壳接触，那么机壳传感器可能会接收到振动信号。但将机壳传感器作为监测滑动轴承机器的主要手段存在一个问题，即传感器缺乏指示问题或故障的信息。通过滑动轴承测量机壳振动通常无法提供足够信息来防止机器损坏。

在工业燃气轮机中，与机壳质量相比，转子较重，这导致与典型工业机械相比，机壳有更多的位移。对于工业燃气轮机，需要使用趋近传感器监测转子，同时使用机壳传感器监测机壳，以实现充分的振动保护和监测。对于功率通常大于 100 兆瓦的大型蒸汽轮机来说，情况也是如此。

我们不使用趋近传感器监测由滑动轴承支撑的往复式压缩机曲轴，原因在于其轴承支撑结构。在相对较短的跨度内有众多轴承，使得系统非常刚性，曲轴和机壳之间没有太多相对运动。由于曲轴和机壳之间相对运动不多，使用趋近传感器监测曲轴振动就不太现实。

在过去 60 年里，用于测量滑动轴承机器振动、位置、速度和相位的趋近探头在保护关键资产方面一直行之有效。无需拆解机器就能了解其内部情况，这对石油天然气、发电及其他相关流程行业来说具有极高价值。趋近系统的数据为做出有效的诊断建议提供了必要依据。

趋近式监测为何有效
对于关键机器，振动监测解决方案应取决于非计划停机的成本。关键旋转或往复式机器出现问题导致的非计划停机，对工厂来说是成本最高的停机情况。工厂会因利润损失（机会损失成本 = 可盈利产出的损失）、加急维修、材料和人工成本、备用人工成本、质量问题、客户信任 / 交付问题，以及最重要的人员安全问题而蒙受损失。应用于机械设备资产的传感解决方案取决于非计划停机事件发生的概率。如果资产停机不会对人员、设施或社区构成风险，那么振动监测解决方案可以尽量简化。

趋近传感器可直接连接到监测系统，或者如果使用 趋近变送器，可直接连接到控制系统。与监测系统配合使用时，它们能很好地提供离散振动参数，如总振动、间隙电压、1 倍频振幅和相位、2 倍频振幅和相位、n 倍频振幅和相位以及非 1 倍频等。这些离散参数中的每一个对于确定特定故障都很有用。然而，很多时候，在监测系统中设置并维护这些参数以使其具有实际意义所需的时间和精力并不值得。在大多数情况下，这些参数虽存在于振动监测系统（VMS）中，但并未得到利用。通常仅使用直接振幅，并将其输入到控制系统，就像振动变送器的输出一样。通常，基于框架系统的直接振幅用于振动停机信号。除非对离散振动参数进行维护，否则将它们输入到控制系统并不值得。由于在大多数情况下它们未得到维护，除非控制系统的扫描速率超过 0.1 秒，否则将 VMS 作为控制系统的附加部分所产生的费用并不合理。扫描周期超过 0.1 秒会使控制系统作为保护系统的效果大打折扣。要将控制系统用作保护系统，扫描速率必须小于 0.1 秒。

当工业场所的规模、大小和运营情况各不相同，趋近式监测为操作人员和工程师提供了一种了解哪怕是最偏远的滑动轴承机器的方法。趋近传感器可用于准确捕捉振动水平。

早期预警信号
无论专业人员多么注重细节，预测未来都并非易事。新设备随时可能引入，而领导层要求其能无缝融入其余运营环节。这些决策者可能不理解的是，振动是力与刚度的比率，随着机器运行条件的变化，力和刚度也会改变，这使得在工业场所测量振动颇具挑战性。最早的预警信号可能会被误诊或完全忽视。

有了趋近传感器，就更容易预见潜在的设备故障。趋近传感器能展示现场最关键机械设备的运行状况，在力或刚度变化有机会损坏相关机器或其周围设备之前，提醒工作人员注意振动变化的开始。这不仅对于避免重大损坏很重要，反馈给工作人员的数据还有助于他们完善维护计划，使他们能在关键机械设备问题失控之前很久就进行维修和调整。

实际案例
对企业收入有重大影响的机械设备至关重要。在这些关键机器上配备合适的监测系统对于维持生产必不可少。行业专业人员使用趋近传感器检测振动、位置和 / 或速度的变化，以提醒他们注意机械设备问题。

150 兆瓦联合循环燃气发电厂案例
为使该发电厂正常运行，关键设备必须处于良好状态。例如，燃气轮机、蒸汽轮机、相关发电机、给水泵、冷凝水泵、冷却系统等，在运行开始前都必须能正常工作。由于机器的尺寸和速度，燃气轮机、蒸汽轮机、相关发电机和给水泵通常采用滑动轴承。这些滑动轴承机器通常配备一整套趋近探头进行监测。每个轴承处配备 XY 探头、位移探头和相位触发器等其他传感器。通过简单的投资回报率（ROI）计算就能轻易看出使用这些传感器的合理性。例如：

向批发客户出售的每兆瓦时（MW - hr）电力的最低利润为 45 美元 / 兆瓦时（即 0.045 美元 / 千瓦时的费率）。所以，一小时的非计划停机相当于 6750 美元的机会损失成本（150 兆瓦时 / 小时 ×1 小时 ×45 美元 / 兆瓦时 = 6750 美元）。一天的非计划停机导致每天的机会损失成本为 162000 美元（6750 美元 / 小时 ×24 小时 = 162000 美元）。客户价值 = 维修成本 + 非计划停机成本 = 每天至少 162000 美元。

如今传感器解决方案非常通用，发电厂甚至能在最偏僻的区域轻松使用它们。这使技术人员在完成工作时能获得所需的灵活性，而无需置身于危险之中。

迈确与无数公司合作过，这些公司已开始依赖我们的专业知识和产品目录。一个显著的例子是一家甲醇生产商，其关键机组意外停机。通过与客户密切合作，我们开发出一种振动监测解决方案，能够识别故障模式。实施该方案后，工作人员能够准确检测到压缩机阀门故障，而这一事件最终可能使公司每天损失约 100000 美元。

关键机械设备对公司来说是一笔高额投资。为提高任何机器的使用寿命和投资回报率，需要对其进行正确配置、监测和维护。迈确的趋近式监测系统 旨在为操作人员提供足够时间，以便在设备、其周围环境或生产计划受损之前进行干预。

如果您对投资回报率计算有任何疑问，请联系迈确的代表，我们很乐意研究您的生产流程，并根据避免非计划停机的情况确定可节省的成本。