了解行程级别
定义：什么是行程级别？
行程级别 （也称为停机设定点、紧急跳闸或严重报警）是最高值 振动 或者，机械保护系统中的条件阈值，一旦超过该阈值，就会自动启动紧急设备停机，以防止灾难性损坏。跳闸级别通常设定在振动幅度超过一定阈值时，继续运行可能会对机器造成快速、不可逆的损坏，或造成安全隐患。与较低的跳闸级别不同，较高的跳闸级别会触发紧急停机，以防止灾难性损坏。 报警级别 触发跳闸警报后，操作员将收到通知，跳闸级别将执行自动保护措施，从而在分秒必争的关键时刻，将人为决策从关键路径中移除。.
根据 API 670 和其他安全标准，关键涡轮机械必须设置跳闸等级，这是防止灾难性故障的最后一道防线，这些故障可能会摧毁价值数百万美元的设备、造成人员伤亡或造成环境污染。.
设置行程级别
基于损伤阈值
- 低于振动阈值会导致立即损坏
- 通常为 ISO D 区基线或顶部的 10-20 倍
- 考虑间隙（接近探针在接触前触发）
- 考虑轴承荷载限制
- 考虑安全裕度
API 670 指南
对于涡轮机械：
- 轴振动触发：通常为峰峰值 25 mils (635 µm)
- 轴承座：通常速度为 0.5-0.6 英寸/秒（12-15 毫米/秒）
- 必须经两票表决（两个独立传感器达成一致）
- 时间延迟通常 < 1-5 秒
机器特定因素
- 清关： 在转子与密封件或定子接触前跳闸
- 轴承极限： 低于轴承载荷失效阈值
- 史料： 先前故障处的振动
- 厂商建议： 如有OEM规格，请提供。
触发级别与其他警报
| 等级 | 典型值 | 行动 | 时间线 |
|---|---|---|---|
| 警报 | 2倍基线 | 调查 | 数周至数月 |
| 警告 | 4倍基线 | 计划维护 | 1-4周 |
| 危险 | 8倍基线 | 紧急维修 | 天 |
| 旅行 | 12-15倍基线 | 自动关机 | 立即（秒） |
实施要求
硬件
- 永久安装的传感器（非基于路径的传感器）
- 具备关机功能的专用监控硬件
- 关键行程冗余传感器（二选二或三选二投票制）
- 可靠的电源（UPS备用电源）
- 独立于软件的硬编码关机功能
安全系统集成
- 与DCS/PLC安全系统的连接
- 冗余跳闸回路
- 故障安全设计（传感器故障导致跳闸或报警）
- 定期测试行程功能
- 安全关键型应用的安全完整性等级 (SIL) 评级
响应时间
- 检测到关机启动： 典型值 < 1 秒
- 总停机时间：取决于设备（几秒到几分钟）
- 速度必须足够快，以防止损坏
- 平衡速度与避免不必要的行程
旅行活动管理
行程发生时
- 即时： 设备自动关闭
- 警报： 运营人员已被告知行程状况和原因
- 数据采集： 行程前/行程中的振动数据已保存
- 调查： 确定根本原因
- 闭锁： 清除之前请勿重启。
旅行后行动
- 检查设备是否有损坏
- 分析已保存的振动数据
- 找出导致跳闸的故障
- 修复已发现的问题
- 确认行程设定点是否合适
- 记录事件和经验教训
行程重置
- 需要手动重置（非自动）
- 核实原因已解决
- 重启授权
- 行程后检查完成
防止误绊倒
正确选择设定点
- 高度足以避免不必要的绊倒
- 高度足以保护设备
- 典型值：高于危险报警值的裕量为 20-30%
- 考虑启动过程中的瞬态振动
时间延误
- 短暂延迟（1-5秒）确认持续状态
- 防止因瞬时电压尖峰引起的绊倒
- 必须足够短，以便提供保护。
- 平衡防绊倒事故和响应速度
投票逻辑
- 需要两个传感器的结果一致（2/2）
- 或者三个传感器中的两个（三选二投票制）
- 防止单个传感器故障导致误触发
- 提高可靠性
测试与验证
功能测试
- 定期测试行程功能（至少每年一次）
- 模拟高振动或注入测试信号
- 验证关机操作是否正确执行
- 测试所有冗余通道
- 文件测试结果
校准
- 传感器定期校准
- 行程设定点已验证
- 系统响应时间测量
- 行程链中的所有组件均已测试
监管和标准背景
API 670
- 功率大于10000马力的涡轮机械必须设置振动跳闸装置
- 指定设定点、投票逻辑和测试
- 关键设备的行业标准
安全系统标准
- IEC 61508（功能安全）
- IEC 61511（过程工业安全）
- 跳闸系统的SIL等级
跳闸阈值代表机械监控系统中的最高保护级别，当振动表明即将发生灾难性故障时，跳闸阈值会自动关闭设备。正确的跳闸阈值设置、采用冗余可靠的硬件、定期测试以及与安全系统的集成，确保这一关键的最后一道防线能够正常运行，从而防止高价值、关键旋转机械的设备损坏和安全事故。.
类别
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