JP2003149043A - 回転機械の振動診断方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】回転機械の振動を診断するに際して、運転員や
操作員、またはリモート監視サービスのエンジニアへ診
断結果の確信度を向上させることにある。 【解決手段】回転機械から得られた各種データを取込ん
で、回転機械に発生する振動現象の特徴から振動の原因
を推定するに際して、まず計算機の知識ベースに構築さ
れた複数の現象の特徴と複数の原因とを関係づける振動
因果マトリックスに基づいて振動原因を推定し、次いで
計算機のメモリに内蔵された振動解析モデルを用いて前
記推定された振動原因の現象を解析し、しかる後この解
析結果と前記振動原因推定結果とから振動現象に対する
診断結果を評価する

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば発電用ター
ビンや発電機等の回転機械の異常を診断する方法及び装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】火力発電所には、数百トンもの大重量の
ロータが高速度で回転する主タービン・発電機を始めと
して数多くの回転機械が設置され、また幅広い温度や圧
力レベルに応じた多数の熱交換器類、および各種の油圧
機器や制御機器類が設置されている。

【０００３】このような回転機械において、特に高速度
の回転機械では、運転中に発生する異常の多くは振動現
象の変化として現れることが多く、また急激に進展して
重大な事故に発展する危険性があることから、運転監視
装置と異常時の保護・制御装置を備えている。

【０００４】特に近年では、電力需要の多様化・効率的
運用などから、頻繁な起動・停止、急激な負荷変動等の
多用な運用が求められ、発電機器には、これまで以上に
ストレスがかかるとともに、機器設備の異常の徴候を早
期に検知し、原因を分析して運用制限などの状態を速や
かに修復できることが、より強く要請されるようになっ
てきた。

【０００５】このため、回転機械の異常診断装置や設備
診断装置が種々提案されており、例えば、回転機械の軸
振動診断に関しては、特許第2850917号公報に「回転機
械の異常診断方法」が開示されている。

【０００６】第６図は、従来の振動診断装置を、火力発
電回転機械のタービン・発電機ユニットへ適用した例を
示している。

【０００７】同図において、タービン・発電機ユニット
１は、高・中圧タービン２、低圧タービン３ａ，３ｂお
よび発電機４を備え、その各ロータを支える軸受部５ａ
〜５ｎには、軸振動を検出する振動検出器６ａ〜６ｎが
取付けられている。また、タービン・発電機ユニット１
内には、ロータの回転数を検出する回転計７、各軸受部
５ａ〜５ｎでの振動位相角を検出するための基準となる
パルスを発信する位相角基準パルス発信器８および発電
機出力（負荷）や蒸気温度、軸受温度等の回転機械の運
転状態を検出する各種センサー群９が設置されている。

【０００８】回転計７および各種センサー群９からの信
号は、回転機械の運転操作を監視・制御する制御用計算
機１０に送られ、また振動検出器６ａ〜６ｎおよび位相
角基準パルス発信器８からの信号は振動監視装置１１を
介して制御用計算機１０に送られて運転員の制御操作を
支援する。

【０００９】すなわち、振動監視装置１１では、振動検
出器６ａ〜６ｎおよび位相角基準パルス発信器８からの
信号に基づいて各軸受部５ａ〜５ｎにおける振動状態を
判断し、規定の信号レベル以上であると判定すると、警
報信号またはタービントリップ信号を制御用計算機１０
へ伝達する。

【００１０】一方、計算機からなる回転機械振動診断装
置１２は、異常検知処理部１３、プラント状態量処理部
１４、診断処理部１５及び表示処理部１６とから構成さ
れ、異常検知処理部１３には振動監視装置１１からの信
号が入力される。

【００１１】上記異常検知処理部１３は、異常現象の徴
候を振動の振幅値、振幅増加率、周波数成分、あるいは
位相変化等の傾向から検出し、異常徴候と判定した場合
には、原因の診断を開始するため、検知情報を診断処理
部１５へ伝送する。

【００１２】一方、プラント状態量処理部１４には、制
御用計算機１０から振動情報以外の運転状態情報、例え
ばタービン・発電機の回転数や負荷率などの情報が入力
される。

【００１３】上記プラント状態量処理部１４の出力は、
異常検知処理部１３に送られ、異常検知時の情報として
使用されると共に、診断処理部１５へ送られ、その原因
を診断する際の回転機械情報として使用され、その監視
状況および診断結果は表示処理部１６に表示される。

【００１４】上記診断処理部１５は、内部に有する知識
ベースに振動原因を特定するための振動因果マトリック
スを格納している。この振動因果マトリックスには多く
の種類・内容のものがある。

【００１５】図７に例えば回転機械における振動原因と
現象の因果関係を示す振動因果マトリックスの一部を例
示している。

【００１６】この診断処理部１５は、これらの振動因果
マトリックスを利用し、異常検知情報と回転機械情報に
基づいて異常の原因を推定する。

【００１７】そして、診断処理部１５の出力は、表示処
理部１６に送られ、運転員や操作員への直接の支援およ
びガイド情報として利用される。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、回転機械の
軸振動や回転機械の性能劣化診断など、回転機械のオン
ラインの信号やデータを使用して診断を行うためには、
リアルタイム性が要求され、特に急激な異常現象の進展
の可能性のある軸振動現象については、回転機械の運転
状態および異常状態に応じた判定が必要となる。

【００１９】しかしながら、従来の回転機械の振動診断
装置においては、原因診断のための振動因果マトリック
スにより異常振動の原因が診断されても、一つの原因に
絞り込むことはほとんど不可能であり、表示部に複数の
要因が表示されるに止まる場合が多い。特に、異常の兆
候をできるだけ早期に捕らえようとすると、振動変化を
異常と判定する閾値を下げて監視することになり、その
結果、表示された要因についても、現象の発生位置や大
きさなどに関する定量的検証がなされていないため、運
転員や、操作員、またはリモート監視サービスのエンジ
ニアにとっては、診断結果に対する確信度が低く、診断
結果から原因を特定して、対策を施すのに更なる調査や
振動解析による検証などを行なわなければならず、多大
な時間を要することがあった。

【００２０】本発明は上記のような事情に鑑みてなされ
たもので、運転員や操作員、またはリモート監視サービ
スのエンジニアへ診断結果の確信度を向上させることが
できるリアルタイム性とマンマシン性に優れた回転機械
の振動診断方法及び装置を提供することを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、次のような方法及び装置により回転機械の
診断を行うものである。

【００２２】請求項１に対応する発明は、回転機械から
得られた各種データを取込んで、回転機械に発生する振
動現象の特徴から振動の原因を推定するに際して、知識
ベースに構築された複数の現象の特徴と複数の原因とを
関係付ける振動因果マトリックスに基づいて振動原因を
推定し、メモリに内蔵された振動解析モデルを用いて前
記推定された振動原因の現象を解析し、この解析結果と
前記振動原因推定結果とから振動現象に対する診断結果
を評価する。

【００２３】請求項２に対応する本発明は、請求項１に
対応する発明の回転機械の振動診断方法において、前記
振動原因を推定するにあたり、予め定検による分解点検
時の再組立などでの状態変化により振動が発生する可能
性のある振動因果マトリックス上の振動原因成分に付加
された重み付けにより、振動原因の発生確率を高めて振
動原因を推定する。

【００２４】請求項３に対応する発明は、請求項１に対
応する発明の回転機械の振動診断方法において、前記振
動因果マトリクスの診断処理により複数の振動原因が推
定されたとき、診断結果を評価する際にさらに原因を絞
り込むために詳細調査すべき項目とその調査方法を提示
する。

【００２５】請求項４に対応する発明は、請求項１に対
応する発明の回転機械の振動診断方法において、振動解
析モデルを使用して振動シミュレーションした結果から
得られる振動値と、予め初期組立、あるいは定検後の組
立時に測定された軸受部およびシール部での回転部と静
止部の隙間測定データとを比較して、正常・異常の評価
結果を表示する。

【００２６】請求項５に対応する発明は、回転機械から
得られた各種データを取込んで、回転機械に発生する複
数の振動現象の特徴と複数の原因とを関係付けて知識ベ
ースに蓄積された振動因果マトリックスから振動の原因
を推定する診断処理手段と、予め診断結果に対応する振
動解析モデルが格納されたメモリと、前記診断処理手段
により推定された振動原因を取込み、この振動原因と一
致した解析モデルを前記メモリより取出して解析する振
動解析検証手段と、この振動解析検証手段による解析検
証結果及び前記診断処理手段による診断結果を取込んで
振動現象の発生について評価する診断結果評価手段とを
備える。

【００２７】請求項６に対応する発明は、請求項５に対
応する発明の回転機械の振動診断装置において、前記診
断結果評価手段は、振動解析モデルを使用して振動にシ
ミュレーションした結果から得られる振動値と予め初期
組立、あるいは定検後の組立時に測定された軸受部およ
びシール部での回転部と静止部の隙間測定データとを比
較して、正常か異常かを評価し、その評価結果を表示手
段に表示させる。

【００２８】請求項７に対応する発明は、請求項５に対
応する発明の回転機械の振動診断装置において、前記診
断処理部は、予め定検による分解点検時の再組み立てな
どでの状態変化により振動が発生する可能性のある振動
因果マトリックス上の振動原因成分に重み付けが付加さ
れ、この重み付けにより振動原因の発生確率を高めて推
定する。

【００２９】請求項８に対応する発明は、請求項５に対
応する発明の回転機械の振動診断装置において、前記診
断結果評価手段は、複数の振動原因とこれら各振動原因
に対応する調査すべき項目と調査方法が書き込まれた必
要条件テーブルを備え、前記診断処理部で処理された診
断原因が複数推定されたとき、前記必要条件テーブルか
ら原因を絞り込むために必要な調査すべき項目とその調
査方法とを特定して表示手段に表示させる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下本発明に係る回転機械の振動
診断方法の第１の実施の形態を図１に基づき説明する。

【００３１】図１において、タービン・発電機ユニット
１は、高・中圧タービン２、低圧タービン３ａ，３ｂお
よび発電機４を備え、その各ロータを支える軸受部５ａ
〜５ｎには、軸振動を検出する振動検出器６ａ〜６ｎが
取付けられている。また、タービン・発電機ユニット１
内には、ロータの回転数を検出する回転計７、各軸受部
５ａ〜５ｎでの振動位相角を検出するための基準となる
パルスを発信する位相角基準パルス発信器８および発電
機出力（負荷）や蒸気温度、軸受温度等の回転機械の運
転状態を検出する各種センサー群９が設置されている。

【００３２】回転計７および各種センサー群９からの信
号は、回転機械の運転操作を監視・制御する制御用計算
機１０に送られ、また振動検出器６ａ〜６ｎおよび位相
角基準パルス発信器８からの信号は振動監視装置１１を
介して制御用計算機１０に送られて運転員の制御操作を
支援する。

【００３３】すなわち、振動監視装置１１では、振動検
出器６ａ〜６ｎおよび位相角基準パルス発信器８からの
信号に基づいて各軸受部５ａ〜５ｎにおける振動状態を
判断し、規定の信号レベル以上であると判定すると、警
報信号またはタービントリップ信号を制御用計算機１０
へ伝達する。

【００３４】一方、計算機からなる回転機械振動診断装
置１２は、異常検知処理部１３、プラント状態量処理部
１４、診断処理部１５、表示処理部１６、振動解析検証
部１７、振動解析モデルファイル１８、診断結果の評価
部１９及び表示処理部１６とから構成されている。

【００３５】上記異常検知処理部１３は、振動監視装置
１１からの信号を取込んで、振動の振幅値、振幅増加
率、周波数成分、あるいは位相変化等の傾向から回転機
械の異常現象の徴候を検出し、異常徴候と判定した場合
には、その原因の診断を開始するため、検知情報を診断
処理部１５へ伝送する。

【００３６】また、上記プラント状態量処理部１４は、
制御用計算機１０から振動情報以外の運転状態情報、例
えばタービン・発電機の回転数や負荷率などの情報を取
込み、その出力は異常検知処理部１３に送られ、異常検
知時の情報として使用されると共に、診断処理部１５へ
送られ、原因を診断する際の回転機械情報として使用さ
れる。

【００３７】この診断処理部１５は、内部に有する知識
ベースに例えば図７に示すような振動原因を特定するた
めの振動因果マトリックスなどが格納され、この振動因
果マトリックスなどを用いて、振動原因を抽出する。診
断処理部１５で抽出された振動原因は、振動解析検証部
１７にて、定量的評価を行う。

【００３８】振動解析モデルメモリ１８には、予め診断
結果に対応する振動解析モデルが機器固有のデータを使
用して作成されており、振動原因に一致したモデルを使
用して振動解析検証部１７で解析検証する。

【００３９】この診断処理部１５による診断結果及び振
動解析検証部１７による解析検証結果は、診断結果の評
価部１９に送られ、因果マトリックスでの診断結果と振
動解析結果とから現象の発生について評価する。その結
果は、診断結果の表示処理部１６へ送られて監視状況お
よび診断結果を表示し、運転員や操作員およびリモート
監視サービスエンジニアへの直接の支援およびガイド情
報として利用される。

【００４０】このように構成された本実施の形態におい
て、例えば診断処理部１５での診断結果が、「回転部の
一部飛散」と診断されると、振動解析検証部１７では振
動解析モデルファイル１８より読み出した診断結果に対
応する振動解析モデルを用いてロータの軸方向の位置と
飛散量とを変化させて振動解析し、軸受位置で測定され
る振動の変化量に合致する軸方向の位置と飛散量を求め
る。

【００４１】図２は、タービンロータ上で具体的に飛散
の可能性のある部品を示すもので、タービン動翼１０
１、動翼シュラウド１０２、カップリング締結用ボルト
１０３、つりあわせ錘１０４などに飛散の可能性があ
る。この他、図には示していないが、カップリングボル
トカバーおよびボルト、位相計測用キーフェイザープラ
グも飛散の可能性がある。

【００４２】上記振動解析では、これら飛散部品の位置
と量に相当する不釣合いをロータに取り付け、観測され
た振動変化と一致する飛散部品の位置と量を求める。そ
して、その結果が診断結果の評価部１９に送られると、
この診断結果の評価部１９ではタービン動翼、動翼シュ
ラウド、カップリング締結用ボルト・ナット・回り止
め、つりあわせ錘、カップリングボルトカバー及びボル
ト、位相計測用キーフェイザープラグ等に一致するかど
うかを評価する。もし部品が特定できれば、診断結果に
対する信憑性が、定量的に裏付けられたことになる。も
し、そのような部品が考えられなければ、他の原因を考
慮することになる。

【００４３】また、診断処理部１５で「ロータの曲がり
発生」と診断された場合は、振動解析検証部１７により
モデルを用いてロータの曲がり量と位置を変化させて振
動解析を実施し、軸受位置での振動変化量が実際と一致
する曲がり量を算出すると、診断結果の評価部１９では
その値が経年劣化的に発生する曲がりの量と比較して、
妥当なものであるかどうか、つりあわせ錘の付加によっ
て改善できるものであるか、また、最近の静止部と回転
部の隙間測定結果と比較して、回転部と静止部が振動に
よって、接触しないか等を判断する。

【００４４】さらに、診断処理部１５で「カップリング
芯ずれ」と診断された場合は、振動解析検証部１７によ
りモデルを用いてカップリングの芯ずれ量を変化させて
振動解析を実施し、芯ずれ量とずれの方向を特定する。
診断結果の評価部１９ではこの値と、組み立て時の芯ず
れ量と方向を比較することで、診断結果が正しいかどう
かを評価する。

【００４５】さらにまた、診断処理部で「不釣合い振
動」と診断された場合には、振動解析検証部１７により
モデルを用いて不釣合い量の大きさと組み合わせを変化
させて振動解析を実施し、診断結果の評価部１９では不
釣合い振動を低減するためのつりあわせ錘の組み合わせ
を評価する。

【００４６】また、診断処理部１５で「ラビング発生」
と診断された場合は、ラビングによって発生する熱が軸
の周上で不均一になるため、不均一な熱伸びが発生して
ロータが曲がり、その結果振動が発生する。

【００４７】図３は、ラビング発生位置を説明する図
で、低圧タービンロータの上半断面図である。軸受油の
飛散を防止する軸受台油きり２０１、タービン室内を真
空にシールするタービングランドパッキン２０２、各羽
根段落のシールであるタービンノズルパッキン２０３
ａ，２０３ｂ，…羽根先端のシールであるチップフィン
２０４ａ，２０４ｂ，…があり、ここでは表示していな
いが、ロータによっては、中間グランドパッキンがあ
る。

【００４８】このようにラビング発生の可能性がある位
置を予め振動解析モデルファイル１８より振動解析検証
部１７に入力しておき、この位置に相当する軸の曲がり
による振動を解析し、複数ある軸のうちどの軸のどの部
分であるかを計算で求めることができれば、診断結果の
評価部１９では対策を施すべき軸が高圧タービンである
か、低圧タービンであるか、あるいは発電機であるかが
予め分かるので、ケーシング分解などの大掛かりな工事
も高圧ケーシング、あるいは低圧ケーシングなど限定的
に行うことが可能となる。

【００４９】また、診断処理部１５で「不安定振動発
生」と診断された場合は、振動解析検証部１７により軸
受隙間の拡大量、アライメントの変化量、軸受温度など
の実際のデータから、不安定振動が発生するか否かを解
析することによって、診断結果の評価部１９では不安定
振動が発生に最も影響を与えている要因を特定し、対策
の立案に反映させることができる。

【００５０】さらに、「回転部の一部飛散」、「ロータ
の曲がり発生」、「カップリング芯ずれ」、「不釣合い振
動」、「ラビング発生」などの診断事象については、振
動解析検証部１７により振動解析モデルを使用して振動
シミュレーションした結果から各部の軸振動値を算出で
きるので、この振動値と初期組立あるいは定検後の組立
時の軸受部およびシール部での回転部と静止部の隙間測
定データとを比較することにより、接触を早期予測が可
能となり、接触を回避することが可能となる。

【００５１】このように第１の実施の形態では、回転機
械から得られた各種データに基づいて、診断処理部１３
の知識ベースに構築された原因推定のために複数の現象
の特徴と複数の原因とを関係づける振動因果マトリック
スに基づいて振動原因を推定し、その推定原因を振動解
析検証部１７により予め振動解析モデルファイル１８に
内蔵されている診断結果の現象をシミュレーションする
振動解析モデルを使って解析し、診断結果の評価部１９
にて振動原因推定結果の検証、確認を行うようにしたの
で、現象の可能性を定量的に評価できると共に、診断結
果の確信度を向上させることができ、リアルタイム性と
運転員、操作員あるいはリモート監視サービスエンジニ
アへのマンマシン性に優れたものとなる。

【００５２】また、振動解析モデルファイル１８には
「回転部分の一部飛散」を解析する振動解析モデルをあ
らかじめ内蔵しているので、飛散発生部分の軸方向の位
置と飛散量を求め、該当部分の評価により、原因の特定
の向上を図ることができる。

【００５３】上記「回転部分の一部飛散」として、ター
ビン動翼、動翼シュラウド、カップリング締結用ボルト
・ナット・回り止め、つりあわせ錘、カップリングボル
トカバーおよびボルト、位相計測用キーフェイザープラ
グの飛散によるものであることを予めリストアップして
いるので、飛散部の特定に信憑性が向上する。

【００５４】さらに、「ロータの曲がり発生」を解析す
る振動解析モデルを予め内蔵しているので、経年劣化的
に発生する曲がりの量と比較して、妥当なものであるか
どうか、つりあわせ錘の付加によって改善できるもので
あるか、また最も最近の静止部と回転部の隙間測定結果
と比較して、回転部と静止部が振動によって、接触しな
いかなどの判断に使用することができる。

【００５５】また、「カップリング芯ずれ」を解析する
振動解析モデルを予め振動解析モデルファイル１８に内
蔵しているので、組み立て時の芯ずれ量と方向を比較す
ることで、診断結果が正しいかどうかを評価することが
できる。

【００５６】さらに、「不釣合い振動」現象による振動
変化を解析する振動解析モデルを予め振動解析モデルフ
ァイル１８に内蔵しているので、不釣合い量の大きさと
組み合わせを変化させて振動解析を実施し、不釣合い振
動を低減するための釣合わせ錘の組み合わせを評価する
ことができる。

【００５７】また、「ラビング発生」を解析する振動解
析モデルを振動解析モデルファイル１８に予め内蔵して
いるので、どのロータのどの部分にラビングが発生した
かがわかり、対策工事場所の限定化を行うことができ
る。

【００５８】さらに、「不安定振動発生」を解析する振
動解析モデルを振動解析モデルファイル１８に予め内蔵
しているので、最も影響を与えている要因を特定するこ
とによって、対策の立案に反映させることができる。

【００５９】次に本発明に係る第２の実施の形態を図４
により説明する。

【００６０】図４は、診断処理部１５内に有するメモリ
に書き込まれ、回転機械に発生する振動の特徴から振動
原因を特定するための振動因果マトリックス２０を示す
ものである。

【００６１】この振動因果マトリックス２０において
は、各々の振動原因に対して定検後重み係数２１を付加
したものである。

【００６２】回転機械では、定期的に分解点検の補修工
事、いわゆる定検が行われるが、振動原因として分解点
検時の再組み立てなどでの状態変化により、振動が発生
する可能性が高まることがある。そこで、これらの原因
に対して重み付け係数により予め大きく重み付けしてお
けば、異常振動の診断の確度を高めることが可能とな
る。

【００６３】図４の例では、定検によって高圧ロータ、
低圧ロータなどが切離された後再組み立てされるので、
心出しや偏芯などに関する項目に１．２の重みを付加し
ている。なお、これらの重み係数は、定検終了後数ヶ月
後には解除される。

【００６４】このように第２の実施の形態では、診断処
理部１５の知識ベースに構築された振動因果マトリック
スおいて、定検工事により、分解組み立てなどの状態の
変化を発生する可能性のあるマトリックス上の成分に重
み付け係数を付加し、この重みずけ係数により、振動原
因の確率が高くなるようにすることにより、診断の精度
を高くすることができる。

【００６５】次に本発明にかかわる第３の実施の形態を
図５を用いて説明する。

【００６６】図５は、回転機械に発生する振動の原因に
対する診断結果が表示される診断結果の評価部１９の機
能を示すものである。

【００６７】第３の実施の形態では、図５に示すように
振動原因必要条件テーブル２２を用意し、次のような機
能を持たせるものである。

【００６８】図５において、機能Ｓ１にて前工程での振
動原因ＡおよびＢとの診断結果を受けると、機能Ｓ２で
は振動原因必要条件テーブル２２と比較対照し、今回の
診断をさらに確定するために必要なデータとその調査方
法を特定し、機能Ｓ３により診断結果に表示する。通
常、診断結果は、複数の確率である場合が多く、更なる
データを必要とすることが多い。

【００６９】第３の実施の形態では、診断処理部１５で
振動原因が複数個推定されたとき、診断結果の評価部１
９にてさらに原因を絞り込むための詳細調査すべく項目
と調査方法を提示するようにしたので、運転員および、
保守員は迅速な調査対応をリモート監視サービスエンジ
ニアは客先への迅速な対応指示を出すことが可能にな
る。

【００７０】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、従来
の知識ベースの振動因果マトリックスにより判断される
振動異常現象を予め計算機上に振動解析モデルを構築し
ておき、異常振動現象発生時には診断結果に対して、振
動解析によって現象を定量的に計算し、現象の可能性を
評価するようにしたので、運転員や操作員、またはリモ
ート監視サービスのエンジニアへ診断結果の確信度を向
上させることができるリアルタイム性とマンマシン性に
優れた回転機械の振動診断方法及び装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による回転機械の振動診断方法及び装置
を説明するための第１の実施の形態を示すブロック図

【図２】同実施の形態において、回転機械の飛散可能性
部品を説明するための斜視図。

【図３】同実施の形態において、回転機械のラビング発
生可能性部分を説明するための断面図。

【図４】本発明の第２の実施の形態における振動因果マ
トリックスに定検後の重み付けを説明するための図。

【図５】本発明の第３の実施の形態における診断結果の
評価部の機能を説明するためのブロック図。

【図６】従来の回転機械の異常振動診断装置を説明する
ブロック図。

【図７】従来の回転機械の異常振動診断装置に使用され
る振動因果マトリックスの例を説明する図。

【符号の説明】

１…タービン発電機ユニット ２…高中圧タービン ３ａ、３ｂ…低圧タービン ４…発電機 ５ａ〜５ｎ…軸受部 ６ａ〜６ｎ…振動検出器 ７…回転計 ８…位相基準パルス発生器 ９…各種センサー群 １０…制御用計算機 １１…振動監視装置 １２…回転機械振動診断装置 １３…異常検知処理部 １４…プラント状態量処理部 １５…診断処理部 １６…表示処理部 １７…振動解析検証部 １８…振動解析モデルファイル １９…診断結果の評価部 ２０…振動因果マトリックス ２１…定検後重み係数の例 ２２…振動原因必要条件テーブル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平野 俊夫 神奈川県横浜市鶴見区末広町２丁目４番地 株式会社東芝京浜事業所内 Ｆターム(参考） 2G024 AD23 BA08 BA15 CA08 CA09 CA13 CA17 DA09 FA02 FA06 FA11 2G064 AA12 AB01 AB02 AB22 CC47

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転機械から得られた各種データを取込
   んで、回転機械に発生する振動現象の特徴から振動の原
   因を推定するに際して、知識ベースに構築された複数の
   現象の特徴と複数の原因とを関係付ける振動因果マトリ
   ックスに基づいて振動原因を推定し、メモリに内蔵され
   た振動解析モデルを用いて前記推定された振動原因の現
   象を解析し、この解析結果と前記振動原因推定結果とか
   ら振動現象に対する診断結果を評価することを特徴とす
   る回転機械の振動診断方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の回転機械の振動診断方法
   において、前記振動原因を推定するにあたり、予め定検
   による分解点検時の再組立などでの状態変化により振動
   が発生する可能性のある振動因果マトリックス上の振動
   原因成分に付加された重み付けにより、振動原因の発生
   確率を高めて振動原因を推定することを特徴とする回転
   機械の振動診断方法。
3. 【請求項３】 請求項１記載の回転機械の振動診断方法
   において、前記振動因果マトリクスの診断処理により複
   数の振動原因が推定されたとき、診断結果を評価する際
   にさらに原因を絞り込むために詳細調査すべき項目とそ
   の調査方法を提示することを特徴とする回転機械の振動
   診断方法。
4. 【請求項４】 請求項１記載の回転機械の振動診断方法
   において、振動解析モデルを使用して振動シミュレーシ
   ョンした結果から得られる振動値と、予め初期組立、あ
   るいは定検後の組立時に測定された軸受部およびシール
   部での回転部と静止部の隙間測定データとを比較して、
   正常・異常の評価結果を表示することを特徴とした回転
   機械の振動診断方法。
5. 【請求項５】 回転機械から得られた各種データを取込
   んで、回転機械に発生する複数の振動現象の特徴と複数
   の原因とを関係付けて知識ベースに蓄積された振動因果
   マトリックスから振動の原因を推定する診断処理手段
   と、予め診断結果に対応する振動解析モデルが格納され
   たメモリと、前記診断処理手段により推定された振動原
   因を取込み、この振動原因と一致した解析モデルを前記
   メモリより取出して解析する振動解析検証手段と、この
   振動解析検証手段による解析検証結果及び前記診断処理
   手段による診断結果を取込んで振動現象の発生について
   評価する診断結果評価手段とを備えたことを特徴とする
   回転機械の振動診断装置。
6. 【請求項６】 請求項５記載の回転機械の振動診断装置
   において、前記診断結果評価手段は、振動解析モデルを
   使用して振動にシミュレーションした結果から得られる
   振動値と予め初期組立、あるいは定検後の組立時に測定
   された軸受部およびシール部での回転部と静止部の隙間
   測定データとを比較して、正常か異常かを評価し、その
   評価結果を表示手段に表示させるようにしたことを特徴
   とする回転機械の振動診断装置。
7. 【請求項７】 請求項５記載の回転機械の振動診断装置
   において、前記診断処理部は、予め定検による分解点検
   時の再組み立てなどでの状態変化により振動が発生する
   可能性のある振動因果マトリックス上の振動原因成分に
   重み付けが付加され、この重み付けにより振動原因の発
   生確率を高めて推定するようにしたことを特徴とする回
   転機械の振動診断装置。
8. 【請求項８】 請求項５記載の回転機械の振動診断装置
   において、前記診断結果評価手段は、複数の振動原因と
   これら各振動原因に対応する調査すべき項目と調査方法
   が書き込まれた必要条件テーブルを備え、前記診断処理
   部で処理された診断原因が複数推定されたとき、前記必
   要条件テーブルから原因を絞り込むために必要な調査す
   べき項目とその調査方法とを特定して表示手段に表示さ
   せるようにしたことを特徴とする回転機械の振動診断装
   置。