BENTLY 3500/45 176449-04 双通道轴向位移监测器

BENTLY 3500/45 176449-04 双通道轴向位移监测器

1. 产品说明

3500/45 (176449-04) 是 3500系列机械保护系统的双通道轴向位移监测器，专用于 旋转机械的轴向位置超限保护。

• 核心功能： 
  • 高精度测量 转子轴向窜动（支持双探头差分补偿安装）。
  • 执行 四级报警逻辑（包含动态补偿消除误报）。
  • 提供 实时位置趋势 + 峰峰值锁定。
• 角色：防止透平机械 转子-定子轴向碰撞的核心保障，符合 API 670 第5版 标准。

2. 关键参数与规格

3. 产品特征

• 动态温度补偿： 
  • 自动修正 探头灵敏度温漂（-0.1%/°C）。
  • 消除 热膨胀引起的零点偏移（补偿精度±2μm）。
• 抗干扰技术： 
  • 数字式载波解调（抗电磁干扰>80dB）。
  • 可编程低通滤波（切除齿轮啮合等高频噪声）。
• 安全架构： 
  • 双路 冗余报警逻辑（硬件+软件双重表决）。
  • 传感器失效自诊断（Gap电压<1V或>20V触发报警）。
• 事件记录： 
  • 存储 最后5次报警事件波形（采样率20kHz，时长500ms）。

4. 作用与用途

• 核心作用： 
  • 轴向位移保护：触发联锁防止推力轴承失效导致的转子轴向碰撞。
  • 磨损监测：实时监测 推力瓦磨损量（精度±5μm）。
• 典型应用： 
  • 蒸汽轮机 高低压缸转子位置监控。
  • 离心压缩机 推力盘位置超限保护。
  • 水轮发电机组 轴向水推力监测。

5. 应用领域

适用于 存在轴向载荷的重型旋转设备：

• 能源电力：燃机联合循环机组、核电站主泵。
• 石油化工：催化裂化主风机、合成气压缩机。
• 船舶工业：船舶推进涡轮机、艉轴轴向定位。
• 冶金制造：高炉煤气透平机组。

6. 所属系列

• 产品线：Bently Nevada 3500 系列机械保护系统。
• 系统关联模块：

  协作模块	型号	协同功能
  框架接口模块	3500/92	数据传输至DCS/PLC
  转速模块	3500/25	提供键相信号（用于相位补偿）
  振动监测模块	3500/15	同步分析径向振动与轴向位移关联性

轴向位移测量原理

graph LRA[推力盘] --> B(涡流探头A)A --> C(涡流探头B)B --> D[3500/45 通道1]C --> E[3500/45 通道2]D --> F{差分计算}
E --> F
F --> G[实际位移 = (A-B)/2]

差分模式优势：

• 消除 转子径向跳动干扰
• 补偿 探头安装误差
• 灵敏度提升 √2倍

安装与调试规范

1. 探头安装要求

2. 报警值设置（以蒸汽轮机为例）

Alert 报警：  ±0.7mm   → 预警推力瓦异常磨损  
Danger联锁： ±1.2mm   → 紧急停机（响应时间<50ms）  
Sensor Fail：探头间隙电压<0.5V或>22V

诊断与维护

• 典型故障处理：

  现象	根本原因	解决方案
  位移值漂移	探头绝缘老化/热膨胀未补偿	重新标定零点（热态）
  键相通道干扰	光电传感器距离过大	调整键相探头至<1mm间隙
  4-20mA输出抖动	接地环路干扰	改用隔离型安全栅

• 校准周期： 
  • 12个月 现场零点校准（使用TK-4位移标定仪）。
  • 36个月 返厂全量程标定（精度追溯至NIST标准）。

型号编码解析

176449-04 后缀含义：

认证与文档

• 国际认证： 
  • SIL 2 (IEC 61508)
  • ATEX/IECEx Zone 2 (Ex nA IIC T4)
  • DNV-GL（船级社认证）
• 行业标准： 
  • API 670 5th Edition §4.4
  • ISO 7919-3（轴向位移评价）
• 手册参考：
  3500/45 Axial Position Monitor Manual (DOC-REF: 158785-04)

⚠️ 安全警告：

1. 联锁测试：必须进行 每月一次 Danger旁路测试！
2. 差分模式：禁止单探头运行！否则 丧失抗干扰能力！
3. 键相丢失：若键相信号失效超过 5秒，模块自动切换至 无补偿模式（精度下降50%）！

典型应用场景

离心式合成气压缩机保护

设备参数：  
  - 转速：12,000 rpm  
  - 轴向推力：8.5吨  
监测配置：  
  - 探头A/B：8mm涡流探头（安装在推力盘两侧）  
  - 键相源：光电传感器（60齿齿轮）  
报警策略：  
  - Alert：±0.8mm（触发润滑油压提升）  
  - Danger：±1.5mm（联锁ESD系统）  
数据输出：  
  - 4-20mA → DCS实时监视  
  - Modbus → System 1®预测性维护平台