Pomiary drgań w instalacjach przemysłowych o mocy poniżej 50 MW

Pomiary drgań / Pomiary wibracji w instalacjach przemysłowych o mocy poniżej 50 MW

Instalacje o mocy poniżej 50 MW stanowią bardzo dużą grupę, różniącą się pod względem mocy, budowy i funkcji. Metodologia pracy i wymagania będą się również znacznie różnić w zależności od typu instalacji, dostępnych przyrządów pomiarowych oraz czynnika ryzyka/awarii danej instalacji. Dla wygody rozróżniamy cztery grupy: maszyny z łożyskami kulkowymi bez systemów monitorowania, maszyny z łożyskami kulkowymi z systemami monitorowania, maszyny z łożyskami ślizgowymi bez systemów monitorowania oraz maszyny z łożyskami ślizgowymi z systemami monitorowania.

Aby określić ryzyko lub czynnik awarii, można przeprowadzić obliczenia. Częste awarie można omówić z firmą serwisową i poszukać trwałego rozwiązania w celu zmniejszenia wskaźnika awaryjności.

Maszyny z łożyskami kulkowymi bez systemów monitorowania

  • Niskie ryzyko: pomiary okresowe z wykorzystaniem rejestratora danych w długich odstępach czasu
  • Wysokie ryzyko: pomiary okresowe z wykorzystaniem rejestratora danych w wydłużonych odstępach czasu

Maszyny z łożyskami kulkowymi o niskim ryzyku są zazwyczaj poddawane pomiarom w długich odstępach czasu, ponieważ uszkodzenia można wykryć na wczesnym etapie. W przypadku instalacji o podwyższonym ryzyku stosuje się dłuższe odstępy czasu, aby wcześnie wykrywać potencjalne uszkodzenia, określić trend i ustalić optymalny termin konserwacji, w miarę możliwości poprzez działania naprawcze. Celem jest maksymalizacja żywotności instalacji. Wykryte uszkodzenia należy ocenić w celu ustalenia ich źródła. Może to obejmować zarówno kontrolę wzrokową, jak i szczegółową analizę łożysk, w tym analizę smaru.

Maszyny z łożyskami kulkowymi wyposażone w systemy monitorowania

  • Niskie ryzyko: pomiary okresowe za pomocą rejestratora danych z niewielką częstotliwością, w tym dane z systemu monitorowania
  • Wysokie ryzyko: pomiary okresowe z analizą danych w wydłużonych odstępach czasu, w tym dane z systemu monitorowania

Jeśli na maszynach z łożyskami kulkowymi zainstalowany jest system monitorowania, dane te zostaną wykorzystane do ustalenia, czy istnieją czynniki związane z procesem, wpływające na charakterystykę drgań instalacji. Na podstawie wniosków wynikających z tych danych można w razie potrzeby zastosować inną metodologię pomiarową. W takim przypadku momenty zmian wynikających z procesu muszą być monitorowane za pomocą systemu analizy danych. Jeśli maszyna zostanie sklasyfikowana jako obarczona wysokim ryzykiem, do przeprowadzenia właściwej analizy wymagana jest odpowiednia ilość danych.

Jeśli maszyna z łożyskami kulkowymi jest monitorowana za pomocą systemu monitorującego, dane te mogą mieć kluczowe znaczenie dla identyfikacji zmieniającego się zachowania maszyny w różnych warunkach procesowych. W przypadku wykrycia zmian należy je rejestrować za pomocą systemu analizy danych, który uwzględnia te zmiany. W ten sposób można ustalić, czy zmiany te zagrażają niezawodności instalacji. Można również ustalić, czy maszyna stanowi zagrożenie oraz czy należy dostosować wybrany interwał.

Maszyny z łożyskami ślizgowymi bez systemu monitorowania drgań wału

  • Niskie ryzyko: pomiary okresowe z wykorzystaniem rejestratora danych w normalnych odstępach czasu, w tym okresowe analizy oleju
  • Wysokie ryzyko: pomiary okresowe z wykorzystaniem systemu analizy danych w wydłużonych odstępach czasu, w tym okresowa analiza oleju

Pomiary na maszynie z łożyskami ślizgowymi dostarczają bardzo ograniczonych informacji, ponieważ mechaniczna ścieżka generowanych drgań jest silnie tłumiona przez łożyska ślizgowe. Przeprowadzanie okresowych analiz oleju jest w takich przypadkach bardzo cenne, ponieważ pozwala wykryć zużycie białego metalu. Możliwe jest, że łożysko ślizgowe, pomimo bardzo niskiego poziomu drgań, nadal ulega zużyciu z powodu nieefektywnego smarowania. Gdy maszyna zostaje sklasyfikowana jako obarczona wysokim ryzykiem, wysoce pożądane jest zebranie większej ilości danych w celu przeprowadzenia lepszej analizy.

Maszyny z łożyskami ślizgowymi wyposażone w system monitorowania drgań wału

  • Niskie ryzyko: pomiary okresowe za pomocą rejestratora danych z niewielką częstotliwością, w tym dane z systemu monitorowania
  • Wysokie ryzyko: pomiary okresowe z wykorzystaniem systemu analizy danych i urządzenia zbierającego dane w wydłużonych odstępach czasu, w tym dane z systemu monitorowania

W przypadku obecności stacjonarnego systemu monitorowania wyposażonego w czujniki drgań wału można przeprowadzić skuteczną analizę, uwzględniając również te dane. W ten sposób można efektywnie monitorować położenie wału w łożysku oraz wykrywać zużycie łożysk ślizgowych na wczesnym etapie. Przeprowadzając pomiary w instalacjach wysokiego ryzyka za pomocą systemu analizy danych, można wykonać i przeanalizować pomiary orbity. Taka analiza danych pozwala wykryć zmieniające się zachowanie maszyny na wczesnym etapie, umożliwiając zaplanowanie działań naprawczych.

Zdjęcie: General Electric (GE) LM2500