Forståelse af Coastdown-analyse
Definition: Hvad er Coastdown-analyse?
Coastdown-analyse er systematisk vibrationer måling og evaluering under udstyrsdeceleration fra driftshastighed til stop efter strømafbrydelse, registrering af amplitude, fase, og spektralindhold i hele hastighedsområdet. Analyse af data om friløb gennem Bode-plot og vandfaldsudstillinger afslører kritiske hastigheder, naturlige frekvenser, dæmpning karakteristika og rotorens dynamiske adfærd, der er afgørende for idriftsættelse af udstyr, fejlfinding og periodisk tilstandsverifikation.
Coastdown-analyse er tæt forbundet med opløbsanalyse men tilbyder fordele ved naturlig, ikke-motoriseret deceleration (enklere, sikrere) og høje driftstemperaturforhold (vs. koldstart). Det er en standardtest for accept af turbomaskiner og en værdifuld periodisk diagnosticering, der udføres under planlagte nedlukninger.
Testprocedure
Forberedelse
- Installer Accelerometre på alle lejesteder
- Forbinde omdrejningstæller til hastigheds- og fasereference
- Konfigurer dataopsamling til kontinuerlig optagelse
- Etabler triggerbetingelser (hastighedsområde, varighed)
Udførelse
- Stabilisere: Udstyr ved konstant driftshastighed
- Start optagelse: Start dataindsamling
- Afbryd strømmen: Motorafbrydelse, afbrydelse af turbinebrændstof osv.
- Overvåge: Hold øje med vibrationer under deceleration
- Optagelse fuldført: Fortsæt med at stoppe eller den minimale hastighed af interesse
- Gem data: Arkivér det komplette datasæt for kystlinje
Varighed
- Afhænger af rotorens inerti og friktion
- Små motorer: 30-60 sekunder
- Store turbiner: 10-30 minutter
- Længere kystafgange giver flere datapunkter (bedre opløsning)
Analyse af data
Bode-plotgenerering
- Udtræk vibrationsamplitude ved hver hastighed (fra sporingsfilter)
- Udtræk fasevinkel ved hver hastighed
- Plot både vs. hastighed
- Kritiske hastigheder vises som amplitudetoppe med faseovergange
Vandfaldsgrund
- Beregn FFT med regelmæssige hastighedsintervaller
- Stak spektre for at skabe 3D-visning
- Hastighedssynkrone komponenter (1×, 2×) sporer diagonalt
- Fastfrekvenskomponenter (naturfrekvenser) vises lodrette
- Kritiske hastigheder synlige som kryds
Orbitanalyse
- Med XY-nærhedsprober
- Aksel kredsløb ændringer gennem kritiske hastigheder
- Præcessionsretning og formutvikling
- Avanceret rotordynamikkarakterisering
Uddragne oplysninger
Kritiske hastighedssteder
- Præcis omdrejningstal, hvor resonanser opstår
- Første, anden, tredje kritiske hastighed, hvis inden for området
- Verifikation vs. designberegninger
- Vurdering af separationsmargin
Resonanssværhedsgrad
- Peak-amplitude angiver forstærkningsfaktor
- Høje toppe (> 5-10× baseline) indikerer lav dæmpning
- Skarpe toppe mere bekymrende end brede toppe
- Vurder om vibrationer er acceptable under transienter
Dæmpningskvantificering
- Beregn ud fra peak skarphed (Q-faktormetode)
- Eller fra henfaldshastighed i tidsdomænet
- Dæmpningsforhold typisk 0,01-0,10 for maskiner
- Lavere dæmpning = højere resonanstoppe
Applikationer
Idriftsættelse af nyt udstyr
- Validering af første kørsel
- Bekræft, at kritiske hastigheder matcher forudsigelser (±10-15%)
- Bekræft tilstrækkelige separationsmarginer
- Etabler et udgangspunkt for fremtidig sammenligning
- Krav til accepttest
Fejlfinding af høje vibrationer
- Afgør om drift nær kritisk hastighed
- Identificer tidligere ukendte resonanser
- Vurder effekten af modifikationer (lejeændringer, øget masse)
- Sammenlign før/efter kystnedskæringer
Periodisk helbredsvurdering
- Årlig nedkøring under planlagte nedlukninger
- Sammenlign med idriftsættelsesgrundlaget
- Registrer kritiske hastighedsskift (indikerer mekaniske ændringer)
- Overvåg dæmpningsforringelse
Fordele i forhold til opstart
Upåvirket deceleration
- Naturlig friløb fra friktion og vindpåvirkning
- Ingen komplikationer med kontrolsystemet
- Enklere udførelse
Langsommere hastighedsændringer
- Længere tid ved hver hastighed (bedre dataopløsning)
- Flere datapunkter gennem kritiske hastigheder
- Forbedret dæmpningsmåling
Test af varme forhold
- Udstyr ved driftstemperatur
- Lejer ved driftsafstand
- Mere repræsentativ for den faktiske driftsdynamik
Praktiske overvejelser
Sikkerhed
- Overvåg vibrationer under friløb
- Hvis det er for meget, overvej nødstop frem for at køre igennem
- Personale væk fra udstyr
- Funktionelle sikkerhedssystemer
Datakvalitet
- Sørg for stabil deceleration (ikke uregelmæssig)
- Tilstrækkelig samplingsfrekvens for de højeste frekvenser
- Godt omdrejningstællersignal overalt
- Tilstrækkelige gennemsnit ved hver hastighed
Gentagelsesnøjagtighed
- Udfør flere friløb for verifikation
- Sammenlign resultater for konsistens
- Variationer indikerer ændrede forhold eller måleproblemer
Coastdown-analyse er en grundlæggende diagnostisk teknik til rotordynamik, der giver omfattende karakterisering af maskiners dynamiske adfærd gennem måling under naturlig deceleration. De resulterende Bode- og vandfaldsplots afslører kritiske hastigheder, vurderer dæmpning og muliggør sammenligning med designforudsigelser eller historiske basislinjer, hvilket gør coachdown-testning afgørende for idriftsættelsesvalidering, periodisk tilstandsvurdering og resonansfejlfinding i roterende udstyr.