Comprendre l'analyse de la montée en puissance
Définition : Qu'est-ce que l'analyse de la montée en puissance ?
Analyse de la montée en puissance est la mesure et l'évaluation systématiques de vibration amplitude et phase lors de l'accélération de l'équipement, de l'arrêt ou d'une faible vitesse à la vitesse de fonctionnement. Enregistrement continu des données pendant démarrer permet l'identification de vitesses critiques (visibles sous forme de pics d'amplitude), évaluation de amortissement (à partir de la netteté maximale), détection des problèmes spécifiques au démarrage (arc thermique), et la validation des procédures de démarrage. Les données sont généralement affichées sous forme de Diagrammes de Bode (amplitude et phase en fonction de la vitesse) et parcelles en cascade montrant l'évolution spectrale.
L'analyse de démarrage est essentielle pour la mise en service de nouveaux équipements (vérification des prévisions de conception), le dépannage des problèmes de vibrations au démarrage et l'évaluation périodique de l'état de santé en comparant les signatures de démarrage actuelles aux signatures historiques afin de détecter la dégradation.
Collecte de données
Mesures requises
- Vibration: Enregistrement continu à tous les emplacements de palier
- La vitesse : Tachymètre signal pour le suivi du régime moteur
- Phase : Impulsion par révolution pour la mesure de phase
- Durée: Du bouton de démarrage à la vitesse de fonctionnement stable
- Échantillonnage: Instantanés continus ou temporels
Configuration de l'instrumentation
- Analyseur multicanal ou système d'acquisition de données
- Accéléromètres sur tous les paliers (horizontal, vertical, axial)
- Tachymètre optique ou laser avec bande réfléchissante
- Enregistrement déclenché avant le début de l'accélération
Résultats de l'analyse
Intrigue de Bode
Affichage standard de démarrage :
- Parcelle supérieure : Amplitude des vibrations en fonction de la vitesse
- Parcelle inférieure : Angle de phase vs. vitesse
- Vitesses critiques : Pics d'amplitude avec un déphasage de 180°
- Parcelles multiples : Une par emplacement/direction de mesure
Parcelle de cascade
- Visualisation 3D : fréquence, vitesse, amplitude
- Présente l'évolution spectrale complète
- 1× composante suit en diagonale à la vitesse
- Les fréquences naturelles apparaissent comme des caractéristiques verticales
- Les intersections indiquent les vitesses critiques
Diagramme polaire
- Représentation vectorielle de l'amplitude et de la phase
- Spirale caractéristique à travers les vitesses critiques
- Utilisé dans l'analyse avancée de la dynamique des rotors
Informations obtenues
Identification de la vitesse critique
- Les pics d'amplitude sur le graphique indiquent les vitesses critiques.
- Un déphasage de 180° confirme la résonance.
- Toutes les vitesses critiques entre zéro et la vitesse de fonctionnement ont été identifiées.
- Comparer aux prévisions de conception
Évaluation de l'amortissement
- Pics acérés : Faible amortissement (Q = 20-50), problème potentiel
- Hauts sommets : Amortissement élevé (Q = 5-10), passage plus sûr
- Quantitatif: Calculer le coefficient d'amortissement à partir de la largeur de crête
Marges de séparation
- Vérifier la vitesse de fonctionnement indépendamment des vitesses critiques
- Exigence typique : marge de ±20 à 30%
- Une séparation adéquate = un fonctionnement sûr
- Séparation insuffisante = fonctionnement en résonance potentielle
Validation de la procédure de démarrage
- Vérifier que le taux d'accélération est suffisant pour franchir les vitesses critiques.
- Vérifier que les vibrations restent dans les limites à toutes les vitesses.
- Identifier si des points d'arrêt sont nécessaires
Comparaison avec Coastdown
Similitudes
- Les deux permettent d'identifier les vitesses critiques et les fréquences naturelles.
- Mêmes techniques d'analyse et mêmes graphiques
- Données complémentaires
Différences
- Course d'élan : Vitesse croissante, transition du froid au chaud, accélération motorisée
- Descente en côte: Diminution de la vitesse, du chaud au froid, décélération naturelle
- Comparaison: Les différences révèlent des effets thermiques ou dépendants de la charge
Applications
Mise en service
- Les nouveaux équipements commencent à démarrer
- Vérifier que conforme aux spécifications de conception
- Base de référence pour comparaison future
- Exigence relative aux tests d'acceptation
Évaluation périodique
- essais de démarrage annuels ou semestriels
- Comparer à la valeur de référence
- Détecter les changements (variations de vitesse critiques, changements d'amortissement)
- Données de tendance pour la détection de la dégradation
Dépannage
- Problèmes de vibrations au démarrage
- Déterminer si la résonance est liée
- Évaluer l'efficacité des modifications
L'analyse de la montée en régime permet une caractérisation dynamique complète du rotor grâce à la mesure des vibrations au démarrage. Les diagrammes de Bode et les courbes en cascade qui en résultent révèlent les vitesses critiques, les caractéristiques d'amortissement et le comportement au démarrage, éléments essentiels pour la mise en service des équipements, les contrôles périodiques de leur état et le dépannage des problèmes de vibrations liés au démarrage des machines tournantes.
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