Razumijevanje vibracija pri pokretanju rotirajućih strojeva
Definicija: Što je vibracija pri pokretanju?
Vibracija pri pokretanju odnosi se na vibracija karakteristike i ponašanje rotirajućih strojeva tijekom razdoblja ubrzanja od mirovanja do normalne radne brzine. To obuhvaća i očekivane prolazne vibracije dok stroj prolazi kroz kritične brzine i sve abnormalne vibracijske pojave koje se mogu pojaviti posebno tijekom faze pokretanja, kao što su termalni luk, nestabilnosti ležajeva ili mehaničko slijeganje.
Razumijevanje i praćenje vibracija pri pokretanju ključno je za siguran rad stroja, jer se mnogi problemi povezani s vibracijama najjasnije manifestiraju tijekom pokretanja, a prijelazno stanje pri pokretanju može biti mehanički najnapornije razdoblje rada.
Tipične karakteristike vibracija pri pokretanju
Normalni napredak vibracija pri pokretanju
U ispravno funkcionirajućem stroju, vibracije tijekom pokretanja slijede predvidljiv obrazac:
Početna faza (brzina 0-20%)
- Vrlo niske vibracije od neravnoteža (sila proporcionalna brzini²)
- Svaka značajna vibracija ukazuje na mehaničke probleme ili termalni luk
- Sporo vibriranje kotrljanja pruža osnovu za mehaničko stanje
Ubrzanje kroz kritične brzine
- Amplituda vibracija se povećava kako se približava svaka kritična brzina
- Vršna amplituda pri kritičnoj brzini (rezonanca)
- Naglo smanjenje kako brzina nastavlja prelaziti kritičnu brzinu
- 180° faza prolazak kroz svaku kritičnu brzinu
- Višestruki vrhovi ako postoji više kritičnih brzina ispod radne brzine
Pristup radnoj brzini
- Vibracija se smiruje na stabilnu razinu
- Primarno 1× komponenta iz preostale neravnoteže
- Termalna stabilizacija može uzrokovati postupne promjene tijekom prvih 30-60 minuta
Uobičajeni problemi s vibracijama pri pokretanju
1. Termalni luk
Termalni luk je najčešći problem s vibracijama specifičan za pokretanje:
- Simptom: Visoka vibracija tijekom početnog ubrzanja, postupno se smanjuje kako se stroj zagrijava
- Uzrok: Asimetrično zagrijavanje stvara privremenu zakrivljenost osovine
- Frekvencija: 1× sinkroni
- Ponašanje: Visoko čak i pri malim brzinama kotrljanja; smanjuje se kako se postiže toplinska ravnoteža
- Riješenje: Produženi postupci zagrijavanja, rad zupčanika za okretanje
2. Prekomjerna vibracija kritične brzine
- Simptom: Vrlo visoki vršni vibraciji pri prolasku kroz kritične brzine
- Uzroci: Siromašno prigušivanje, velika neravnoteža, rad preblizu kritične brzine
- Rizik: Potencijalno oštećenje ležajeva i brtvi tijekom svakog pokretanja
- Riješenje: Poboljšajte ravnotežu, povećajte ubrzanje kroz kritične zone, dodajte prigušenje
3. Trljanje tijekom ubrzanja
- Simptom: Iznenadne nepravilne vibracije i subsinkrone komponente
- Uzrok: Nedovoljni razmaci, prekomjerne vibracije kritične brzine koje uzrokuju kontakt
- Rizik: Toplinsko oštećenje, uništavanje brtve
- Riješenje: Provjerite razmake, poboljšajte ravnotežu, usporite ubrzanje
4. Nestabilnost ležaja tijekom pokretanja
- Simptom: Subsinkrone vibracije koje se razvijaju tijekom ubrzanja
- Uzrok: Ležaj još nije dostigao radnu temperaturu i optimalnu krutost/prigušenje
- Ponašanje: Može nestati kako se ležaj zagrijava
- Riješenje: Duže zagrijavanje pri srednjoj brzini prije punog ubrzanja
Dizajn postupka pokretanja
Optimizacija brzine ubrzanja
Brzina ubrzanja treba biti prilagođena karakteristikama stroja:
Zone sporog ubrzanja
- Početno kotrljanje (brzina 0-10%): Vrlo sporo otkrivanje termalnog luka ili mehaničkih problema
- Ispod prvog kritičnog: Umjerena brzina termičkog zagrijavanja
- Iznad svih kritičnih stvari: Može brže ubrzati do radne brzine
Zone brzog prolaza
- Kritični rasponi brzina: Brzo ubrzajte (±15-20% oko svake kritične brzine)
- Tipična cijena: 2-5× normalna brzina ubrzanja
- Svrha: Minimizirajte vrijeme rezonancije, ograničite nakupljanje amplitude vibracija
Zadržne točke
- Brzine termičkog namakanja: Za velike turbine držite na 30%, 50%, 70%
- Trajanje: 10-30 minuta pri svakom držanju
- Svrha: Omogućiti toplinsku stabilizaciju, smanjiti toplinske gradijente
- Provjera vibracija: Prije nastavka provjerite jesu li vibracije prihvatljive
Kriteriji praćenja i prihvaćanja
Praćenje u stvarnom vremenu
Tijekom pokretanja pratite:
- Ukupna razina vibracija: Ne smije prekoračiti granice alarma ni pri jednoj brzini
- Temperature ležajeva: Postupno povećanje je prihvatljivo; brzi porast ukazuje na probleme
- Praćenje brzine: Potvrdite glatko ubrzavanje stroja
- Fazni kut: Pratite neočekivane promjene koje ukazuju na mehaničke probleme
Kriteriji prihvaćanja
- Kritični vrhovi brzine: Trebalo bi odgovarati predviđanjima ±10-15%
- Vršne amplitude: Ne smije prelaziti projektna ograničenja (obično definirana u specifikacijama opreme)
- Vibracije u ustaljenom stanju: Trebale bi dosegnuti prihvatljive razine nakon termičke stabilizacije
- Ponovljivost: Uzastopni startupi trebali bi pokazivati dosljedno ponašanje
Rješavanje problema s abnormalnim vibracijama pri pokretanju
Visoka početna vibracija
Mogući uzroci:
- Termalni luk iz prethodnog rada ili gašenja
- Mehanički luk ili savijena osovina
- Problemi s ležajevima (habanje, neusklađenost)
- Labavost ili mehanički nedostaci
Vibracije se povećavaju tijekom zagrijavanja
Mogući uzroci:
- Razvoj termalnog luka iz asimetričnog zagrijavanja
- Termalni rast koji utječe na poravnanje
- Zračnost ležaja se mijenja s temperaturom
- Toplinsko širenje zatvarajućih zazora koji uzrokuju trenje
Nepravilne vibracije tijekom ubrzanja
Mogući uzroci:
- Trljanje ili povremeni kontakt
- Labave komponente se talože ili pomiču
- Problemi sa spajanjem
- Promjenjivo ponašanje ležaja
Dokumentacija i osnovni podaci
Početno puštanje u rad
Utvrdite osnovni potpis vibracija pri pokretanju:
- Zabilježite potpune podatke o zaletu
- Generirati Bodeovi dijagrami and vodopadne parcele
- Dokumentirajte sve kritične brzine i vršne amplitude
- Arhiva kao referenca za buduću usporedbu
Periodična usporedba
- Usporedite trenutni startup s početnim stanjem
- Potražite promjene na kritičnim mjestima brzine (ukazuje na mehaničke promjene)
- Praćenje promjena amplituda vrhova (označava promjene neravnoteže ili prigušenja)
- Pratite nove komponente vibracija koje nisu prisutne u osnovnoj liniji
Analiza vibracija pri pokretanju pruža uvid u stanje stroja koji nadopunjuje praćenje u stacionarnom stanju. Mnogi problemi u razvoju najjasnije se otkrivaju tijekom pokretanja, što praćenje trendova vibracija pri pokretanju čini vrijednim alatom za predviđanje održavanja kritične rotirajuće opreme.
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 