Comprensione dell'analisi coastdown
Definizione: Che cosa è l'analisi coastdown?
Analisi del coastdown è sistematico vibrazione misurazione e valutazione durante la decelerazione dell'apparecchiatura dalla velocità operativa all'arresto dopo la disconnessione dell'alimentazione, registrazione dell'ampiezza, fase, E contenuto spettrale in tutta la gamma di velocità. Analisi dei dati di coastdown attraverso diagrammi di Bode e esposizioni di cascate rivela velocità critiche, frequenze naturali, smorzamento caratteristiche e comportamento dinamico del rotore essenziali per la messa in servizio delle apparecchiature, la risoluzione dei problemi e la verifica periodica delle condizioni.
L'analisi del coastdown è strettamente correlata a analisi di accelerazione ma offre i vantaggi della decelerazione naturale non motorizzata (più semplice e sicura) e delle condizioni di funzionamento a temperature elevate (rispetto all'avviamento a freddo). È un test standard per l'accettazione delle turbomacchine e una preziosa diagnostica periodica eseguita durante gli arresti programmati.
Procedura di prova
Preparazione
- Installare accelerometri in tutte le posizioni dei cuscinetti
- Collegare tachimetro per riferimento di velocità e fase
- Configurare l'acquisizione dati per la registrazione continua
- Stabilire le condizioni di attivazione (intervallo di velocità, durata)
Esecuzione
- Stabilizzare: Attrezzatura a velocità operativa costante
- Avvia registrazione: Avvia l'acquisizione dei dati
- Scollegare l'alimentazione: Spegnimento del motore, interruzione del carburante della turbina, ecc.
- Monitorare: Osservare le vibrazioni durante la decelerazione
- Registrazione completa: Continuare a fermarsi o velocità minima di interesse
- Salva dati: Archivio completo del set di dati di coastdown
Durata
- Dipende dall'inerzia e dall'attrito del rotore
- Piccoli motori: 30-60 secondi
- Grandi turbine: 10-30 minuti
- I coastdown più lunghi forniscono più punti dati (migliore risoluzione)
Analisi dei dati
Generazione del diagramma di Bode
- Estrarre l'ampiezza della vibrazione a ciascuna velocità (dal filtro di tracciamento)
- Estrarre l'angolo di fase a ciascuna velocità
- Tracciare entrambi rispetto alla velocità
- Le velocità critiche appaiono come picchi di ampiezza con transizioni di fase
Trama della cascata
- Calcola FFT a intervalli di velocità regolari
- Impila gli spettri per creare una visualizzazione 3D
- Componenti sincronizzati alla velocità (1×, 2×) tracciano diagonalmente
- Le componenti a frequenza fissa (frequenze naturali) appaiono verticali
- Velocità critiche visibili come intersezioni
Analisi dell'orbita
- Con sonde di prossimità XY
- Lancia orbita cambiamenti attraverso velocità critiche
- Direzione della precessione ed evoluzione della forma
- Caratterizzazione avanzata della dinamica del rotore
Informazioni estratte
Posizioni di velocità critica
- RPM preciso dove si verificano le risonanze
- Prima, seconda, terza velocità critica se nel range
- Calcoli di verifica vs. di progettazione
- Valutazione del margine di separazione
Gravità della risonanza
- L'ampiezza di picco indica il fattore di amplificazione
- Picchi elevati (> 5-10× baseline) indicano un basso smorzamento
- Le cime aguzze sono più preoccupanti delle cime ampie
- Valutare se la vibrazione è accettabile durante i transitori
Quantificazione dello smorzamento
- Calcolare dalla nitidezza del picco (metodo del fattore Q)
- Oppure dal tasso di decadimento nel dominio del tempo
- Rapporto di smorzamento in genere 0,01-0,10 per macchinari
- Minore smorzamento = picchi di risonanza più elevati
Applicazioni
Messa in servizio di nuove apparecchiature
- Validazione di prima esecuzione
- Verificare che le velocità critiche corrispondano alle previsioni (±10-15%)
- Confermare margini di separazione adeguati
- Stabilire una base di riferimento per confronti futuri
- Requisito di test di accettazione
Risoluzione dei problemi relativi alle vibrazioni elevate
- Determinare se si opera in prossimità della velocità critica
- Identificare risonanze precedentemente sconosciute
- Valutare l'effetto delle modifiche (cambiamenti dei cuscinetti, massa aggiunta)
- Confronta prima/dopo i coastdown
Valutazione periodica della salute
- Coastdown annuale durante le chiusure programmate
- Confronta con la base di messa in servizio
- Rilevare cambi di velocità critici (che indicano cambiamenti meccanici)
- Monitorare il degrado dello smorzamento
Vantaggi rispetto alla corsa
Decelerazione non motorizzata
- Decelerazione naturale dovuta all'attrito e alla deriva
- Nessuna complicazione del sistema di controllo
- Esecuzione più semplice
Cambiamenti di velocità più lenti
- Tempo più lungo a ciascuna velocità (migliore risoluzione dei dati)
- Più punti dati attraverso velocità critiche
- Misurazione dello smorzamento migliorata
Test di condizioni calde
- Apparecchiatura a temperatura di esercizio
- Cuscinetti con giochi operativi
- Più rappresentativo delle dinamiche operative reali
Considerazioni pratiche
Sicurezza
- Monitorare le vibrazioni durante la discesa
- Se eccessivo, prendere in considerazione una fermata di emergenza anziché procedere in avanti
- Personale libero dalle attrezzature
- Sistemi di sicurezza funzionali
Qualità dei dati
- Assicurare una decelerazione stabile (non irregolare)
- Frequenza di campionamento adeguata per le frequenze più elevate
- Buon segnale del contagiri in tutto
- Medie sufficienti a ciascuna velocità
Ripetibilità
- Eseguire più coastdown per la verifica
- Confronta i risultati per coerenza
- Le variazioni indicano condizioni mutevoli o problemi di misurazione
L'analisi di coastdown è una tecnica diagnostica fondamentale per la dinamica dei rotori, che fornisce una caratterizzazione completa del comportamento dinamico dei macchinari attraverso misurazioni durante la decelerazione naturale. I diagrammi di Bode e a cascata risultanti rivelano le velocità critiche, valutano lo smorzamento e consentono il confronto con le previsioni di progetto o con i dati storici, rendendo i test di coastdown essenziali per la convalida della messa in servizio, la valutazione periodica delle condizioni e la risoluzione dei problemi di risonanza nelle apparecchiature rotanti.
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 