Forstå oppstartsvibrasjoner i roterende maskineri
Definisjon: Hva er oppstartsvibrasjon?
Oppstartsvibrasjon refererer til vibrasjon egenskaper og oppførsel til roterende maskineri i akselerasjonsperioden fra stillstand til normal driftshastighet. Dette omfatter både forventet hastighet forbigående vibrasjon etter hvert som maskinen passerer gjennom kritiske hastigheter og eventuelle unormale vibrasjonsfenomener som kan oppstå spesielt i oppstartsfasen, som for eksempel termisk sløyfe, lagerustabiliteter eller mekanisk setning.
Det er avgjørende for sikker maskindrift å forstå og overvåke oppstartsvibrasjoner, ettersom mange vibrasjonsrelaterte problemer manifesterer seg tydeligst under oppstarter, og oppstartstransienten kan være den mest mekanisk belastende perioden i driften.
Typiske vibrasjonsegenskaper ved oppstart
Normal oppstartsvibrasjonsprogresjon
I en maskin som fungerer som den skal, følger vibrasjonen under oppstart et forutsigbart mønster:
Innledende fase (0-20% hastighet)
- Svært lav vibrasjon fra ubalanse (kraft proporsjonal med hastighet²)
- Enhver betydelig vibrasjon indikerer mekaniske problemer eller termisk sløyfe
- Langsom rullevibrasjon gir grunnlag for mekanisk tilstand
Akselerasjon gjennom kritiske hastigheter
- Vibrasjonsamplituden øker etter hvert som man nærmer seg hver kritiske hastighet
- Toppamplitude ved kritisk hastighet (resonans)
- Rask reduksjon når hastigheten fortsetter forbi kritisk hastighet
- 180° fase skift gjennom hver kritiske hastighet
- Flere topper hvis det finnes flere kritiske hastigheter under driftshastigheten
Tilnærming til driftshastighet
- Vibrasjonen stabiliserer seg til et stabilt nivå
- Primært 1× komponent fra gjenværende ubalanse
- Termisk stabilisering kan forårsake gradvise endringer i løpet av de første 30–60 minuttene
Vanlige problemer med oppstartsvibrasjoner
1. Termisk bue
Termisk sløyfe er det vanligste oppstartsspesifikke vibrasjonsproblemet:
- Symptom: Høy vibrasjon under første akselerasjon, gradvis avtagende etter hvert som maskinen varmes opp
- Forårsake: Asymmetrisk oppvarming som skaper midlertidig akselkrumning
- Hyppighet: 1× synkron
- Oppførsel: Høy selv ved lave rullehastigheter; avtar når termisk likevekt nås
- Løsning: Utvidede oppvarmingsprosedyrer, drift av dreiehjul
2. For høy kritisk hastighetsvibrasjon
- Symptom: Svært høye vibrasjonstopper ved kjøring gjennom kritiske hastigheter
- Årsaker: Fattig demping, høy ubalanse, drift for nær kritisk hastighet
- Fare: Potensiell skade på lagre og tetninger under hver oppstart
- Løsning: Forbedre balansering, øk akselerasjonshastigheten gjennom kritiske soner, legg til demping
3. Gni under akselerasjon
- Symptom: Plutselig uregelmessig vibrasjon og subsynkrone komponenter
- Forårsake: Utilstrekkelig klaring, for høy kritisk hastighetsvibrasjon som forårsaker kontakt
- Fare: Termisk skade, ødeleggelse av tetninger
- Løsning: Verifiser klaringer, forbedre balansen, senke akselerasjonen
4. Lagerustabilitet under oppstart
- Symptom: Subsynkron vibrasjon som utvikles under akselerasjon
- Forårsake: Lageret har ikke nådd driftstemperatur og optimal stivhet/demping ennå
- Oppførsel: Kan forsvinne når lageret varmes opp
- Løsning: Utvidet oppvarming ved middels hastighet før full akselerasjon
Utforming av oppstartsprosedyre
Optimalisering av akselerasjonshastighet
Akselerasjonshastigheten bør tilpasses maskinens egenskaper:
Soner for langsom akselerasjon
- Første rulling (0-10% hastighet): Svært treg til å oppdage termisk bue eller mekaniske problemer
- Under første kritiske punkt: Moderat hastighet for termisk oppvarming
- Fremst av alt kritisk: Kan akselerere raskere til driftshastighet
Rask gjennomgangssoner
- Kritiske hastighetsområder: Akselerer raskt (±15–20% rundt hver kritiske hastighet)
- Typisk pris: 2–5× normal akselerasjonshastighet
- Hensikt: Minimer tid ved resonans, begrens oppbygging av vibrasjonsamplitude
Hold poeng
- Termisk bløtleggingshastigheter: Hold på 30%, 50%, 70% for store turbiner
- Varighet: 10–30 minutter på hver vent
- Hensikt: Tillat termisk stabilisering, reduser termiske gradienter
- Vibrasjonssjekk: Bekreft at vibrasjonen er akseptabel før du fortsetter
Overvåkings- og akseptkriterier
Sanntidsovervåking
Overvåk følgende under oppstart:
- Totalt vibrasjonsnivå: Skal ikke overskride alarmgrensene ved noen hastighet
- Lagertemperaturer: Gradvis økning akseptabel; rask økning indikerer problemer
- Hastighetssporing: Bekreft at maskinen akselererer jevnt
- Fasevinkel: Spor etter uventede endringer som indikerer mekaniske problemer
Akseptkriterier
- Kritiske hastighetstopper: Bør samsvare med forutsigelsene ±10-15%
- Toppamplituder: Bør ikke overskride designgrenser (vanligvis definert i utstyrsspesifikasjoner)
- Stabil vibrasjon: Bør nå akseptable nivåer etter termisk stabilisering
- Repeterbarhet: Etterfølgende oppstartsbedrifter bør vise konsekvent oppførsel
Feilsøking av unormal oppstartsvibrasjon
Høy initial vibrasjon
Mulige årsaker:
- Termisk bue fra forrige drift eller nedstengning
- Mekanisk bue eller bøyd skaft
- Lagerproblemer (slitasje, feiljustering)
- Løshet eller mekaniske defekter
Vibrasjon øker under oppvarming
Mulige årsaker:
- Utvikling av termisk bue fra asymmetrisk oppvarming
- Termisk vekst som påvirker justeringen
- Lagerklaring endres med temperatur
- Termisk ekspansjon som lukker klaringer som fører til gnaging
Uregelmessig vibrasjon under akselerasjon
Mulige årsaker:
- Gnidning eller periodisk kontakt
- Løse komponenter setter seg eller forskyver seg
- Koblingsproblemer
- Variabel lageroppførsel
Dokumentasjon og basisdata
Første igangkjøring
Etabler vibrasjonssignatur for grunnlinjen ved oppstart:
- Registrer fullstendige oppkjøringsdata
- Generere Bode-plott og fossefalltomter
- Dokumenter alle kritiske hastigheter og toppamplituder
- Arkiv som referanse for fremtidig sammenligning
Periodisk sammenligning
- Sammenlign nåværende oppstart med baseline
- Se etter endringer på kritiske hastighetspunkter (indikerer mekaniske endringer)
- Sporendringer i toppamplituder (indikerer ubalanse eller dempingsendringer)
- Overvåk for nye vibrasjonskomponenter som ikke er tilstede i grunnlinjen
Oppstartsvibrasjonsanalyse gir et innblikk i maskinens helsetilstand som utfyller stabil overvåking. Mange utviklende problemer viser seg tydeligst under oppstart, noe som gjør oppstartsvibrasjonstrender til et verdifullt prediktivt vedlikeholdsverktøy for kritisk roterende utstyr.
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 