Coastdown-analyse begrijpen
Definitie: Wat is Coastdown-analyse?
Coastdown-analyse is systematisch trillingen meting en evaluatie tijdens de vertraging van de apparatuur van de bedrijfssnelheid naar stilstand nadat de stroom is losgekoppeld, waarbij de amplitude wordt geregistreerd, fase, En spectrale inhoud over het hele snelheidsbereik. Analyse van uitloopgegevens door Bode-plots en waterval displays onthult kritische snelheden, natuurlijke frequenties, demping kenmerken en het dynamische gedrag van de rotor die essentieel zijn voor de inbedrijfstelling van apparatuur, het oplossen van problemen en de periodieke controle van de staat.
Coastdown-analyse is nauw verwant aan aanloopanalyse maar biedt voordelen van natuurlijke, onbekrachtigde vertraging (eenvoudiger, veiliger) en hoge bedrijfstemperaturen (vs. koude start). Het is een standaardtest voor de acceptatie van turbomachines en een waardevolle periodieke diagnose die wordt uitgevoerd tijdens geplande stilstanden.
Testprocedure
Voorbereiding
- Installeer versnellingsmeters op alle lagerlocaties
- Verbinden toerenteller voor snelheids- en fasereferentie
- Configureer gegevensverzameling voor continue opname
- Triggervoorwaarden vaststellen (snelheidsbereik, duur)
Uitvoering
- Stabiliseren: Apparatuur op constante bedrijfssnelheid
- Opname starten: Start data-acquisitie
- Stroom loskoppelen: Motor uit, brandstoftoevoer turbine afgesloten, etc.
- Monitor: Let op trillingen tijdens het vertragen
- Record voltooid: Blijf stoppen of minimale snelheid van belang
- Gegevens opslaan: Archief complete coastdown-dataset
Duur
- Hangt af van de traagheid en wrijving van de rotor
- Kleine motoren: 30-60 seconden
- Grote turbines: 10-30 minuten
- Langere kustafvaarten leveren meer datapunten op (betere resolutie)
Gegevensanalyse
Bode Plot Generatie
- Trillingsamplitude bij elke snelheid extraheren (uit het volgfilter)
- Fasehoek bij elke snelheid extraheren
- Zet zowel vs. snelheid uit
- Kritische snelheden verschijnen als amplitudepieken met faseovergangen
Watervalperceel
- Bereken FFT met regelmatige snelheidsintervallen
- Spectra stapelen om 3D-weergave te creëren
- Snelheidssynchrone componenten (1×, 2×) volgen diagonaal
- Vaste frequentiecomponenten (natuurlijke frequenties) verschijnen verticaal
- Kritieke snelheden zichtbaar als kruispunten
Baananalyse
- Met XY-naderingssondes
- Schacht baan veranderingen door kritische snelheden
- Precessierichting en vormevolutie
- Geavanceerde karakterisering van rotordynamiek
Geëxtraheerde informatie
Kritieke snelheidslocaties
- Precieze RPM waar resonanties optreden
- Eerste, tweede, derde kritische snelheden indien binnen bereik
- Verificatie versus ontwerpberekeningen
- Beoordeling van de scheidingsmarge
Resonantie ernst
- De piekamplitude geeft de versterkingsfactor aan
- Hoge pieken (> 5-10× basislijn) duiden op lage demping
- Scherpe pieken zijn zorgelijker dan brede pieken
- Beoordeel of trillingen acceptabel zijn tijdens transiënten
Dempingskwantificering
- Berekenen vanuit piekscherpte (Q-factormethode)
- Of van de vervalsnelheid in het tijdsdomein
- Dempingsverhouding doorgaans 0,01-0,10 voor machines
- Lagere demping = hogere resonantiepieken
Toepassingen
Inbedrijfstelling van nieuwe apparatuur
- Validatie van de eerste run
- Controleer of de kritieke snelheden overeenkomen met de voorspellingen (±10-15%)
- Bevestig voldoende scheidingsmarges
- Stel een basislijn vast voor toekomstige vergelijking
- Vereiste voor acceptatietesten
Problemen met hoge trillingen oplossen
- Bepaal of er bijna een kritische snelheid wordt bereikt
- Identificeer voorheen onbekende resonanties
- Beoordeel het effect van wijzigingen (lagerwijzigingen, extra massa)
- Vergelijk voor/na kustafsluitingen
Periodieke gezondheidsbeoordeling
- Jaarlijkse uitloop tijdens geplande sluitingen
- Vergelijk met de inbedrijfstellingsbasislijn
- Kritieke snelheidsveranderingen detecteren (die mechanische veranderingen aangeven)
- Monitor de demping degradatie
Voordelen ten opzichte van Run-Up
Onbekrachtigde vertraging
- Natuurlijke uitloop door wrijving en wind
- Geen complicaties in het controlesysteem
- Eenvoudigere uitvoering
Langzamere snelheidsveranderingen
- Langere tijd bij elke snelheid (betere gegevensresolutie)
- Meer datapunten via kritische snelheden
- Verbeterde dempingsmeting
Testen van warme omstandigheden
- Apparatuur op bedrijfstemperatuur
- Lagers bij bedrijfsspeling
- Representatiever voor de werkelijke operationele dynamiek
Praktische overwegingen
Veiligheid
- Controleer trillingen tijdens het uitlopen
- Als het te lang duurt, overweeg dan een noodstop in plaats van doorrijden.
- Personeel uit de buurt van apparatuur
- Veiligheidssystemen functioneel
Gegevenskwaliteit
- Zorg voor een stabiele vertraging (niet onregelmatig)
- Voldoende bemonsteringsfrequentie voor de hoogste frequenties
- Goed toerentellersignaal overal
- Voldoende gemiddelden bij elke snelheid
Herhaalbaarheid
- Voer meerdere afbouwpogingen uit ter verificatie
- Vergelijk resultaten op consistentie
- Variaties duiden op veranderende omstandigheden of meetproblemen
Coastdown-analyse is een fundamentele diagnostische techniek voor rotordynamica die een uitgebreide karakterisering van het dynamische gedrag van machines biedt door middel van metingen tijdens natuurlijke vertraging. De resulterende Bode- en watervaldiagrammen onthullen kritische snelheden, beoordelen de demping en maken vergelijking met ontwerpvoorspellingen of historische basislijnen mogelijk. Dit maakt coastdown-testen essentieel voor inbedrijfstellingsvalidatie, periodieke conditiebeoordeling en het oplossen van resonantieproblemen in roterende apparatuur.