Compreendendo a análise de desaceleração
Definição: O que é Análise de Coastdown?
Análise de desaceleração é sistemático vibração medição e avaliação durante a desaceleração do equipamento da velocidade operacional até a parada após a desconexão da energia, registrando a amplitude, fase, e conteúdo espectral em toda a faixa de velocidade. Análise de dados de desaceleração por meio de Diagramas de Bode e exibições de cachoeiras revela velocidades críticas, frequências naturais, amortecimento características e comportamento dinâmico do rotor essenciais para comissionamento de equipamentos, solução de problemas e verificação periódica de condições.
A análise do Coastdown está intimamente relacionada com análise de preparação mas oferece vantagens de desaceleração natural sem energia (mais simples e segura) e condições de alta temperatura operacional (em comparação com partida a frio). É um teste padrão para aceitação de turbomáquinas e um diagnóstico periódico valioso realizado durante paradas programadas.
Procedimento de teste
Preparação
- Instalar acelerômetros em todos os locais de rolamento
- Conectar tacômetro para referência de velocidade e fase
- Configurar aquisição de dados para gravação contínua
- Estabelecer condições de disparo (faixa de velocidade, duração)
Execução
- Estabilizar: Equipamento em velocidade operacional constante
- Iniciar gravação: Iniciar aquisição de dados
- Desconecte a energia: Desligamento do motor, corte de combustível da turbina, etc.
- Monitor: Observe a vibração durante a desaceleração
- Registro completo: Continue parando ou velocidade mínima de interesse
- Salvar dados: Arquivar conjunto completo de dados de desaceleração
Duração
- Depende da inércia e do atrito do rotor
- Motores pequenos: 30-60 segundos
- Turbinas grandes: 10-30 minutos
- Descidas mais longas fornecem mais pontos de dados (melhor resolução)
Data Analysis
Geração de diagrama de Bode
- Extrair amplitude de vibração em cada velocidade (do filtro de rastreamento)
- Extrair ângulo de fase em cada velocidade
- Plotar ambos versus velocidade
- As velocidades críticas aparecem como picos de amplitude com transições de fase
Terreno em cascata
- Calcular FFT em intervalos regulares de velocidade
- Empilhe espectros para criar uma exibição 3D
- Componentes síncronos de velocidade (1×, 2×) rastreiam diagonalmente
- Os componentes de frequência fixa (frequências naturais) aparecem na vertical
- Velocidades críticas visíveis como cruzamentos
Análise de órbita
- Com sondas de proximidade XY
- Haste órbita mudanças através de velocidades críticas
- Direção da precessão e evolução da forma
- Caracterização avançada da dinâmica do rotor
Informações extraídas
Locais de velocidade crítica
- RPM preciso onde ocorrem ressonâncias
- Primeira, segunda e terceira velocidades críticas se estiverem dentro do intervalo
- Cálculos de verificação vs. projeto
- Avaliação da margem de separação
Gravidade da ressonância
- A amplitude de pico indica fator de amplificação
- Picos altos (> 5-10× linha de base) indicam baixo amortecimento
- Picos agudos são mais preocupantes do que picos largos
- Avalie se a vibração é aceitável durante o transiente
Quantificação de Amortecimento
- Calcular a partir da nitidez máxima (método do fator Q)
- Ou da taxa de decaimento no domínio do tempo
- Taxa de amortecimento tipicamente 0,01-0,10 para máquinas
- Menor amortecimento = picos de ressonância mais altos
Aplicações
Comissionamento de novos equipamentos
- Validação de primeira execução
- Verifique se as velocidades críticas correspondem às previsões (±10-15%)
- Confirme margens de separação adequadas
- Estabelecer uma linha de base para comparação futura
- Requisito de teste de aceitação
Solução de problemas de alta vibração
- Determinar se a operação está próxima da velocidade crítica
- Identificar ressonâncias previamente desconhecidas
- Avaliar o efeito das modificações (mudanças de rolamento, massa adicionada)
- Compare antes/depois dos coastdowns
Avaliação Periódica de Saúde
- Parada anual durante paradas planejadas
- Comparar com a linha de base de comissionamento
- Detectar mudanças críticas de velocidade (indicando mudanças mecânicas)
- Monitorar a degradação do amortecimento
Vantagens sobre a preparação para o início
Desaceleração sem energia
- Desaceleração natural devido ao atrito e ao vento
- Sem complicações no sistema de controle
- Execução mais simples
Mudanças de velocidade mais lentas
- Maior tempo em cada velocidade (melhor resolução de dados)
- Mais pontos de dados por meio de velocidades críticas
- Medição de amortecimento aprimorada
Teste de condição quente
- Equipamento em temperatura de operação
- Rolamentos com folgas operacionais
- Mais representativo da dinâmica operacional real
Considerações práticas
Segurança
- Monitorar a vibração durante a desaceleração
- Se for excessivo, considere uma parada de emergência em vez de passar por cima
- Pessoal afastado do equipamento
- Sistemas de segurança funcionais
Qualidade de dados
- Garantir uma desaceleração estável (não errática)
- Taxa de amostragem adequada para frequências mais altas
- Bom sinal do tacômetro em todo o percurso
- Médias suficientes em cada velocidade
Repetibilidade
- Execute vários coastdowns para verificação
- Compare os resultados para consistência
- Variações indicam mudanças nas condições ou problemas de medição
A análise de desaceleração é uma técnica fundamental de diagnóstico da dinâmica de rotores que fornece uma caracterização abrangente do comportamento dinâmico de máquinas por meio de medições durante a desaceleração natural. Os diagramas de Bode e cascata resultantes revelam velocidades críticas, avaliam o amortecimento e permitem a comparação com previsões de projeto ou linhas de base históricas, tornando os testes de desaceleração essenciais para validação de comissionamento, avaliação periódica de condições e solução de problemas de ressonância em equipamentos rotativos.
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