Pochopenie analýzy dojazdu
Definícia: Čo je analýza dobehu?
Analýza dojazdu je systematický vibrácie meranie a vyhodnocovanie počas spomaľovania zariadenia z prevádzkovej rýchlosti do zastavenia po odpojení napájania, zaznamenávanie amplitúdy, fázaa spektrálny obsah v celom rozsahu rýchlostí. Analýza údajov o dojazde prostredníctvom Bodeho grafy a vodopádové zobrazenia odhaľuje kritické rýchlosti, prirodzené frekvencie, tlmenie charakteristiky a dynamické správanie rotora, ktoré sú nevyhnutné pre uvedenie zariadenia do prevádzky, riešenie problémov a pravidelné overovanie stavu.
Analýza dojazdu úzko súvisí s analýza predbežného nábehu ale ponúka výhody prirodzeného spomaľovania bez motora (jednoduchšie, bezpečnejšie) a podmienok prevádzkovej teploty za vysokých teplôt (oproti studenému štartu). Je to štandardný test pre akceptáciu turbosústrojov a cenná pravidelná diagnostika vykonávaná počas plánovaných odstávok.
Skúšobný postup
Príprava
- Inštalácia stránky akcelerometre na všetkých miestach ložísk
- Pripojiť tachometer pre referenciu rýchlosti a fázy
- Konfigurácia zberu údajov pre nepretržitý záznam
- Stanovenie spúšťacích podmienok (rozsah rýchlosti, trvanie)
Vykonanie
- Stabilizovať: Zariadenie pri stabilnej prevádzkovej rýchlosti
- Spustiť nahrávanie: Spustiť zber údajov
- Odpojenie napájania: Vypnutie motora, prerušenie prívodu paliva do turbíny atď.
- Monitor: Sledujte vibrácie počas spomaľovania
- Záznam dokončený: Pokračovať v zastavení alebo minimálnej rýchlosti, ktorá vás zaujíma
- Uložiť dáta: Archivovať kompletný súbor údajov o dojazde
Trvanie
- Závisí od zotrvačnosti rotora a trenia
- Malé motory: 30 – 60 sekúnd
- Veľké turbíny: 10 – 30 minút
- Dlhšie dobehy poskytujú viac údajov (lepšie rozlíšenie)
Analýza údajov
Generovanie Bodeho grafu
- Extrahujte amplitúdu vibrácií pri každej rýchlosti (z filtra sledovania)
- Extrakcia fázového uhla pri každej rýchlosti
- Znázornite oboje v závislosti od rýchlosti
- Kritické rýchlosti sa prejavujú ako amplitúdové vrcholy s fázovými prechodmi
Vodopádový pozemok
- Vypočítajte FFT v pravidelných rýchlostných intervaloch
- Skladanie spektier na vytvorenie 3D zobrazenia
- Komponenty synchrónne s otáčkami (1×, 2×) sledujú diagonálne
- Zložky s pevnou frekvenciou (vlastné frekvencie) sa javia vertikálne
- Kritické rýchlosti viditeľné ako križovatky
Analýza obežnej dráhy
- S bezdotykovými sondami XY
- Hriadeľ obežná dráha zmeny cez kritické rýchlosti
- Smer precesie a vývoj tvaru
- Pokročilá charakterizácia dynamiky rotora
Extrahované informácie
Miesta kritickej rýchlosti
- Presné otáčky, kde dochádza k rezonanciám
- Prvá, druhá a tretia kritická rýchlosť, ak sú v rozsahu
- Overenie vs. návrhové výpočty
- Posúdenie oddeľovacej rezervy
Závažnosť rezonancie
- Amplitúda vrcholu označuje faktor zosilnenia
- Vysoké vrcholy (> 5-10× základná línia) naznačujú nízke tlmenie
- Ostré vrcholy znepokojujúcejšie ako široké vrcholy
- Posúďte, či sú vibrácie počas prechodného obdobia prijateľné.
Kvantifikácia tlmenia
- Vypočítajte z maximálnej ostrosti (metóda Q-faktora)
- Alebo z miery rozpadu v časovej doméne
- Tlmiaci pomer je pre stroje typicky 0,01 – 0,10
- Nižšie tlmenie = vyššie rezonančné vrcholy
Aplikácie
Uvedenie nových zariadení do prevádzky
- Overenie prvého spustenia
- Overte, či kritické rýchlosti zodpovedajú predpovediam (±10-15%)
- Potvrďte dostatočné oddeľovacie rezervy
- Stanovenie základnej línie pre budúce porovnanie
- Požiadavka na akceptačné testovanie
Riešenie problémov s vysokými vibráciami
- Určite, či pracuje v blízkosti kritickej rýchlosti
- Identifikujte predtým neznáme rezonancie
- Posúdenie vplyvu úprav (zmeny ložísk, pridaná hmotnosť)
- Porovnajte pred/po dojazdoch
Pravidelné hodnotenie zdravotného stavu
- Ročný dobeh počas plánovaných odstávok
- Porovnajte s východiskovým stavom uvedenia do prevádzky
- Detekcia kritických zmien rýchlosti (indikácia mechanických zmien)
- Monitorovanie degradácie tlmenia
Výhody oproti rozbehu
Nepoháňané spomalenie
- Prirodzený dobeh v dôsledku trenia a vetra
- Žiadne komplikácie s ovládacím systémom
- Jednoduchšie prevedenie
Pomalšie zmeny rýchlosti
- Dlhší čas pri každej rýchlosti (lepšie rozlíšenie údajov)
- Viac dátových bodov prostredníctvom kritických rýchlostí
- Vylepšené meranie tlmenia
Skúšanie za tepla
- Zariadenie pri prevádzkovej teplote
- Ložiská s prevádzkovými vôľami
- Reprezentatívnejšie pre skutočnú prevádzkovú dynamiku
Praktické úvahy
Bezpečnosť
- Monitorovanie vibrácií počas dojazdu
- Ak je nadmerné, zvážte núdzové zastavenie namiesto prejazdu cez neho.
- Personál bez vybavenia
- Bezpečnostné systémy funkčné
Kvalita údajov
- Zabezpečte stabilné spomalenie (nie nepravidelné)
- Dostatočná vzorkovacia frekvencia pre najvyššie frekvencie
- Dobrý signál otáčkomeru po celú dobu
- Dostatočné priemery pri každej rýchlosti
Opakovateľnosť
- Vykonajte viacero dojazdov na overenie
- Porovnajte výsledky pre konzistentnosť
- Odchýlky naznačujú meniace sa podmienky alebo problémy s meraním
Analýza dobehu je základná diagnostická technika dynamiky rotora, ktorá poskytuje komplexnú charakterizáciu dynamického správania strojov prostredníctvom merania počas prirodzeného spomaľovania. Výsledné Bodeho a vodopádové grafy odhaľujú kritické rýchlosti, posudzujú tlmenie a umožňujú porovnanie s projektovými predpoveďami alebo historickými základnými hodnotami, vďaka čomu je testovanie dobehu nevyhnutné pre validáciu uvedenia do prevádzky, pravidelné hodnotenie stavu a riešenie problémov s rezonanciou v rotačných zariadeniach.