Шта је напукли ротор? Детекција и реаговање • Преносни балансер, анализатор вибрација "Balanset" за динамичко балансирање дробилица, вентилатора, малчера, пужева на комбајнима, вратила, центрифуга, турбина и многих других ротора Шта је напукли ротор? Детекција и реаговање • Преносни балансер, анализатор вибрација "Balanset" за динамичко балансирање дробилица, вентилатора, малчера, пужева на комбајнима, вратила, центрифуга, турбина и многих других ротора

Шта је напукли ротор? Детекција и реаговање

Објавио admin на

Разумевање напуклих ротора

Дефиниција: Шта је напукли ротор?

A напукао ротор је ротор или ротирајуће вратило које је развило пукотину услед замора – прелом који се шири кроз материјал услед цикличног напрезања. Ово је у суштини исто што и пукотина вратила али наглашава комплетан склоп ротора, а не само елемент вратила. Напукли ротори су изузетно опасни јер се пукотина може проширити од мале, неприметне грешке до потпуног катастрофалног лома за неколико дана или недеља након што се открије. вибрација праћење.

Карактеристични вибрациони потпис напуклог ротора је истакнут 2× (други хармоник) компонента која расте како се пукотина шири, што је резултат варијације крутости вратила два пута по обртају док се пукотина отвара и затвара током ротације.

Како се пукотине развијају у роторима

Места настанка пукотина

Пукотине скоро увек настају при концентрацијама напона:

  • Кљунови: Оштри углови на крајевима жлебова за кључ (најчешће место почетка)
  • Промене пречника: Рамена, кораци или прелази
  • Навојни делови: Корени навоја стварају концентрацију напона
  • Рупе и унакрсне бушилице: За пролазе за уље или монтажу
  • Притисните ивице: Интерференцијално налегање ствара заостали напон
  • Завари: Зоне под утицајем топлоте и заварени врхови
  • Корозионе јаме: Површински дефекти од корозија
  • Ознаке обраде: Трагови алата, посебно ако су нормални на напрезање

Процес раста пукотина

  1. Формирање микропукотина: Почиње се при концентрацији стреса, обично < 1 мм
  2. Споро ширење: Пукотина постепено расте са сваким циклусом напрезања (може трајати годинама)
  3. Убрзање: Како пукотина расте, интензитет напрезања се повећава, брзина раста се убрзава
  4. Детектабилна фаза: Пукотина 10-30% кроз пречник, појављује се 2× вибрација
  5. Критична величина: Преостали материјал недовољан за ношење терета
  6. Катастрофални прелом: Изненадни, потпуни отказ вратила

Карактеристични 2X вибрациони потпис

Зашто пукотине производе 2 пута веће вибрације

Механизам пукотина при дисању:

  • Пукотина затворена (компресија): Када је подручје прслине у компресији (дно ротације за хоризонтално вратило), површине прслине су у контакту, крутост вратила је већа
  • Пукотина (напетост): Када је пукотина под напоном (врх ротације), пукотина се отвара, крутост вратила се смањује
  • Два пута по револуцији: Крутост се мења два пута по обртају (једном када је пукотина оријентисана нагоре, једном када је оријентисана надоле)
  • 2× Форсирање: Варијација крутости на 2× фреквенцији ствара 2× вибрациони одзив
  • Раст амплитуде: Како пукотина расте, асиметрија крутости се повећава, амплитуда се повећава удвостручено

Карактеристике вибрација

  • Примарни индикатор: 2× компонента која се појављује и расте током времена
  • 1× Промене: 1× вибрација се такође може повећати јер пукотина ствара резидуални лук
  • Виши хармоници: 3×, 4× се могу појавити како пукотина постаје јака
  • Фаза Понашање: Фазни углови се могу мењати током покретања/успоравања другачије него за неравнотежа
  • Осетљивост на температуру: 2× амплитуда може варирати са температуром вратила (што утиче на отварање пукотине)

Детекција и дијагноза

Праћење вибрација

Трендови односа 2X/1X

  • Пратите однос 2× амплитуде и 1× амплитуде
  • Нормална машина: 2×/1× < 0.2-0.3
  • Сумња на пукотину: 2×/1× > 0,5 и повећава се
  • Потврђена пукотина: 2×/1× приближава се или прелази 1,0
  • Ванредно стање: 2×/1× > 2,0, препоручује се тренутно искључивање

Тестирање транзијената

  • Бодеови дијаграми током покретања/успоравања са радом без гасова
  • Напукли ротор показује необично понашање од 2×
  • Може се видети два врха на 1/2 сваког критична брзина
  • Фазне промене се разликују од нормалног одговора на неравнотежу

Недеструктивно испитивање

  • Магнетна инспекција честица (MPI): Детекција површинских и приповршинских пукотина
  • Пенетрант боје: Визуелно откривање површинских пукотина
  • Ултразвучно испитивање (УТ): Детекција унутрашњих пукотина
  • Вртложне струје: Детекција површинских пукотина без контакта
  • Радиографија: Детекција унутрашњих пукотина у критичним компонентама

Реаговање у ванредним ситуацијама

Приликом откривања сумње на пукотину

  1. Повећајте праћење: Од месечног до дневног или континуираног
  2. Смањите озбиљност оперативних захтева: Смањите брзину или оптерећење ако је могуће
  3. Планирајте хитну инспекцију: Закажите NDT преглед што је пре могуће
  4. Припремите се за искључивање: Наручите резервно вратило, планирајте поступке поправке
  5. Процена ризика: Израчунајте време до потенцијалног отказа на основу стопе раста

Ако се потврди пукотина

  • Тренутно искључивање: Осим ако процена ризика не покаже безбедан континуирани рад током дефинисаног периода
  • Без поновног покретања: Док се вратило не замени или поправи
  • Замена вратила: Најпоузданије решење
  • Анализа узрока: Утврдите зашто се пукотина појавила како бисте спречили њено поновно појављивање

Стратегије превенције

Дизајн

  • Елиминишите или минимизирајте концентрацију стреса
  • Користите велике радијусе заобљења (R > 0,1 × пречник)
  • Избегавајте жлебове за клинање кад год је то могуће; користите интерферентна налегања
  • Прави избор материјала и термичка обрада
  • Површинска обрада (сачмарење, нитрирање) за побољшање отпорности на замор

Операција

  • Одржавајте добро квалитет равнотеже (минимизирати циклично напрезање савијања)
  • Precision поравнање (смањити моменте савијања)
  • Избегавајте рад на критичним брзинама
  • Спречите прекорачење брзине
  • Контролишите термичка напрезања правилним загревањем/хлађењем

Одржавање

  • Редовно праћење вибрација са 2× праћењем трендова
  • Периодична инспекција нерационалног тестирања (годишње или по процени ризика)
  • Спречава корозију (штити од почетка тачкасте корозије)
  • Одржавајте ниске вибрације (смањује циклично напрезање)

Напукли ротори представљају један од најкритичнијих начина отказа код ротирајућих машина. Комбинација праћења вибрација (детекција карактеристичног раста сигнала 2×) и периодичног недеструктивног испитивања пружа суштинску заштиту, омогућавајући откривање пре катастрофалног квара и дозвољавајући планирану замену вратила која спречава велика секундарна оштећења и безбедносне ризике.

← Назад на главни индекс

Categories:
WhatsApp