Förstå Coastdown-analys
Definition: Vad är kustnedgångsanalys?
Coastdown-analys är systematisk vibration mätning och utvärdering under utrustningens retardation från driftshastighet till stopp efter att strömmen har kopplats bort, registrering av amplitud, fasoch spektralinnehåll i hela hastighetsområdet. Analys av utrullningsdata genom Bode-diagram och vattenfallsdisplayer avslöjar kritiska hastigheter, naturliga frekvenser, dämpning egenskaper och rotorns dynamiska beteende som är avgörande för driftsättning av utrustning, felsökning och regelbunden tillståndsverifiering.
Coastdown-analys är nära besläktad med uppkörningsanalys men erbjuder fördelar med naturlig, motorlös retardation (enklare, säkrare) och höga driftstemperaturer (jämfört med kallstart). Det är ett standardtest för turbomaskiners godkännande och en värdefull periodisk diagnostik som utförs under planerade driftstopp.
Testprocedur
Förberedelse
- Installera accelerometrar på alla lagerplatser
- Ansluta varvräknare för hastighets- och fasreferens
- Konfigurera datainsamling för kontinuerlig registrering
- Fastställ utlösningsvillkor (hastighetsområde, varaktighet)
Utförande
- Stabilisera: Utrustning med konstant driftshastighet
- Starta inspelning: Starta datainsamling
- Koppla bort strömmen: Motoravstängning, bränsleavstängning för turbin etc.
- Övervaka: Observera vibrationer under retardation
- Inspelning klar: Fortsätt att stanna eller lägsta hastighet av intresse
- Spara data: Arkivera komplett kustnedgångsdatauppsättning
Varaktighet
- Beror på rotorns tröghet och friktion
- Små motorer: 30–60 sekunder
- Stora turbiner: 10–30 minuter
- Längre kustavstånd ger fler datapunkter (bättre upplösning)
Analys av data
Bode-diagramgenerering
- Extrahera vibrationsamplitud vid varje hastighet (från spårningsfiltret)
- Extrahera fasvinkel vid varje hastighet
- Rita både kontra hastighet
- Kritiska hastigheter visas som amplitudtoppar med fasövergångar
Vattenfallstomt
- Beräkna FFT med regelbundna hastighetsintervall
- Stapla spektra för att skapa 3D-visning
- Hastighetssynkrona komponenter (1×, 2×) spårar diagonalt
- Fastfrekvenskomponenter (egenfrekvenser) visas vertikalt
- Kritiska hastigheter synliga som korsningar
Omloppsbana-analys
- Med XY-närhetsprober
- Axel bana förändringar genom kritiska hastigheter
- Precessionsriktning och formutveckling
- Avancerad rotordynamikkarakterisering
Information extraherad
Kritiska hastighetsplatser
- Precis varvtal där resonanser uppstår
- Första, andra, tredje kritiska hastigheten om inom intervallet
- Verifiering kontra designberäkningar
- Bedömning av separationsmarginal
Resonanssvårighetsgrad
- Toppamplituden indikerar förstärkningsfaktorn
- Höga toppar (> 5–10× baslinjen) indikerar låg dämpning
- Skarpa toppar mer oroande än breda toppar
- Bedöm om vibrationer är acceptabla under transienta perioder
Dämpningskvantifiering
- Beräkna från toppskärpa (Q-faktormetoden)
- Eller från avklingningshastighet i tidsdomänen
- Dämpningsförhållande vanligtvis 0,01–0,10 för maskiner
- Lägre dämpning = högre resonanstoppar
Applikationer
Idrifttagning av ny utrustning
- Första körningsvalidering
- Verifiera att kritiska hastigheter matchar förutsägelser (±10-15%)
- Bekräfta tillräckliga separationsmarginaler
- Fastställ utgångspunkt för framtida jämförelse
- Krav på acceptanstest
Felsökning av höga vibrationer
- Avgör om man kör nära kritisk hastighet
- Identifiera tidigare okända resonanser
- Bedöm effekten av modifieringar (lagerbyten, ökad massa)
- Jämför före/efter kustnedgångar
Periodisk hälsobedömning
- Årlig kustavstängning under planerade avstängningar
- Jämför med idrifttagningsbaslinjen
- Upptäck kritiska hastighetsförändringar (vilket indikerar mekaniska förändringar)
- Övervaka dämpningsförsämring
Fördelar jämfört med uppkörning
Motorlös retardation
- Naturlig frihjulsdrift från friktion och vindkraft
- Inga komplikationer i styrsystemet
- Enklare utförande
Långsammare hastighetsändringar
- Längre tid vid varje hastighet (bättre dataupplösning)
- Fler datapunkter genom kritiska hastigheter
- Förbättrad dämpningsmätning
Testning av heta förhållanden
- Utrustning vid driftstemperatur
- Lager vid driftspel
- Mer representativt för den faktiska driftsdynamiken
Praktiska överväganden
Säkerhet
- Övervaka vibrationer under utrullning
- Om det är för mycket, överväg nödstopp istället för att cykla igenom
- Personal på avstånd från utrustning
- Säkerhetssystemen fungerar
Datakvalitet
- Säkerställ stabil retardation (inte oregelbunden)
- Tillräcklig samplingsfrekvens för högsta frekvenser
- Bra varvräknarsignal rakt igenom
- Tillräckliga medelvärden vid varje hastighet
Repeterbarhet
- Utför flera utrullningar för verifiering
- Jämför resultat för konsekvens
- Variationer indikerar ändrade förhållanden eller mätproblem
Frihjulsanalys är en grundläggande diagnostisk teknik för rotordynamik som ger omfattande karakterisering av maskiners dynamiska beteende genom mätning under naturlig retardation. De resulterande Bode- och vattenfallsdiagrammen avslöjar kritiska hastigheter, bedömer dämpning och möjliggör jämförelse med konstruktionsförutsägelser eller historiska baslinjer, vilket gör frihjulstestning avgörande för driftsättningsvalidering, periodisk tillståndsbedömning och resonansfelsökning i roterande utrustning.
 
									 
									 
									 
									 
									 
									