Förstå startvibrationer i roterande maskiner

Anordningar

Bärbar balanserare & vibrationsanalysator Balanset-1A

$2,358.31

Delar

Vibrationssensor

$107.47

Delar

Optisk sensor (laservarvtalsmätare)

$148.07

Anordningar

Balanset-4

$8,123.32

Delar

Magnetiskt stativ i storlek 60 kgf

$54.93

Delar

Reflekterande tejp

$11.94

Anordningar

Dynamisk balanserare "Balanset-1A" OEM

$2,071.73

Definition: Vad är startvibration?

Vibrationer vid uppstart hänvisar till vibration egenskaper och beteende hos roterande maskiner under accelerationsperioden från stillastående till normal driftshastighet. Detta omfattar både den förväntade övergående vibrationer när maskinen passerar igenom kritiska hastigheter och eventuella onormala vibrationsfenomen som kan uppstå specifikt under startfasen, såsom termisk rosett, lagerinstabiliteter eller mekaniska sättningar.

Att förstå och övervaka startvibrationer är avgörande för säker maskindrift, eftersom många vibrationsrelaterade problem visar sig tydligast under starter, och starttransienten kan vara den mest mekaniskt stressiga perioden i drift.

Typiska vibrationsegenskaper vid uppstart

Normal vibrationsprogression vid uppstart

I en korrekt fungerande maskin följer vibrationerna under uppstart ett förutsägbart mönster:

Initial fas (0-20% hastighet)

• Mycket låg vibration från obalans (kraft proportionell mot hastighet²)
• Varje betydande vibration indikerar mekaniska problem eller termisk rosett
• Långsam rullningsvibration ger en baslinje för mekaniskt tillstånd

Acceleration genom kritiska hastigheter

• Vibrationsamplituden ökar när varje kritisk hastighet närmar sig
• Toppamplitud vid kritisk hastighet (resonans)
• Snabb minskning när hastigheten fortsätter förbi kritisk hastighet
• 180° fas växla genom varje kritisk hastighet
• Flera toppar om flera kritiska hastigheter finns under driftshastigheten

Tillvägagångssätt för driftshastighet

• Vibrationen stabiliseras till stationär nivå
• Primärt 1×-komponent från kvarvarande obalans
• Termisk stabilisering kan orsaka gradvisa förändringar under de första 30–60 minuterna

Vanliga problem med vibrationer vid uppstart

1. Termisk båge

Termisk rosett är det vanligaste uppstartsspecifika vibrationsproblemet:

• Symptom: Hög vibration vid initial acceleration, gradvis minskande när maskinen värms upp
• Orsaka: Asymmetrisk uppvärmning skapar tillfällig axelkrökning
• Frekvens: 1× synkron
• Beteende: Hög även vid låga valshastigheter; minskar när termisk jämvikt uppnås
• Lösning: Utökade uppvärmningsprocedurer, drift av vridväxel

2. För hög kritisk hastighetsvibration

• Symptom: Mycket höga vibrationstoppar vid körning genom kritiska hastigheter
• Orsaker: Dålig dämpning, hög obalans, drift för nära kritisk hastighet
• Risk: Potentiella skador på lager och tätningar under varje start
• Lösning: Förbättra balanseringen, öka accelerationshastigheten genom kritiska zoner, lägg till dämpning

3. Gnugga under acceleration

• Symptom: Plötslig oregelbunden vibration och subsynkrona komponenter
• Orsaka: Otillräckliga avstånd, för hög kritisk hastighetsvibration som orsakar kontakt
• Risk: Termisk skada, tätningsförstörelse
• Lösning: Kontrollera markfrigångar, förbättra balansen, sakta ner accelerationen

4. Lagerinstabilitet vid uppstart

• Symptom: Subsynkron vibration som utvecklas under acceleration
• Orsaka: Lagret har ännu inte uppnått driftstemperatur och optimal styvhet/dämpning
• Beteende: Kan försvinna när lagret värms upp
• Lösning: Förlängd uppvärmning vid medelhastighet före full acceleration

Utformning av startprocedurer

Optimera accelerationshastigheten

Accelerationshastigheten bör anpassas till maskinens egenskaper:

Zoner för långsam acceleration

• Initial rulle (0-10% hastighet): Mycket långsamt att upptäcka termisk båge eller mekaniska problem
• Nedanstående första kritiska punkt: Måttlig hastighet för termisk uppvärmning
• Framför allt kritiskt: Kan accelerera snabbare till driftshastighet

Snabbpassagezoner

• Kritiska hastighetsområden: Accelerera snabbt (±15-20% runt varje kritisk hastighet)
• Typisk hastighet: 2–5× normal accelerationshastighet
• Ändamål: Minimera tiden vid resonans, begränsa uppbyggnad av vibrationsamplitud

Hållpoäng

• Termisk blötläggningshastigheter: Håll vid 30%, 50%, 70% för stora turbiner
• Varaktighet: 10–30 minuter vid varje hållplats
• Ändamål: Möjliggör termisk stabilisering, minskar termiska gradienter
• Vibrationskontroll: Kontrollera att vibrationerna är acceptabla innan du fortsätter

Övervaknings- och acceptanskriterier

Realtidsövervakning

Övervaka följande under uppstart:

• Total vibrationsnivå: Bör inte överskrida larmgränserna vid någon hastighet
• Lagertemperaturer: Gradvis ökning acceptabel; snabb ökning indikerar problem
• Hastighetsspårning: Bekräfta att maskinen accelererar smidigt
• Fasvinkel: Spåra oväntade förändringar som indikerar mekaniska problem

Acceptanskriterier

• Kritiska hastighetstoppar: Bör matcha förutsägelser ±10-15%
• Toppamplituder: Bör inte överskrida konstruktionsgränserna (vanligtvis definierade i utrustningsspecifikationer)
• Steady-state vibration: Bör nå acceptabla nivåer efter termisk stabilisering
• Repeterbarhet: Efterföljande startups bör visa konsekvent beteende

Felsökning av onormala startvibrationer

Hög initial vibration

Möjliga orsaker:

• Termisk båge från föregående drift eller avstängning
• Mekanisk båge eller böjd axel
• Lagerproblem (slitage, feljustering)
• Glapphet eller mekaniska defekter

Vibrationer ökar under uppvärmning

Möjliga orsaker:

• Utveckla termisk båge från asymmetrisk uppvärmning
• Termisk tillväxt som påverkar justeringen
• Lagerspelet förändras med temperaturen
• Termisk expansion som stänger avstånd som leder till skav

Oregelbunden vibration under acceleration

Möjliga orsaker:

• Gnuggning eller intermittent kontakt
• Lösa komponenter som sätter sig eller förskjuts
• Kopplingsproblem
• Variabelt lagerbeteende

Dokumentation och baslinjedata

Initial driftsättning

Fastställ baslinjesignatur för startvibrationer:

• Registrera fullständiga uppkörningsdata
• Generera Bode-diagram och vattenfallstomter
• Dokumentera alla kritiska hastigheter och toppamplituder
• Arkiv som referens för framtida jämförelser

Periodisk jämförelse

• Jämför nuvarande start med baslinjen
• Leta efter förändringar på kritiska hastighetspunkter (indikerar mekaniska förändringar)
• Spårförändringar i toppamplituder (indikerar obalans eller dämpningsförändringar)
• Övervaka nya vibrationskomponenter som inte finns i baslinjen

Vibrationsanalys vid uppstart ger en inblick i maskinens hälsa som kompletterar stationär övervakning. Många problem som utvecklas visar sig tydligast under uppstarter, vilket gör vibrationstrender vid uppstart till ett värdefullt verktyg för prediktivt underhåll av kritisk roterande utrustning.

---

← Tillbaka till huvudmenyn