ทำความเข้าใจเกี่ยวกับโรเตอร์ที่แตกร้าว

อุปกรณ์

Portable balancer & Vibration analyzer Balanset-1A

$2,358.31

อะไหล่

Vibration sensor

$107.47

อะไหล่

Optical Sensor (Laser Tachometer)

$148.07

อุปกรณ์

Balanset-4

$8,123.32

อะไหล่

Magnetic Stand Insize-60-kgf

$54.93

อะไหล่

Reflective tape

$11.94

อุปกรณ์

Dynamic balancer “Balanset-1A” OEM

$2,071.73

คำจำกัดความ: โรเตอร์แตกร้าวคืออะไร?

ก โรเตอร์แตก เป็น โรเตอร์ หรือเพลาหมุนที่เกิดรอยแตกร้าวจากความล้า ซึ่งเป็นรอยแตกที่แพร่กระจายผ่านวัสดุจากแรงดึงแบบวนรอบ โดยพื้นฐานแล้วสิ่งนี้จะเหมือนกับ รอยแตกของเพลา แต่เน้นที่ชุดโรเตอร์ที่สมบูรณ์มากกว่าแค่ส่วนประกอบเพลา โรเตอร์ที่แตกร้าวเป็นอันตรายอย่างยิ่ง เพราะรอยแตกร้าวสามารถแพร่กระจายจากข้อบกพร่องเล็กๆ ที่ตรวจไม่พบ ไปจนถึงรอยแตกร้าวร้ายแรงภายในไม่กี่วันหรือไม่กี่สัปดาห์หลังจากตรวจพบ การสั่นสะเทือน การติดตาม.

ลายเซ็นการสั่นสะเทือนอันเป็นเอกลักษณ์ของโรเตอร์ที่แตกร้าวนั้นโดดเด่น 2× (ฮาร์มอนิกที่สอง) ส่วนประกอบที่เติบโตตามการแพร่กระจายของรอยแตกร้าว ซึ่งเกิดจากการเปลี่ยนแปลงความแข็งของเพลาสองครั้งต่อการหมุนเมื่อรอยแตกร้าวเปิดและปิดในระหว่างการหมุน.

รอยแตกร้าวเกิดขึ้นในโรเตอร์ได้อย่างไร

ไซต์เริ่มต้นการแคร็ก

รอยแตกร้าวส่วนใหญ่มักเริ่มต้นจากความเข้มข้นของความเครียด:

• คีย์เวย์: มุมแหลมที่ปลายลิ่ม (จุดเริ่มต้นที่พบบ่อยที่สุด)
• การเปลี่ยนแปลงเส้นผ่านศูนย์กลาง: ไหล่ ก้าว หรือการเปลี่ยนผ่าน
• ส่วนเกลียว: รากด้ายสร้างความเครียดความเข้มข้น
• เจาะรูและเจาะไขว้: สำหรับช่องทางเดินน้ำมันหรือการติดตั้ง
• ขอบกดพอดี: การรบกวนทำให้เกิดความเครียดตกค้าง
• รอยเชื่อม: บริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนและหัวเชื่อม
• หลุมกัดกร่อน: ข้อบกพร่องบนพื้นผิวจาก การกัดกร่อน
• เครื่องหมายการกลึง: รอยเครื่องมือ โดยเฉพาะถ้าตั้งฉากกับแรงเครียด

กระบวนการเจริญเติบโตของรอยแตกร้าว

1. การเกิดรอยแตกร้าวขนาดเล็ก: เริ่มต้นจากความเข้มข้นของความเครียด โดยทั่วไป < 1 มม.
2. การแพร่กระจายช้า: รอยร้าวจะค่อยๆ ขยายตัวขึ้นเรื่อยๆ ตามวงจรความเครียด (อาจใช้เวลานานหลายปี)
3. ความเร่ง: เมื่อรอยแตกร้าวขยายตัว ความเข้มข้นของความเครียดจะเพิ่มขึ้น อัตราการเติบโตจะเร่งขึ้น
4. ระยะที่ตรวจจับได้: รอยแตก 10-30% ผ่านเส้นผ่านศูนย์กลาง ปรากฏการสั่นสะเทือน 2 เท่า
5. ขนาดที่สำคัญ: วัสดุที่เหลืออยู่ไม่เพียงพอต่อการรองรับน้ำหนัก
6. กระดูกหักร้ายแรง: เพลาเสียหายอย่างกะทันหันและสมบูรณ์

ลายเซ็นการสั่นสะเทือน 2X ที่เป็นเอกลักษณ์

ทำไมรอยแตกร้าวจึงทำให้เกิดการสั่นสะเทือน 2 เท่า

กลไกการหายใจแบบแตก:

• รอยแตกปิด (การบีบอัด): เมื่อบริเวณรอยแตกร้าวอยู่ในสภาวะอัด (จุดต่ำสุดของการหมุนสำหรับเพลาแนวนอน) รอยแตกร้าวจะสัมผัสกับพื้นผิว ความแข็งของเพลาจะสูงขึ้น
• รอยแตกเปิด (ความตึงเครียด): เมื่อรอยแตกร้าวในแรงดึง (ด้านบนของการหมุน) รอยแตกร้าวจะเปิดออก ความแข็งของเพลาจะลดลง
• สองครั้งต่อการปฏิวัติ: ความแข็งจะเปลี่ยนแปลงสองครั้งต่อการหมุน (ครั้งหนึ่งเมื่อรอยแตกหันขึ้น ครั้งหนึ่งเมื่อหันลง)
• การบังคับ 2×: การเปลี่ยนแปลงความแข็งที่ความถี่ 2 เท่าสร้างการตอบสนองการสั่นสะเทือน 2 เท่า
• การเจริญเติบโตของแอมพลิจูด: เมื่อรอยแตกขยายใหญ่ขึ้น ความแข็งที่ไม่สมมาตรจะเพิ่มขึ้น แอมพลิจูดเพิ่มขึ้น 2 เท่า

ลักษณะการสั่นสะเทือน

• ตัวบ่งชี้หลัก: ส่วนประกอบ 2× ที่เกิดขึ้นและเติบโตตามกาลเวลา
• 1× การเปลี่ยนแปลง: การสั่นสะเทือน 1× อาจเพิ่มขึ้นได้เนื่องจากรอยแตกทำให้เกิดรอยโค้งที่เหลืออยู่
• ฮาร์โมนิกส์ระดับสูง: 3×, 4× อาจปรากฏเป็นรอยแตกร้าวที่รุนแรง
• เฟส พฤติกรรม: มุมเฟสอาจเปลี่ยนแปลงในระหว่างการเริ่มต้น/การลงจอดแตกต่างกัน ความไม่สมดุล
• ความไวต่ออุณหภูมิ: แอมพลิจูด 2 เท่าอาจแตกต่างกันไปตามอุณหภูมิเพลา (ส่งผลต่อการเปิดรอยแตกร้าว)

การตรวจจับและการวินิจฉัย

การตรวจสอบการสั่นสะเทือน

อัตราส่วน 2X/1X ที่กำลังเป็นกระแส

• อัตราส่วนมอนิเตอร์ของแอมพลิจูด 2 เท่าต่อแอมพลิจูด 1 เท่า
• เครื่องจักรปกติ: 2×/1× < 0.2-0.3
• สงสัยรอยแตกร้าว: 2×/1× > 0.5 และเพิ่มขึ้น
• รอยแตกที่ได้รับการยืนยัน: 2×/1× ใกล้หรือเกิน 1.0
• ฉุกเฉิน: 2×/1× > 2.0 แนะนำให้ปิดระบบทันที

การทดสอบชั่วคราว

• พล็อตโบด ระหว่างการเริ่มต้น/การล่องเรือ
• โรเตอร์ที่แตกร้าวแสดงพฤติกรรมผิดปกติ 2×
• อาจเห็นยอดสองยอดที่ครึ่งหนึ่งของแต่ละยอด ความเร็ววิกฤต
• การเปลี่ยนแปลงเฟสแตกต่างจากการตอบสนองความไม่สมดุลปกติ

การตรวจสอบแบบไม่ทำลาย

• การตรวจสอบอนุภาคแม่เหล็ก (MPI): ตรวจจับรอยแตกร้าวบนพื้นผิวและใกล้พื้นผิว
• สารแทรกซึมของสี: การตรวจจับรอยแตกร้าวบนพื้นผิวด้วยสายตา
• การทดสอบด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง (UT): ตรวจจับรอยแตกร้าวภายใน
• กระแสน้ำวน: การตรวจจับรอยแตกร้าวบนพื้นผิวโดยไม่ต้องสัมผัส
• เอกซเรย์: การตรวจจับรอยแตกภายในส่วนประกอบที่สำคัญ

การตอบสนองต่อเหตุฉุกเฉิน

เมื่อตรวจพบรอยร้าวที่น่าสงสัย

1. เพิ่มการติดตาม: ตั้งแต่รายเดือนไปจนถึงรายวันหรือต่อเนื่อง
2. ลดความรุนแรงในการดำเนินงาน: ลดความเร็วหรือโหลดหากเป็นไปได้
3. วางแผนการตรวจสอบทันที: กำหนดเวลาตรวจ NDT โดยเร็วที่สุด
4. เตรียมพร้อมสำหรับการปิดระบบ: มีเพลาทดแทนตามสั่ง วางแผนขั้นตอนการซ่อมแซม
5. การประเมินความเสี่ยง: คำนวณเวลาจนถึงความล้มเหลวที่อาจเกิดขึ้นตามอัตราการเติบโต

หากได้รับการยืนยันการแคร็ก

• ปิดระบบทันที: เว้นแต่การประเมินความเสี่ยงจะแสดงให้เห็นการดำเนินการต่อเนื่องที่ปลอดภัยสำหรับระยะเวลาที่กำหนด
• ไม่ต้องรีสตาร์ท: จนกว่าจะเปลี่ยนหรือซ่อมแซมเพลา
• การเปลี่ยนเพลา: โซลูชั่นที่เชื่อถือได้ที่สุด
• การวิเคราะห์สาเหตุหลัก: ระบุสาเหตุที่เกิดรอยร้าวเพื่อป้องกันการเกิดซ้ำ

กลยุทธ์การป้องกัน

ออกแบบ

• กำจัดหรือลดความเข้มข้นของความเครียดให้เหลือน้อยที่สุด
• ใช้รัศมีการกลึงที่กว้าง (R > 0.1 × เส้นผ่านศูนย์กลาง)
• หลีกเลี่ยงลิ่มลิ่มเมื่อทำได้ ใช้อุปกรณ์ป้องกันการรบกวน
• การเลือกวัสดุและการอบชุบด้วยความร้อนที่เหมาะสม
• การบำบัดพื้นผิว (การขัดผิวด้วยช็อตพีนนิ่ง การไนไตรด์) เพื่อปรับปรุงความต้านทานความล้า

การดำเนินการ

• รักษาความดีไว้ คุณภาพสมดุล (ลดแรงดัดแบบวงจรให้เหลือน้อยที่สุด)
• Precision การจัดตำแหน่ง (ลดโมเมนต์ดัด)
• หลีกเลี่ยงการทำงานที่ความเร็ววิกฤต
• ป้องกันเหตุการณ์ความเร็วเกินกำหนด
• ควบคุมความเครียดจากความร้อนด้วยการวอร์มอัพ/คูลดาวน์อย่างเหมาะสม

การซ่อมบำรุง

• การตรวจสอบการสั่นสะเทือนเป็นประจำด้วยแนวโน้ม 2 เท่า
• การตรวจสอบ NDT เป็นระยะ (รายปีหรือตามการประเมินความเสี่ยง)
• ป้องกันการกัดกร่อน (ป้องกันการเกิดหลุม)
• รักษาการสั่นสะเทือนให้ต่ำ (ลดความเครียดแบบวนซ้ำ)

โรเตอร์ที่แตกร้าวถือเป็นความล้มเหลวที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งในเครื่องจักรแบบหมุน การผสมผสานระหว่างการตรวจสอบการสั่นสะเทือน (ตรวจจับการเติบโตของลายเซ็นลักษณะเฉพาะ 2 เท่า) และการตรวจสอบแบบไม่ทำลายเป็นระยะๆ ช่วยปกป้องที่สำคัญ ช่วยให้สามารถตรวจจับได้ก่อนเกิดความล้มเหลวร้ายแรง และช่วยให้สามารถเปลี่ยนเพลาได้ตามแผน ซึ่งช่วยป้องกันความเสียหายรองและอันตรายด้านความปลอดภัยได้.

---

← กลับสู่ดัชนีหลัก