Hiểu về Phân tích Coastdown
Định nghĩa: Phân tích Coastdown là gì?
Phân tích Coastdown có hệ thống rung động đo lường và đánh giá trong quá trình thiết bị giảm tốc từ tốc độ vận hành đến dừng lại sau khi ngắt nguồn điện, ghi lại biên độ, giai đoạn, Và nội dung quang phổ trong suốt phạm vi tốc độ. Phân tích dữ liệu coastdown thông qua Biểu đồ Bode and màn trình diễn thác nước tiết lộ tốc độ tới hạn, tần số tự nhiên, giảm chấn đặc điểm và hành vi động lực học của rôto cần thiết cho việc đưa thiết bị vào vận hành, xử lý sự cố và xác minh tình trạng định kỳ.
Phân tích Coastdown có liên quan chặt chẽ đến phân tích tăng tốc nhưng có lợi thế về khả năng giảm tốc tự nhiên không cần động cơ (đơn giản hơn, an toàn hơn) và điều kiện nhiệt độ vận hành cao (so với khởi động nguội). Đây là bài kiểm tra tiêu chuẩn để đánh giá khả năng chấp nhận của máy móc tua-bin và là phương pháp chẩn đoán định kỳ có giá trị được thực hiện trong quá trình ngừng hoạt động theo kế hoạch.
Quy trình kiểm tra
Sự chuẩn bị
- Install accelerometers tại tất cả các vị trí mang
- Kết nối máy đo tốc độ để tham chiếu tốc độ và pha
- Cấu hình thu thập dữ liệu để ghi liên tục
- Thiết lập các điều kiện kích hoạt (phạm vi tốc độ, thời gian)
Thực hiện
- Ổn định: Thiết bị ở tốc độ hoạt động ổn định
- Bắt đầu ghi âm: Bắt đầu thu thập dữ liệu
- Ngắt nguồn điện: Tắt nguồn động cơ, ngắt nhiên liệu tua-bin, v.v.
- Màn hình: Theo dõi độ rung khi giảm tốc
- Hoàn tất ghi âm: Tiếp tục dừng hoặc tốc độ tối thiểu quan tâm
- Lưu dữ liệu: Lưu trữ toàn bộ tập dữ liệu coastdown
Khoảng thời gian
- Phụ thuộc vào quán tính và ma sát của rôto
- Động cơ nhỏ: 30-60 giây
- Tua bin lớn: 10-30 phút
- Đường bờ biển dài hơn cung cấp nhiều điểm dữ liệu hơn (độ phân giải tốt hơn)
Data Analysis
Tạo biểu đồ Bode
- Trích xuất biên độ rung động ở mỗi tốc độ (từ bộ lọc theo dõi)
- Trích xuất góc pha ở mỗi tốc độ
- Vẽ cả hai so với tốc độ
- Tốc độ tới hạn xuất hiện dưới dạng đỉnh biên độ với các chuyển pha
Khu vực thác nước
- Tính toán FFT ở các khoảng tốc độ đều đặn
- Xếp chồng quang phổ để tạo màn hình 3D
- Các thành phần đồng bộ tốc độ (1×, 2×) theo dõi theo đường chéo
- Các thành phần tần số cố định (tần số tự nhiên) xuất hiện theo chiều dọc
- Tốc độ quan trọng có thể nhìn thấy khi giao lộ
Phân tích quỹ đạo
- Với đầu dò tiệm cận XY
- Trục quỹ đạo thay đổi qua tốc độ tới hạn
- Hướng tiến động và sự tiến hóa hình dạng
- Đặc tính động lực học rotor nâng cao
Thông tin được trích xuất
Vị trí tốc độ quan trọng
- RPM chính xác nơi xảy ra cộng hưởng
- Tốc độ quan trọng thứ nhất, thứ hai, thứ ba nếu trong phạm vi
- Xác minh so với tính toán thiết kế
- Đánh giá biên độ phân tách
Mức độ cộng hưởng
- Biên độ đỉnh biểu thị hệ số khuếch đại
- Các đỉnh cao (> 5-10 lần đường cơ sở) cho thấy sự giảm chấn thấp
- Đỉnh nhọn đáng lo ngại hơn đỉnh rộng
- Đánh giá xem rung động có thể chấp nhận được trong quá trình chuyển tiếp hay không
Định lượng giảm chấn
- Tính toán từ độ sắc nét đỉnh (phương pháp hệ số Q)
- Hoặc từ tốc độ phân rã trong miền thời gian
- Tỷ lệ giảm chấn thường là 0,01-0,10 đối với máy móc
- Giảm chấn thấp hơn = đỉnh cộng hưởng cao hơn
Ứng dụng
Đưa vào sử dụng thiết bị mới
- Xác thực lần đầu
- Xác minh tốc độ quan trọng phù hợp với dự đoán (±10-15%)
- Xác nhận biên độ phân tách phù hợp
- Thiết lập đường cơ sở để so sánh trong tương lai
- Yêu cầu kiểm tra chấp nhận
Khắc phục sự cố rung động cao
- Xác định xem có hoạt động gần tốc độ tới hạn không
- Xác định các cộng hưởng chưa biết trước đó
- Đánh giá tác động của các sửa đổi (thay đổi ổ trục, khối lượng bổ sung)
- So sánh trước/sau khi chạy coastdown
Đánh giá sức khỏe định kỳ
- Giảm tốc độ hàng năm trong thời gian ngừng hoạt động theo kế hoạch
- So sánh với đường cơ sở đưa vào sử dụng
- Phát hiện sự thay đổi tốc độ quan trọng (chỉ ra những thay đổi về mặt cơ học)
- Giám sát sự suy giảm giảm chấn
Ưu điểm so với Run-Up
Giảm tốc không có điện
- Bờ biển tự nhiên do ma sát và gió
- Không có biến chứng về hệ thống kiểm soát
- Thực hiện đơn giản hơn
Thay đổi tốc độ chậm hơn
- Thời gian dài hơn ở mỗi tốc độ (độ phân giải dữ liệu tốt hơn)
- Nhiều điểm dữ liệu hơn thông qua tốc độ quan trọng
- Đo lường giảm chấn được cải thiện
Kiểm tra tình trạng nóng
- Thiết bị ở nhiệt độ hoạt động
- Vòng bi ở khoảng hở hoạt động
- Đại diện nhiều hơn cho động lực hoạt động thực tế
Những cân nhắc thực tế
Sự an toàn
- Giám sát độ rung trong quá trình chạy đà
- Nếu quá mức, hãy cân nhắc dừng khẩn cấp thay vì đi qua
- Nhân viên rời khỏi thiết bị
- Hệ thống an toàn hoạt động
Chất lượng dữ liệu
- Đảm bảo giảm tốc ổn định (không thất thường)
- Tỷ lệ lấy mẫu phù hợp cho tần số cao nhất
- Tín hiệu máy đo tốc độ tốt trong suốt
- Trung bình đủ ở mỗi tốc độ
Khả năng lặp lại
- Thực hiện nhiều lần chạy thử để xác minh
- So sánh kết quả để đảm bảo tính nhất quán
- Các biến thể cho biết điều kiện thay đổi hoặc các vấn đề đo lường
Phân tích Coastdown là một kỹ thuật chẩn đoán động lực học rotor cơ bản, cung cấp đặc tính toàn diện về hành vi động lực học của máy móc thông qua phép đo trong quá trình giảm tốc tự nhiên. Biểu đồ Bode và thác nước thu được cho thấy tốc độ tới hạn, đánh giá độ giảm chấn và cho phép so sánh với dự đoán thiết kế hoặc đường cơ sở lịch sử, khiến thử nghiệm Coastdown trở nên thiết yếu cho việc xác nhận vận hành, đánh giá tình trạng định kỳ và xử lý sự cố cộng hưởng trong thiết bị quay.