دوره آنالیز ارتعاشات – نیروگاه متمرکز پارس جنوبی عسلویه

سلام میکنم به شما همراهان همیشگی و خیلی خوشحال هستم که امروز با گزارش دوره آنالیز ارتعاشات سطح 1

که در طی دو روز در  نیروگاه متمرکز پارس جنوبی عسلویه برگزار کردم در خدمتتان هستم.

با توجه به اهمیت آنالیز ارتعاشات در سلامت ماشین تصمیم گرفتم

بخش های مهم کارگاه  آنالیز ارتعاشات سطح 1 را در قالب این گزارش آموزشی ویژه وناب منعکس نمایم

و این محتوای آموزشی در مورد آنالیز ارتعاشات سطح 1 را به صورت کاملا رایگان در ختیار شما قرار داده شود.

امیدوارم برای شما سودمند باشد.

سرفصل های دوره آنالیز ارتعاشات سطح 1

• پایش وضعیت

چه ماشین‌هایی به پایش وضعیت نیاز دارند؟

چرا آنالیز ارتعاشات؟

بررسی عملی دامنه، فرکانس و زاویه فاز سیگنال ارتعاشی

پنج نکته مهم در اندازه‌گیری زاویه فاز

بررسی و تحلیل معادلات دینامیکی روتور توربین

یک ماشین چند فرکانس طبیعی دارد؟

• سنسورها

ادی کارنت پراکسیمیتی پراب (نحوه عملکرد، مشخصات فنی، کاربردها، مزایا، معایب و نکات ضروری نصب)

سنسور پیکاپ سرعت (نحوه عملکرد، مشخصات فنی، کاربردها، مزایا، معایب و نکات ضروری نصب)

سنسور شتاب سنج پیزو الکتریک(نحوه عملکرد، مشخصات فنی، کاربردها، مزایا، معایب و نکات ضروری نصب)

• تعیین حد Alarm و Trip ویبره ماشین‌ها براساس استاندارد ISO

تعیین حد Alarm و Trip ویبره مطلق (Absolute vibration) توربین گازی MGT70(V94.2)

تعیین حد Alarm و Trip ویبره مطلق اکسترکشن پمپ نیروگاه سیکل ترکیبی

• تکنیک‌های عیب یابی

سیگنال حوزه زمان (Time Waveform Signal)

طیف فرکانسی FFT

انولوپ (Envelope)

اربیت شفت (Shaft Orbit)

تحلیل منحنی Run up و Coast down

• عیب‌یابی ماشین‌آلات دوار با استفاده از آنالیز ارتعاشات

نابالانسی

شفت خمیده (Bent Shaft)

تفاوت نابالانسی و شفت خمیده

ناهمراستایی

روش‌های تمایزدادن عیب آنبالسی و ناهم‌محوری

و …

شروع دوره آموزشی آنالیز ارتعاشات سطح 1

دوره  آنالیز ارتعاشات سطح 1 با صحبت در مورد پایش وضعیت (condition monitoring) و لزوم و اهمیت آن در صنایع، آغاز گردید

پایش وضعیت به دو سؤال اساسی در مورد ماشین پاسخ می‌دهد:

سوال اول: آیا ماشین سالم (healthy) است یا خراب (faulty) می­باشد؟

درصورتی‌که پایش وضعیت ماشین به این سؤال پاسخ دهد،نیمی از وظیفه‌ای را که به آن محول شده بود، انجام داده است.

سوال دوم: درصورتی­که ماشین خراب باشد آیا می‌توانیم در این شرایط به بهره ­برداری از ماشین ادامه دهیم

یا باید ماشین را متوقف کنیم  و وارد تعمیرات شویم؟

پاسخ درست به این سؤال، تحقق نیمه دیگر از وظیفه محول­ شده به پایش وضعیت را میسر می­سازد.

درواقع تمام سرمایه‌گذاری ما در حوزه پایش وضعیت اعم از خرید دستگاه‌های گران‌قیمت

و صرف زمان و انرژی در جمع‌آوری و تحلیل اطلاعات،برگزاری دوره  آنالیز ارتعاشات سطح 1 و …

تا مادامی‌که پاسخ درستی به این دو سؤال ندهد جز هزینه چیزی در بر نخواهد داشت.

 

در ادامه کارگاه آنالیز ارتعاشات سطح 1 به این سوال بسیار مهم پاسخ داده شد:

چرا آنالیز ارتعاشات نسبت به سایر روش های پایش وضعیت درجه اهمیت بالاتری دارد؟

آنالیز ارتعاشات به دو دلیل در صدر قرار گرفته است:

اولاً همه ماشین‌ها می‌لرزند و شدت ارتعاش، وضعیت سلامت یک ماشین را نشان می‌دهد.

با اندازه گیری ارتعاشات پارامتری از ماشین را به دست آورده ایم که نشان میدهد که حال ماشین چطور است.

شاخص آنالیز ارتعاشات مشابه شاخص دمای بدن است.

همانطور که شما بی دلیل تب نمیکنید، ارتعاشات ماشین بی دلیل افزایش نمیابد.

ثانیاً در سیگنال ارتعاشی می‌توان پُست پراسسینگ (Post Processing) را انجام داد؛

سیگنال ارتعاشی قابل‌پردازش است و به عیب‌یابی ماشین کمک می‌کند.

برای توضیح این قسمت اجازه دهید مقایسه ای انجام دهیم.

فرض کنید که در یک گیربکس دما و ویبره اندازه گیری میشود.

به شما میگویند دمای گیربکس افزایش ناگهانی داشته است.

با فرض عدم تغیرات دمای محیط و همچنین شرایط کاری گیربکس،

شما با دیدن افزایش ناگهانی دما متوجه وقوع یک عیب در تجهیز میشود

اما آیا میتوانید به کمک اندازه گیری دما، نوع عیب را تشخیص دهید.

مثلا تشخیص دهید این افزایش دما گیربکس به دلیل شکستگی کدام چرخدنده است.

ولی آنالیز ارتعاشات به کمک پردازش سیگنال ارتعاشی برداشت شده از ماشین

قابلیت این را دارد که عیوب مختلف گیربکس را تفکیک نماید و از این منظر به عیب یابی از ماشین کمک میکند.

مقاله چه ماشین هایی به پایش وضعیت ارتعاش نیاز دارند؟ را از دست ندهید.

بررسی عملی دامنه، فرکانس و زاویه فاز در کارگاه آنالیز ارتعاشات سطح 1

ازآنجایی‌که سیگنال‌های ارتعاشی معمولاً ترکیبی از سیگنال‌های هارمونیک است،

سیگنال هارمونیک ساده که یک سیگنال به اصطلاح اتوکشیده است را برای بررسی پارامترهای ارتعاشی انتخاب گردید.

به کمک این سیگنال به بررسی دامنه، فرکانس و زاویه فاز به شیوه عملی و کاربردی پرداخته شد.

دامنه

دامنه (Amplitude) یک سیگنال، نشان‌دهنده شدت عیب ماشین است.

به عبارتی دامنه سیگنال ارتعاشی برداشت موئد میزان مخرب بودن ارتعاش است.

اگر دامنه زیاد باشد یعنی وضعیت ماشین وخیم و ارتعاشات ماشین برای ماشین مضر است

و دامنه ارتعاشات کوچک نشان دهنده شرایط مناسب تر است.

در سایت بخوانید:

دامنه سیگنال ارتعاشات ماشین دوار

 

فرکانس

فرکانس نشان‌دهنده منشأ عیب در ماشین است.

فرکانس ارتعاش در گذر از مسیر تغییر نمیکند.

به عنوان مثال اگر شما همین الان با دست خود ضرباتی با فاصله زمانی یک ثانیه روی میز بزنید؛

با اینکار یک حرکت ارتعاشی با فرکانس 1Hz ایجاد کرده اید.

حال اگر به یک سنسور دستگاه آنالایزر ارتعاشات نزدیک دست شما و

سنسور دوم در فاصله 100 متری از شما و به زمین وصل شده باشد،

هردو این سنسورها یک فرکانس را قرائت میکنند با این تفاوت که سنسور نزدیک به دست شما،

ارتعاشات با دامنه بزرگتری را گزارش میکند.

بنابرین فرکانس ارتعاش در گذر از مسیر تغییر نمیکند و هردو سنسور، فرکانس 1Hz  را شناسایی میکنند.

این نکته زیبا در عیب یابی از تجهیزات دوار بسیار سودمند می باشد.

 

زاویه فاز

ممکن است بپرسید: دانستن زاویه فاز چه کمکی به آنالیز ارتعاشات می‌کند؟

به ­عبارتی­ دیگر چگونه مفهوم ریاضی زاویه فاز را به کاربرد و وسیله‌ای برای عیب‌یابی از ماشین تبدیل کنم؟

به کمک زاویه فاز، تصور اینکه ماشین چگونه می‌لرزد، امکان‌پذیر می­شود؛

وقتی دو نقطه جدا از هم روی یک ماشین همفاز(in-phase) باشند

زاویه فاز یکسانی داشته و بدون دوران در فضا منتقل میشوند.

و زمانی که این دو نقطه غیر همفاز (out-of-phase) باشند

حرکت انتقالی خالص وجود ندارد و به کمک زاویه فاز، شکل ارتعاش را حدس بزنید؛

در ترند کردن اندازه زاویه فاز رعایت نکات گفته شده در این تصویر ضروری می باشد.

 

یکی از متخصصان حاضر در کارگاه آنالیز ارتعاشات سطح 1 سوال زیبای چالشی پرسید:

یک ماشین چند فرکانس طبیعی دارد؟

به این سوال چالشی پاسخ داده شد:

ممکن است بپرسید که یک ماشین (مثلاً توربین) چند فرکانس طبیعی دارد؟

در پاسخ می بایست بگویم: یک سیستم بی‌نهایت فرکانس طبیعی دارد

و تعداد فرکانس‌هایی طبیعی آن بستگی دارد به اینکه شما چگونه ماشین را مدل ریاضی نموده‌اید؛

هرچه در مدل ریاضی از المان‌های جرم، فنر و دمپر بیشتری استفاده کنید،

به همان میزان تعداد فرکانس‌های طبیعی بیشتری را از سیستم به دست می آورید.

در ادامه دوره آنالیز ارتعاشات سطح 1 به این سؤال بسیار مهم رسیدیم:

چقدر ضرورت دارد که از فرکانس‌های طبیعی سوم، چهارم یا پنجم یک ماشین، مطلع باشیم؟

معمولاً می بایست به آن دسته از فرکانس‌های طبیعی یک سیستم توجه کرد که مقادیر آن کمتر از دور سیستم باشد؛

به‌عنوان‌مثال در الکتروموتورهای کوچک، چون فاصله دو تکیه‌گاه کم است، سختی روتور الکتروموتور (k) زیاد است.

همچنین الکتروموتورهای کوچک جرم (m) کمی دارند؛

بنابراین فرکانس طبیعی یا  (k/m √) الکتروموتور کوچک زیاد است و از دورکاری الکتروموتور به‌مراتب بیشتر می باشد؛

درنتیجه برای الکتروموتورهای کوچک فرکانس طبیعی در نظر نمی‌گیرند؛

در مقابل معمولاً برای توربین‌ها تا چهار فرکانس طبیعی را محاسبه می‌کنند.

 

سنسورها

دراین بخش از دوره آنالیز ارتعاشات سطح 1 نحوه عملکرد، مشخصات فنی، کاربردها، مزایا، معایب

و نکات ضروری جهت نصب هر سه نوع سنسور رایج در آنالیز ارتعاشات یه طور کامل توضیح داده شد.

Eddy Current Proximity Probe

 

Velocity Pickup

 

Piezoelectric Accelerometer 

 

به عنوان مثال در خصوص نصب سنسور شتاب سنج بایستی دقت شود که راستای اندازه‌گیری از مرکز برینگ بگذرد.

نزدیک­ بودن سنسور به یاتاقان نیز بسیار مهم است.

در این تصاویر محل‌ مناسب نصب سنسور در انواع یاتاقان‌ها نشان داده شده است.

چهار معیار ارزیابی شدت ارتعاشات ماشین

یکی از سؤال‌های رایجی که در کارگاه ها و دوره های آموزشی آنالیز ارتعاشات سطح 1 و 2 از من پرسیده می‌شود این است:

معیارهای ارزیابی شدت ارتعاشات ماشین چه مواردی است؟

پاسخ من به سؤال مذکور چنین است:

معیار اول

در ابتدا می­بایست ببینید که سازنده ماشین در این مورد چه اظهارنظری داشته است؛

به‌عنوان‌مثال شرکت مهندسی و ساخت توربین مپنا، حد آلارم (Alarm) ویبره نسبی (Relative) توربین گازی V94.2 را

80 میکرومتر (peak to peak) معرفی کرده است؛

اما همه ماشین‌ها (مانند توربین) این‌قدر حساس نیستند

و ممکن است سازنده در­مورد مقدار مجاز ویبره اظهارنظری نکرده باشد.

معیار دوم

اگر سازنده ماشین در این مورد اظهاری نکرده بود،

سراغ استانداردها بروید؛ به‌عنوان‌مثال استاندارد API 673 حد آلارم ویبره مطلق (Absolute) فن‌ها را  0.1ips peak معرفی می‌کند.

معیار سوم

سومین حالت زمانی است که استاندارد هم درمورد ماشین اظهارنظری نکرده باشد؛

مثلاً زمانی که دو سنگ‌شکن در یک معدن مشغول به کار هستند، ارتعاشات ماشین را با دیگر ماشین‌های مشابه کارخانه مقایسه کنید.

معیار چهارم

چهارمین معیاری که برای ارزیابی شدت ارتعاشات ماشین به‌ کار برده می‌شود،

مقایسه شرایط ماشین به ­لحاظ ارتعاشات، با گذشته خودش است؛

به‌عبارتی‌دیگر ارتعاشات ثبت‌شده ماشین در روز اول راه‌اندازی،

امضا و اثر انگشت ارتعاشاتی همان ماشین است.

هر زمانی که دوباره داده‌برداری از ماشین را انجام دادید،

داده‌هایتان را با داده‌های روز اول مقایسه کنید.

این حالت در ماشین‌هایی که مجهز به سنسورهای پایش آنلاین ویبره هستند، به‌راحتی انجام می‌شود

. معمولاً دو­برابر­شدن دامنه ارتعاشات حتی اگر به محدوده آلارم نرسد،

حاکی از آن است که یک اتفاقی در ماشین افتاده است.

چیزی که ثبت نشود قابل ­ارزیابی نیست؛ بنابراین اگر سیستم داده‌برداری ماشین آنلاین نباشد،

قویاً پیشنهاد می‌کنم که ضمن ثبت داده‌های اندازه‌گیری­ شده،

در صورت مشاهده ‌ترند افزایشی، دوره‌های اندازه‌گیری ویبره ماشین را کوچک نمایید.

ازآنجایی‌که هرکدام از حالت‌ها به‌جز حالت دوم، بسته به نوع و کارخانه سازنده ماشین، محدوده متفاوتی را در مورد ویبره اعلام میکند،

تصمیم گرفتم که درمورد ارزیابی شدت ارتعاشات ماشین به کمک استاندارد، بیشتر صحبت کنم.

در سایت بخوانید

ارتعاشات مجاز ماشین و تعیین حد Alarm و Trip ویبره

دیدگاه‌های استاندارد ISO درمورد ارزیابی ارتعاشات ماشین

استاندارد ISO درمورد ارزیابی ارتعاشات ماشین، دو دیدگاه دارد:

دیدگاه اول اندازه ارتعاشات (Vibration Magnitude) ماشین را ملاک ارزیابی سلامت آن می‌داند؛

این دیدگاه خود دو دسته‌بندی مجزا دارد:

دسته اول ISO 10816 است و ارتعاشات قسمت‌های غیر­دوار (Non-Rotating Part) ماشین را بررسی می‌کند.

این روش اندازه‌گیری در مواقعی کاربرد دارد که از ارتعاشات قسمت‌های ساکن و غیر­دوار،

به ارتعاشات قسمت‌های متحرک و دوار برسیم.

همان‌طور که در شکل پایین مشاهده می‌کنید در یاتاقان‌های غلتشی (مثلاً یک بیرینگ  6308 ساخت skf) شفت متصل به حلقه داخلی بیرینگ (inner race) است.

حلقه داخلی از طریق ساچمه به حلقه خارجی (outer race) مرتبط است

و حلقه خارجی به‌صورت پرسی در غلاف نگه‌دارنده بیرینگ (bearing housing) محکم شده است.

کلیه بخش‌های عنوان‌شده بدون هیچ­ جای خالی با همدیگر تماس دارند؛

بنابراین اندازه‌گیری­کردن ارتعاشات قسمت غیردوار یعنی غلاف نگه‌دارنده برینگ،

مشابه این است که ارتعاشات شفت را اندازه‌گیری کرده باشید.

یاتاقان‌های لغزشی

در یاتاقان‌های لغزشی یا ژورنال (journal bearing) این روش کاربردی ندارد؛

زیرا فیلم روغن بین شفت و غلاف نگه‌دارنده بیرینگ قرار می­گیرد و ارتعاشات شفت به غلاف منتقل نمی‌شود.

در این شرایط استاندارد ISO 7919 که ویبره قسمت‌های دوار (Rotating Part) ماشین را بررسی می‌کند، استفاده می‌شود.

 

درمورد یاتاقان‌های ژورنال بزرگ، می­بایست بسته به اینکه سختی دینامیکی پداستال (Dynamic Stiffness Pedestal) یا همان غلاف نگه‌دارنده بیرینگ

به‌سختی دینامیکی یاتاقان (Dynamic Stiffness Bearing) چه عددی باشد، یکی از این دو استاندارد را انتخاب کنید؛

درصورتی‌که این عدد کوچک‌تر از یک باشد، استاندارد ISO 10816 را انتخاب کنید

و درصورتی‌که این عدد بزرگ‌تر از یک باشد، ملاک ارزیابی ISO 7919 خواهد بود.

در جدول زیر کارایی هر دو استاندارد ISO 10816 و ISO 7919 با توجه به نوع ماشین آورده شده است؛

به‌عنوان‌مثال در کمپرسور فشار بالای سانتریفیوژ که مقدار a برابر پنج می‌باشد

، اندازه‌گیری ویبره مطلق ماشین که معمولاً از طریق نصب سنسور شتاب­سنج پیزوالکتریک روی پداستال برینگ انجام می‌شود، نامناسب است (not good)

و بهتر است (good) ارتعاشات شفت مستقیماً به کمک سنسورهای ویبره جابه‌جایی مانند ادی کارنت پراکسیمیتی پراب، اندازه‌گیری شود.

 

نکات مهم در استاندارد ISO 10816 و ISO 7919

در ادامه دوره آنالیز ارتعاشات سطح 1 بخش‌های مختلف استاندارد ISO 10816 و ISO 7919 با جزئیات بیشتری بررسی گردید.

نکات جالبی در این تقسیم‌بندی وجود داشت؛ به‌عنوان‌مثال

استاندارد ISO 10816-part3 راجع ­به الکتروموتورهای 15kw به پایین اظهارنظری نکرده است؛

زیرا ماشین‌های کمتر از 15kw کوچک بوده، سبک‌وزن هستند و معمولاً روی فونداسیون مناسبی نصب نمی‌شوند؛

بنابراین محل نصب باعث ایجاد ارتعاشات زیاد و کاذب می­شود

بدین­ ترتیب سیگنال ارتعاشی که از ماشین برداشت می‌شود، قابل‌اعتماد نیست،

همچنین ازآنجایی‌که توربین‌های گازی استفاده‌شده در موتور هواپیما،

با وزن سبک ساخته می‌شود، پوسته یاتاقان نسبت به سایر توربین‌های گازی نازک‌تر است؛

به همین دلیل ارتعاشات زیادی روی پوسته مشاهده می‌شود؛

از طرفی به­ دلیل ایمنی بیشتر، از یاتاقان غلطشی مثل بالبرینگ­ها در موتور هواپیما استفاده شده است.

مجموعه این دلایل باعث شده است که ISI 10816-part4 به توربین‌های گازی به‌ غیر از هواپیما مربوط باشد.

 

تعیین حد Alarm و Trip ویبره مطلق (Absolute vibration) توربین گازی V94.2

در این قسمت از دوره آنالیز ارتعاشات سطح 1 با مشارکت پرسنل نیروگاه متمرکز پارس جنوبی

و اطلاعات استخراج شده از استاندارد، حد Alarm و Trip ویبره مطلق (Absolute vibration) توربین گازی MGT 70(V94.2) را تعیین نمودیم؛

چون می‌خواستیم حد ویبره مطلق را محاسبه کنیم؛

بنابراین می­بایست از استاندارد ISO 10816 که قسمت‌های غیر دوار را بررسی می‌کند، کمک گرفته شد.

 

استاندارد ISO 10816-part4 در چهار سطح درمورد تعیین حد Alarm و Trip ویبره توربین گازی (Gas Turbine)، اظهارنظر کرده است.

همان‌طور که در جدول زیر مشاهده می‌کنید، استاندارد، حد Alarm توربین گازی را

در مرز بین Zone B و Zone C و مقدار mm/s (r.m.s) 3.9 معرفی نموده

و حد Trip توربین گازی را در مرز بین Zone C و Zone D یعنی عدد mm/s (r.m.s) 14.7 قرار داده است.

 

حدس می‌زنم تا به اینجا، این سؤال کلیدی ذهن شما را مشغول کرده باشد:

مپنا Alarm و Trip توربین گازی (MGT 70(V94.2  را چطور تعیین کرده است؟

همان‌طور که در شکل زیر مشاهده می‌کنید، شرکت مپنا در مدرک Set Point List

حد Alarm و Trip ویبره توربین گازی (MGT 70(V94.2 را اعلام نموده است.

در قسمت پایینی شکل مشاهده می‌فرمایید که این اعداد دقیقا مطابق با همان اعداد استاندارد هستند.

 

دیدگاه دوم استاندارد ISO در ارزیابی ارتعاشات ماشین های دوار

تغییر دامنه ارتعاش (Change in Vibration Magnitude) است؛

این دیدگاه اعلام می‌کند:

به همان اندازه که افزایش ویبره نگران‌کننده است، کاهش ویبره نیز نگران‌کننده می‌باشد.

دیدگاه مذکور تغییرات± ۲۵% ویبره چه در جهت کاهش و چه در جهت افزایش به­ منزله شروع نگرانی در مورد وضعیت یک ماشین می­باشد.

در بعضی مواقع ویبره توربین‌ها به ­دلیل ترک شفت کاهش پیدا می‌کند.

علت آن است که رشد ترک باعث تغییر سختی شفت (k) می­شود

و این مسئله تغییر فرکانس طبیعی شفت را به همراه دارد.

در این شرایط اگر از فرکانس طبیعی شفت دور شویم،

پاسخ دینامیکی یا میزان ارتعاش کاهش می­یابد؛

ولی اگر به فرکانس طبیعی شفت نزدیک شویم، پاسخ دینامیکی یا ویبره ماشین افزایش می­یابد.

ممکن است افزایش دامنه ارتعاشات به ­دلیل آنبالانسی باشد؛

چنانکه به ­دلیل ارتعاشات، قسمتی از جسم دوار کنده شده و ماشین تصادفا بالانس شود؛

اگرچه ارتعاش ماشین کم شده و ظاهرا مشکل ماشین برطرف شده است

ولی یک عیب خطرناک‌تر در ماشین ایجاد گردیده و نیاز به رسیدگی دارد.

مثال‌هایی ازاین‌دست اهمیت بررسی تغییرات ویبره را چه در جهت کاهش و چه در جهت افزایش، نشان می‌دهد.

در سایت بخوانید

چگونه آنبالانسی را از میس الاینمنت تشخیص دهیم.

 

تکنیک های عیب یابی

در بخش پایانی دوره آنالیز ارتعاشات سطح 1 درباره انواع تکنیک‌های عیب‌یابی، مطالبی کاربردی و عملی بیان گردید.

هرچقدر از تکنیک‌های بیشتری در آنالیز ارتعاشات استفاده کنید،

صراحت لهجه کارشناسان و متخصصان عرصه پایش وضعیت و CM در بیان علت عیب ماشین بیشتر می‌شود.

این تکنیک ها به قرار زیر است

• دامنه کلی ارتعاشات
• سیگنال حوزه زمان (Time Waveform Signal)
• طیف فرکانسی FFT
•  انولوپ (Envelope)
•  اربیت شفت (Shaft Orbit)
•  تحلیل منحنی Run up و Coast down

از این میان توضیحاتی که در این دوره در باره تکنیک انولوپ انجام گرفت را برای شما انتخاب کرده ام.

تکنیک انولوپ (Envelope)

زمانی از تکنیک انولوپ استفاده می‌کنیم که یک عیب فرکانس بالا (High Frequency)

و یک عیب فرکانس پایین (Low Frequency) توأمان در یک ماشین وجود داشته باشد؛

به‌عنوان‌مثال در رولر بیرینگ ها (Roller Bearing) عیوب موضعی ساچمه، ارتعاشاتی با فرکانس زیاد و دامنه کم ایجاد می‌کند؛

لذا دامنه این ارتعاشات در مقایسه با ارتعاشاتی با دامنه زیاد مانند آنبالانسی و ناهم‌محوری، نادیده گرفته می‌شود.

برای تشخیص این عیوب فرکانس بالا از تکنیک فیلتر­کردن و حذف فرکانس‌های پایین و نگه‌داشتن فرکانس‌های بالا استفاده می‌شود.

این تکنیک انولوپ نامیده می‌شود.

انولوپ یک ابزار ریاضی مثل طیف فرکانسی یا FFT است که در به­ دست ­آوردن مجاورها و ساید بندها به شما کمک می‌کند

. هرچقدر عیب فرکانس بالا بیشتر رشد کند، دامنه ساید بندها بزرگ‌تر می‌شود.

 

مراحل گرفتن انولوپ

در مرحله اول از سیگنال حوزه زمان، های پس فرکانسی (High Pass Frequency) گرفته می‌شود.

سپس سیگنال حوزه زمان که های پس شده (High Pass)، یک‌سو می‌گردد.

در مرحله سوم به کمک یک مدار الکترونیکی پیک­یاب، از وصل­کردن نقاطِ پیک، پوش یا انولوپ تولید می‌شود.

درنهایت به کمک الگوریتم FFT از پوش تولیدشده، طیف فرکانسی استخراج می‌شود.

 

سازندگان مختلف دستگاه‌های آنالایزر ارتعاشات، به خرابی­ های فرکانس بالا

با تردمارک­های (Trade Mark) متفاوتی نگاه می­کنند.

در این قسمت از دروه آنالیز ارتعاشات سطح 1 ، تعدادی از تردمارک­های معروف مقایسه گردید.

 

1- PeakVue (trademark – Computational Systems Incorporated, US)

2- gSE spectrum (trademark – Entek IRD International Corporation) Spike Energy

3- SEE (Spectral Emission Energy –trademark SKF Condition Monitoring)

3- HFD (High Freq Detection–trademark SKF Condition Monitoring)

4- BCU – (BKVibro)

5 – Shock Pulse Method – SPM (trademark – SPM Instruments)

راهنمای عیب‌یابی ماشین‌آلات دوار با استفاده از آنالیز ارتعاشات

مطالب این قسمت از دوره آموزشی آنالیز ارتعاشات سطح 1 را به‌عمد در انتهای دوره مطرح کردم؛

زیرا تمام آموزش های قبلی به‌منظور آماده­ کردن فراگیرها برای مبحث عیب‌یابی ماشین‌آلات دوار با استفاده از آنالیز ارتعاشات بود.

در این قسمت عیوب شایع زیر به همراه مثال های کاربردی و واقعی متعدد به طور مفصل مورد بحث و گفتگو قرار گرفت.

نابالانسی

شفت خمیده (Bent Shaft)

تفاوت نابالانسی و شفت خمیده

ناهمراستایی

روش‌های تمایزدادن عیب آنبالسی و ناهم‌محوری

رزونانس

عیوب تسمه

لقی مکانیکی

سایش شفت

عیوب بیرینگ‌های ژورنال و غلطشی

عیوب چرخ‌دنده‌ها

عیوب موتورهای القائی جریان متناوب و جریان مستقیم

خارج از مرکزی

 

تشکر و قدردانی

در پایان از مدیر محترم نیروگاه متمرکز پارس جنوبی، جناب آقای مهندس معصومیان به خاطر ایجاد چنین فرصت آموزشی سپاس گزاری می نماییم.