Impact monitoring bij zuigercompressoren

Dit artikel is onderdeel van de whitepaper: “monitoring mechanical behaviour of reciprocating machinery”. Je kunt de whitepaper hier aanvragen »

Impactmetingen worden gebruikt als een betrouwbare methode om excessieve mechanische bewegingen van zuigercompressoren te monitoren. Voorheen werden hier trillingsmetingen voor gebruikt, maar dit bleek geen nauwkeurige data op te leveren voor het monitoren van impact. Dit komt door het significante verschil tussen een trillingssignaal en een impactsignaal.

Terwijl de zuiger door de cilinder beweegt ontstaan er impacts, die hoge amplitudepieken van een zeer korte duur veroorzaken (afbeelding 1). Traditionele trillingsmetingen zijn niet betrouwbaar om deze impactsignalen te monitoren, aangezien impactsignalen het trillingssignaal nauwelijks beïnvloeden. Impactsensoren (of transmitters) zijn geschikt om mechanische speling en losheid op zuigercompressoren in een vroeg stadium te detecteren.

Afbeelding 1. Typisch voorbeeld van een impactsignaal.

Excessieve mechanische speling kan zich snel ontwikkelen, daarom worden impactmetingen gebruikt voor het monitoren en eventueel uitschakelen van de zuigercompressor. Automatische shutdowns of tripfuncties worden geactiveerd op basis van vooraf ingestelde alarmwaarden, die gerelateerd zijn aan de intensiteit van de impact en het aantal impacts boven een gedefinieerde grenswaarde, binnen een bepaald tijdsbestek.

Een impactsensor kan op de distance piece en loodrecht op de bewegingsrichting van de zuigerstang in de compressorcilinder worden geplaatst (afbeelding 2). Daarnaast kan een impactsensor op dezelfde wijze op de crosshead worden geplaatst.

Afbeelding 2. Schematische weergave van de positionering van impactsensoren.

Impact transmitter

De IT6810 / IT6811 / IT6812 impact transmitters van Metrix gebruiken een nieuwe technologie voor het meten van de impact intensiteit op reciproke machines. Slechts het meten van de peak g’s (acceleratie) om mechanische speling vast te stellen is niet voldoende. Om de betrouwbaarheid van de meting te verhogen is er een techniek ontwikkeld die de impact gebeurtenissen kwalificeert, waardoor valse alarmen kunnen worden voorkomen. Deze kwalificering is gebaseerd op de amplitude en of het om een afzonderlijke of herhaalde gebeurtenissen gaat. Na detectie en het voldoen aan de eisen van de drempelniveaus, worden de gebeurtenissen geteld binnen een configureerbaar tijdsbestek.

De impact transmitter (IT6810 / IT6811 / IT6812) heeft een 4-20 mA uitgangssignaal. Het 4-20 mA signaal vertegenwoordigt het aantal impacts dat binnen een vastgestelde tijd boven de grenswaarde uitkomt. Deze tijd noemt men de reset tijd. Een uitgangssignaal van 4 mA betekent dat er geen gebeurtenissen zijn opgetreden van boven het drempelniveau, 6 mA duidt op twee gebeurtenissen, 8 mA op vier gebeurtenissen, et cetera. Een PLC / DCS / SCADA bepaalt vervolgens de alarm of trip actie op basis van de impact intensiteit.