Una pompa dell’olio recentemente revisionata presenta un andamento anomalo delle vibrazioni dopo un breve periodo di funzionamento. Cosa fare? Il presente rapporto illustra un caso in cui si osserva una deviazione durante le misurazioni periodiche delle vibrazioni. I problemi sono caratterizzati dall’aumento dei valori di vibrazione, che superano così i limiti stabiliti dalla norma ISO 10816. L’impianto in questione è un sistema a turbina a vapore, in cui la pompa dell’olio principale è azionata da una turbina a vapore. Le misurazioni su questo impianto vengono analizzate tramite il Condition Monitoring.
3 gennaio
28 gennaio
Spectrum del 28 gennaio
Analisi
Frequenze visibili:
- Pompa dell’olio a 1x RPM (57 Hz) con valori variabili tra 18 e 30 mm/s RMS.
- Pompa dell’olio a 2x RPM (114 Hz) a 1,5 mm/s.
- Turbina a 1x RPM (104 Hz) a 2 mm/s.
- Numerose armoniche della velocità della turbina, circa 1 mm/s per picco.
- La frequenza di ingranamento di 14 mm/s presenta bande laterali provenienti da entrambe le velocità (57 Hz e 104 Hz).
Conclusione
Le diverse frequenze con i livelli corrispondenti indicano usura e aumento dei giochi nella trasmissione a ingranaggi e nei cuscinetti. Inoltre, è probabile che l’allineamento non sia corretto. Dato il rapido aumento dei livelli, si tratta di un problema grave.
Le misurazioni sono state effettuate con 3 sensori diversi e 2 sistemi di misurazione diversi per garantire l’accuratezza. Secondo la norma ISO 10816-3, il livello di vibrazione rientra nella zona D: i valori di vibrazione all’interno di questa zona sono normalmente considerati di gravità sufficiente da causare danni alla macchina.
Consigli
Spegnere l’impianto il prima possibile e revisionare la pompa dell’olio. Durante questa revisione, prestare particolare attenzione ai seguenti punti:
- Controllare il gioco di tutti i cuscinetti della pompa.
- Ispezionare l’allineamento degli ingranaggi e verificare l’ingranamento utilizzando un disegno tecnico. Ciò, in combinazione con il gioco tra i denti dei 2 ingranaggi. Verificare l’allineamento complessivo della pompa. Ispezionare la girante per verificare la presenza di danni.
Conseguenza
Il cliente ha esaminato le raccomandazioni contenute nel rapporto e ne ha discusso internamente. Considerato il tempo aggiuntivo già impiegato per la revisione originale, insieme al reddito generato dalla macchina mentre era in funzione, è stata presa la decisione di continuare a utilizzarla. Dopo alcune settimane di funzionamento continuo, la pompa dell’olio ausiliaria è entrata improvvisamente in piena attività. La pompa dell’olio principale non erogava più. A seguito di un’ispezione, si è riscontrato che la pompa dell’olio non girava più.
Conseguenze del lasciare che l’impianto continui a funzionare
A sinistra: Rottura dell’albero sul lato della turbina
A destra: Rottura dell’albero sul lato pompa
Conclusione dell’ispezione della rottura dell’albero
La superficie di frattura, come si vede nelle foto sopra, è una tipica frattura da fatica. Sono chiaramente visibili le linee di crescita che corrono in senso antiorario e le superfici di frattura residue a destra del centro. Dal quadro del danno è evidente che l’inizio della cricca si è verificato nella zona di transizione tra il fondo della scanalatura e la parete della scanalatura.
Durante la rottura dell’albero, la superficie di frattura ha causato alcuni danni alle linee di crescita. Ciò può essere considerato un danno secondario. Anche la frattura residua, che presenta una forte deformazione plastica, è considerata un danno secondario.
Scanalatura con superficie difettosa e transizione verso il restringimento dell’albero
La causa della frattura, che ha avuto origine proprio in questo punto, va ricercata nella sede della chiavetta dell’albero. Questa sede è stata lavorata con una fresa smussata, il che ha causato la formazione di piccole crepe durante il processo di progettazione. Inoltre, è presente un restringimento dell’albero, situato precisamente in corrispondenza della sede della chiavetta. Questo restringimento presenta una transizione troppo brusca, che porta alla formazione di intaccature. Si tratta della parte più debole dell’albero e non dovrebbe mai essere presente all’interno o in prossimità di una sede della chiavetta.
Una causa comune di frattura da fatica è il disallineamento. Questo errore di allineamento determina un carico dinamico altamente variabile che, a sua volta, accelera il processo di fatica.
