Een recent gereviseerde oliepomp vertoont na korte tijd in bedrijf te zijn geweest een abnormaal trillingspatroon. Wat te doen? Dit rapport bespreekt een geval waarin een afwijking wordt waargenomen tijdens periodieke vibratiemetingen. De problemen worden gekenmerkt door een toename van de trillingswaarden, waardoor de grenswaarden van ISO 10816 worden overschreden. De installatie in kwestie is een stoomturbinesysteem, waarbij de hoofdoliepomp wordt aangedreven door een stoomturbine. De metingen aan deze installatie worden geanalyseerd met behulp van Condition Monitoring.
3 januari
28 januari
Spectrum van 28 januari
Analyse
Zichtbare frequenties:
- 1xRPM oliepomp (57 Hz) variërend tussen 18 en 30 mm/s RMS.
- 2xRPM oliepomp (114 Hz) bij 1,5 mm/s.
- 1xRPM turbine (104 Hz) bij 2 mm/s.
- Talrijke harmonischen van de turbinesnelheid, ongeveer 1 mm/s per piek.
- De maasfrequentie van 14 mm/s heeft zijbanden van beide snelheden (57 Hz en 104 Hz).
Conclusie
De verschillende frequenties met hun corresponderende niveaus duiden op slijtage en grotere speling in de tandwieloverbrenging en de lagers. Bovendien is de uitlijning waarschijnlijk onjuist. Gezien de snelle stijging van de niveaus is dit een ernstig probleem.
De metingen werden uitgevoerd met 3 verschillende sensoren en 2 verschillende meetsystemen om de nauwkeurigheid te garanderen. Volgens ISO-norm 10816-3 valt het trillingsniveau in zone D: Vibratie waarden binnen deze zone worden normaal beschouwd als voldoende ernstig om schade aan de machine te veroorzaken.
Advies
Zet de installatie zo snel mogelijk stil en reviseer de oliepomp. Let bij deze revisie extra op de volgende punten:
- Controleer de lagerspeling van alle pomplagers.
- Controleer de uitlijning van de tandwielen en controleer de maas met behulp van een blauwdruk. Dit, in combinatie met de speling van de tanden van de 2 tandwielen. Controleer de algehele uitlijning van de pomp. Inspecteer de waaier op beschadiging. Gevolg: De klant heeft de aanbevelingen in het rapport bekeken en intern besproken. Gezien de extra tijd die de oorspronkelijke revisie al had gekost en de inkomsten die de machine genereerde terwijl deze in bedrijf was, werd besloten om de machine te laten draaien. Na een paar weken continu in bedrijf te zijn geweest, ging de hulpoliepomp plotseling vol in bedrijf.
- De hoofdoliepomp had geen opbrengst meer.
- Bij inspectie bleek dat de oliepomp niet meer draaide.
Gevolg:
De klant bekeek de aanbevelingen in het rapport en besprak ze intern. Gezien de extra tijd die de oorspronkelijke revisie al had gekost en de inkomsten die de machine genereerde terwijl ze in bedrijf was, werd besloten om de machine in bedrijf te houden. Na een paar weken continu in bedrijf te zijn geweest, draaide de hulpoliepomp plotseling op volle toeren. De hoofdoliepomp had geen opbrengst meer. Bij inspectie bleek dat de oliepomp niet meer draaide.
Gevolg van het verder laten lopen van de installatie
Links: Asbreuk aan turbinezijde
Rechts: Asbreuk aan pompzijde
Conclusie van inspectie van asbreuk
Het breukvlak, zoals te zien op de bovenstaande foto's, is een typische vermoeiingsbreuk. Duidelijk zichtbaar zijn de groeilijnen die tegen de klok in lopen en de restbreukvlakken rechts van het midden. Uit het schadepatroon blijkt duidelijk dat de scheurvorming zich voordeed op de overgang tussen de onderkant van de spiebaan en de wand van de spiebaan.
Tijdens de breuk van de schacht veroorzaakte het breukvlak enige schade aan de groeilijnen. Dit kan worden beschouwd als secundaire schade. De restbreuk, die sterk plastisch vervormd is, wordt ook als secundaire schade beschouwd.
Spiebaan met een slecht oppervlak en overgang naar de hals van de schacht
De reden dat de breuk specifiek hier is ontstaan, is te vinden in de spiebaan van de as. Deze spiebaan is bewerkt met een botte frees, waardoor kleine scheurtjes zijn ontstaan tijdens het ontwerpproces. Daarnaast is er een halsing van de as, precies ter hoogte van de spiebaan. Deze hals is afgewerkt met een te scherpe overgang, wat leidt tot kerven. Dit is het zwakste deel van de as en zou nooit aanwezig mogen zijn in of nabij een spiebaan.
Een veel voorkomende oorzaak van vermoeiingsbreuk is een uitlijnfout. Deze uitlijningsfout resulteert in een sterk variërende dynamische belasting die op zijn beurt het vermoeiingsproces versnelt.
