Niedawno wyremontowana pompa oleju wykazuje nieprawidłowy wzór wibracji po krótkim czasie pracy. Co robić? Niniejszy raport omawia przypadek, w którym podczas okresowych pomiarów drgań zaobserwowano odchylenie od normy. Problemy te charakteryzują się wzrostem wartości drgań, przekraczając tym samym limity określone w normie ISO 10816. Omawiana instalacja to system turbiny parowej, w którym główna pompa olejowa jest napędzana przez turbinę parową. Pomiary na tej instalacji są analizowane poprzez Condition Monitoring.
3 stycznia
28 stycznia
Spektrum z 28 stycznia
Analiza
Widoczne częstotliwości:
- Pompa olejowa 1x RPM (57 Hz) o wartości wahającej się między 18 a 30 mm/s RMS.
- Pompa olejowa o podwójnej prędkości obrotowej (114 Hz) przy 1,5 mm/s.
- Turbina o prędkości obrotowej 1x RPM (104 Hz) przy 2 mm/s.
- Liczne harmoniczne prędkości turbiny, około 1 mm/s na szczyt.
- Częstotliwość zazębienia 14 mm/s ma pasma boczne z obu prędkości (57 Hz i 104 Hz).
Wnioski
Różne częstotliwości i odpowiadające im poziomy wskazują na zużycie i zwiększone luzy w przekładni i łożyskach. Dodatkowo, ustawienie jest prawdopodobnie nieprawidłowe. Biorąc pod uwagę szybki wzrost poziomów, jest to poważny problem.
Pomiary wykonano za pomocą 3 różnych czujników i 2 różnych systemów pomiarowych w celu zapewnienia dokładności. Zgodnie z normą ISO 10816-3, poziom drgań należy do strefy D: Wartości wibracji w tej strefie są zwykle uważane za wystarczająco poważne, aby spowodować uszkodzenie maszyny.
Porady
Jak najszybciej wyłączyć instalację i przeprowadzić przegląd pompy olejowej. Podczas przeglądu należy zwrócić szczególną uwagę na następujące punkty:
- Sprawdź luz łożyskowy wszystkich łożysk pompy.
- Sprawdzić ustawienie kół zębatych i sprawdzić zazębienie za pomocą schematu. W połączeniu z luzem między zębami 2 kół zębatych. Sprawdzić ogólne ustawienie pompy. Sprawdzić wirnik pod kątem uszkodzeń.
Konsekwencje
Klient zapoznał się z zaleceniami zawartymi w raporcie i omówił je wewnętrznie. Biorąc pod uwagę dodatkowy czas, jaki zajął pierwotny remont, a także dochód generowany przez maszynę podczas jej pracy, podjęto decyzję o kontynuowaniu pracy. Po kilku tygodniach nieprzerwanej pracy, pomocnicza pompa olejowa nagle zaczęła w pełni działać. Główna pompa oleju przestała pracować. Po inspekcji okazało się, że pompa oleju przestała się obracać.
Konsekwencje zezwolenia na kontynuowanie instalacji
Po lewej: Pęknięcie wału po stronie turbiny
Prawo: Pęknięcie wału po stronie pompy
Zakończenie kontroli pęknięcia wału
Powierzchnia pęknięcia, jak widać na powyższych zdjęciach, jest typowym pęknięciem zmęczeniowym. Wyraźnie widoczne są linie wzrostu biegnące w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara oraz szczątkowe powierzchnie pęknięcia na prawo od środka. Ze wzoru uszkodzenia wynika, że pęknięcie zostało zainicjowane w przejściu między dnem rowka a ścianą rowka.
Podczas pęknięcia trzonu powierzchnia pęknięcia spowodowała pewne uszkodzenie linii wzrostu. Można to uznać za uszkodzenie wtórne. Szczątkowe pęknięcie, które jest silnie odkształcone plastycznie, jest również uważane za uszkodzenie wtórne.
Rowek wpustowy ze słabą powierzchnią i przejściem do szyjki wału
Przyczyną pęknięcia w tym miejscu jest rowek wpustowy wału. Rowek ten został obrobiony za pomocą tępego frezu, wprowadzając małe pęknięcia podczas procesu projektowania. Dodatkowo, na wale znajduje się szyjka, zlokalizowana dokładnie w rowku wpustowym. Szyjka ta jest wykończona zbyt ostrym przejściem, co prowadzi do karbowania. Jest to najsłabsza część wału i nigdy nie powinna występować w rowku wpustowym lub w jego pobliżu.
Częstą przyczyną pęknięć zmęczeniowych jest niewspółosiowość. Ten błąd osiowania skutkuje wysoce zmiennym obciążeniem dynamicznym, które z kolei przyspiesza proces zmęczenia.
