Prowadzone w sposób ciągły lub okresowy pomiary drgań maszyn zabezpieczają ich użytkownika zasadniczo w dwojaki sposób. Po pierwsze dostarczają informację o stanie wibracyjnym maszyny względem przyjętego poziomu odniesienia (jakość stanu w oparciu o np.: normę ISO, zalecenia dostawcy urządzenia, zalecenia własne itd.), a po drugie określają stan techniczny urządzenia i podają przyczyny wystąpienia takiego stanu co umożliwia trafną ingerencję remontową.
W obu przypadkach pomiary drgań wykonywane są albo przez zainstalowany na stałe stacjonarny system monitorowania stanu wibracyjnego lub przez instalowany tylko na czas pomiaru układ pomiarowy. W firmie VIBROPOMIAR zwraca się szczególną uwagę na bardzo ważną rzecz, która wręcz warunkuje postawienie wiarygodnej diagnozy maszyny. Chodzi mianowicie o właściwy wybór miejsc (punktów) pomiarowych i o poprawne zainstalowanie odpowiednich czujników. Często spotykane są przypadki, że niewłaściwy wybór punktów pomiarowych (zazwyczaj ich wybór nie jest konsultowany ze specjalistą zagadnień diagnostyki i dynamiki maszyn) mimo poniesionych dużych nakładów finansowych, stwarza jedynie możliwość wykorzystania zainstalowanego systemu nadzoru wyłącznie do obserwacji procesu drganiowego maszyny bez możliwości skutecznej interpretacji diagnostycznej. Dopiero weryfikacja rozmieszczenia lub ilości zamontowanych przetworników umożliwia postawienie poprawnej diagnozy. Aby przeprowadzić najbardziej korzystny dobór czułości (wrażliwości na zmiany) symptomów, przy wyborze punktów pomiarowych, w których montowane sa czujniki pomiarowe VIBROPOMIAR przeprowadza wstępny pomiar rozpoznawczy. Spełnienie tego warunku gwarantuje najwyższą jakość i skuteczność działania zainstalowanego systemu nadzoru stanu i nadzoru diagnostycznego (interpretacji tego stanu). Diagnoza opiera się na obliczaniu i porównywaniu najrozmaitszych charakterystycznych symptomów (wybrany w przemyślany sposób zbiór wartości wielkości fizycznych) diagnostycznych i najczęściej ściśle przypisanych dla danej maszyny.
Firma Vibropomiar działa według wyżej przedstawionych uwag i w swoim działaniu ściśle przestrzega spełniania warunków gwarantujących realizowanie wiarygodnej diagnozy maszyn. W oparciu o prowadzone pomiary drgań, wykonujemy diagnozowanie maszyn i urządzeń. Większość naszych prac pomiarowych zawiera w swoich wnioskach dane, które dla jednej maszyny na przestrzeni czasu stanowią wystarczający zbiór do postawienia trendu diagnozy.
Posiadając ponad 35 letnią praktykę w diagnozowaniu maszyn zebraliśmy wystarczającą wiedzę ekspercką umożliwiającą budowę algorytmów postępowania i uzupełniania Baz Danych Diagnostycznych Systemów Doradczych. Przykładem jest opracowany w naszej firmie zbiór zależnych relacji przyczynowo skutkowych, który umożliwia prowadzenie diagnozowania maszyn w oparciu o wyniki pomiarów realizowanych przez stacjonarne systemy nadzoru jak i wyniki pomiarów wykonywanych okresowo przy pomocy układów pomiarowych instalowanych tylko na czas pomiaru. W obu przypadkach stosowana jest różna filozofia diagnozowania.To zróżnicowanie wynika z faktu, że w przypadku dorażnego instalowania przetworników na czas pomiaru dopuszcza się możliwość popełnienia błędu montażowego, który w przypadku diagnozowania zmianę ta „widzi”, jako zmianę stanu technicznego maszyny. Tak więc w przypadku diagnozowania z wykorzystaniem dorażnego instalowania przetworników analizuje się głównie symptomy mało wrażliwe na niedokładności montażowe przetworników.
Propozycja wyboru do nadzoru diagnostycznego maszyn i sam wybór punktów pomiarowych przeprowadzone zostają w oparciu o przedstawione oczekiwania firmy lub przyjęte zostają w oparciu o doświadczenie VIBROPOMIARU jakie usterki, w którym miejscu w jakiej klasie maszyn pojawiają się najczęściej.
Przykład 1: Stopniowe zużycie łożyska tocznego może prowadzić do załamania linii wału na sprzęgle. Załamanie to potęguje się wskutek występującej mimośrodowości i w konsekwencji stale powiększającego się stopnia niewywagi zespołu na sprzęgle. Może to pociągać z sobą poluzowanie podpór łożyskowych i dalszy wzrost załamania i niewywagi, oraz jeżeli zespół posiada przekładnię zębatą do nierównomiernego zużywana zębów w kołach zębatych.
W takim przypadku nadzorowi powinny podlegać wszystkie węzły łożyskowe, śruby mocujące i korpus przekładni zębatej. Obserwacja symptomów drganiowych z obudowy przekładni umożliwia wczesne wykrycie niesprawności współpracujących kół zębatych i daje wskazówki dla poszukiwania przyczyn tego stanu rzeczy.
Przykład 2: zawsze po remoncie zespół pompowy wykazuje bardzo dobre osiowanie na sprzęgle podatnym. Brak jest jednak informacji o np. symetrycznym ustawieniu wirnika pompy w jego komorze. W przypadku asymetrii ustawienia wirnika w komorze (różne luzy promieniowe wzdłuż obwodu wirnika) po uruchomieniu pompy występują kłopoty związane ze wzrostem drgań łożysk w pewnym zakresie obciążenia pompy (drgania zwykle narastają wzdłuż linii wału od pompy w kierunku silnika).
Powodem może być niewywaga hydrauliczna wirnika, która powoduje, że w różnych stanach obciążenia może występować na sprzęgle załamanie kątowe wałów pompy i silnika. Powoduje to pojawienie się tendencji do utraty współosiowości wirnika w silniku, gdy tylko łożysko silnika zostanie uszkodzone. Zjawisku temu towarzyszą silne drgania w kierunku osiowym i odpowiednie rozkłady kątów fazowych tych składowych.
W takim przypadku nadzorowi powinny podlegać zarówno wszystkie węzły łożyskowe (głównie silnika) jak i korpus komory pompy wirnika, oraz śruby, których poluzowanie może ułatwiać rozosiowanie zespołu. Musi zostać uwzględnione zjawisko, że maszyna zupełnie inaczej zachowuje się w warunkach dynamicznych niż ustawiona i wyregulowana w warunkach statycznych.
Proponowane punkty pomiarowe wyznaczone zostają w aspekcie wczesnego ujawniania i świadomego śledzenia rozwoju właśnie takich przypadków niesprawności. Filozofia działania proponowanego przez VIBROPOMIAR systemu nadzoru diagnostycznego jest nastepująca.
Mając na myśli pojęcie „SYSTEM”, firma VIBROPOMIAR ujmuje pod tym pojęciem obiekt nadzorowany, wykonawcę pomiarów, bazę danych pomiarowych i interpretację diagnostyczną wyników pomiarów. Całość podporządkowana jest wyłącznie celowi utrzymania obiektu w dobrym stanie technicznym gwarantującym wysoki stopień niezawodności urządzeń. W związku z tym konieczne jest zbieranie takich danych pomiarowych, które na podstawie historii ich występowania pozwolą na wczesne ujawnienie wszelkich niesprawności maszyn, tworzenie i kontrolowanie trendów rozwoju niesprawności i umożliwią optymalne w aspekcie eksploatacji prognozowanie, uzasadnionych technicznie, przeglądów maszyn i urządzeń.
Podporządkowując się zasadzie, że takie postępowanie jest słuszne, VIBROPOMIAR podczas badań diagnostycznych preferuje zasadę niezmienności wyznaczonych punktów pomiarowych i katalogowania wyników pomiarów, które jako przeszłość będą stale porównywane ze stanem bieżącym.
Zbieranie danych w ramach nadzoru realizowane jest według hierarchii ważności problemu technicznego dwoma sposobami.
Z grupy wszystkich maszyn przeznaczonych do nadzoru wytypowane zostają maszyny o szczególnie odpowiedzialnym przeznaczeniu i te zostają objęte troskliwą opieką diagnostyczną. Takie typowanie zakończone zostaje wnikliwą analizą historii zmian stanu technicznego każdego urządzenia. Dla informacji podaje się, że firma VIBROPOMIAR posiada własne nowoczesne, bardzo dobrze wyposażone laboratorium wibrodiagnostyczne, w którym z powodzeniem mogą być rozpatrywane bardzo skomplikowane problemy związane z drganiami maszyn wirnikowych.
Dla wszystkich nadzorowanych zespołów maszyn stan techniczny diagnozowanych urządzeń grupowany jest
w trzech klasach akceptowania urządzenia pod względem jego stanu wibracyjnego.
- Klasa I - drgania tych maszyn klasyfikują je jako maszyny bardzo dobre i nadające się do długotrwałej eksploatacji bez ograniczeń. W klasyfikacji optycznej klasę tą zawsze oznaczana się kolorem zielonym .
- Klasa II - drgania tych maszyn klasyfikują je jako maszyny nie nadające się do długotrwałej eksploatacji
i wymagające szczególnego nadzoru. W klasyfikacji optycznej klasę tą zawsze oznaczana się kolorem żółtym.
- Klasa III - drgania tych maszyn klasyfikują je jako maszyny nie nadające się do eksploatacji i wymagające interwencji zespołów remontowych. W klasyfikacji optycznej klasę tą zawsze oznaczana się kolorem czerwonym.
Nadzór maszyn należących do Klasy I, (klasyfikacja wg PN-ISO 10816-1 - ocena drgań maszyn na podstawie pomiarów na częściach niewirujących).
W przypadku rutynowego zbierania danych pomiarowych z maszyn Klasy I (bardzo dobry stan techniczny maszyny) niezagrożonych wystąpieniem niesprawności, zbieranie danych pomiarowych realizowane jest przez klasyczny zbieracz danych (firmy Bruel&Kjaer) skalarnych wartości pomiarowych np. wartość skuteczna prędkości drgań, wartość szczytowa prędkości drgań, lub wartości składowych widma drgań itp. Wartości te są magazynowane w zbieraczu danych celem ich dalszej obróbki. Obróbka danych prowadzona jest w laboratorium VIBROPOMIARU przy pomocy specjalnie do tego celu stworzonych bardzo skutecznych diagnostycznych programów doradczych np. programy diagnostyczne firmy Bruel&Kjaer. Programy te wspomagane odpowiednimi algorytmami postępowania diagnostycznego pozwalają analizować dane pomiarowe, interpretować wyniki pomiarów, budować trendy zmian stanu i prognozować czasy bezpiecznej pracy maszyn. Przyjęte metody obróbki sygnałów drganiowych są identyczne z tymi, jakimi ewentualnie może się w przyszłości posługiwać firma , gdy np. w przyszłości w tych zakładach zainstaluje się stały monitoring maszyn.
Nadzór maszyn należących do Klasy II, (klasyfikacja wg PN-ISO 10816-1 - ocena drgań maszyn na podstawie pomiarów na częściach niewirujących).
W przypadku nadzoru urządzenia znajdującego się w Klasie II (powinna zostać zwiększona czujność nadzoru pracy tej maszyny) zwiększona zostaje ilość punktów pomiarowych, w których nadzorowany jest stan tego urządzenia i zwiększony zostaje zakres zbierania danych o wartości wektorowe (chodzi dodatkowo o wartość amplitudy i kąt fazowy).
W takim przypadku do nadzoru zostaną wykorzystane przenośne analizatory drgań 2515 firmy Bruel&Kjaer, które w pełni umożliwiają prowadzenie analizy wektorowej i śledzenie procesu zużycia łożysk tocznych. Dla maszyn Klasy II , podczas co drugiej sesji pomiarowej wykonywana jest analiza częstotliwościowo-fazowa. Chodzi o to aby odpowiednio wcześnie wykryć usterkę i śledzić jej rozwój mając świadomość jej istnienia.
Jesteśmy świadomi tego, że w wielu firmach pracuje wiele urządzeń, których potencjalne uszkodzenie uniemożliwia realizowanie procesu produkcyjnego. Dlatego też uważamy, że nadzór diagnostyczny powinien zapewniać dokładną i wiarygodną ocenę stanu technicznego urządzeń aby skutecznie zabezpieczać ich niezawodność.
Podczas nadzoru diagnostycznego maszyn KlasyII podczas co drugiej sesji pomiarowej mierzony i oceniany jest:
- Stopień zużycia łożysk tocznych,
- Stan wibracyjny korpusu przekładni,
- Stan wibracyjny korpusu wentylatora, pompy lub silnika,
- Stan osiowania wałów przekładni,
- Stan osiowania łożysk w zespole,
- Stan współosiowości osi wirowania silnika z osią magnetyczną stojana,
- Stan niewywagi hydraulicznej pomp,
- Kontrola zjawisk kawitacji,
- Częstotliwości łopatkowe w wentylatorach i dmuchawach,
- Częstości i drgania układów wsporczych w aspekcie niedopuszczenia do propagacji żródeł drgań na sąsiednie urządzenia.
Wszelkie interwencje mające na celu minimalizację drgań (np. wyważanie) realizowane są wyłącznie w maszynach, które z uwagi na ich stan wibracyjny znajdą się w grupie maszyn należących do Klasy II.
UWAGA.
Dla maszyn krytycznych, których niezawodność wymuszana jest przez zachowanie ciągłości procesu produkcyjnego nadzór diagnostyczny prowadzony jest w taki sposób, aby nie dopuścić do tego, aby jakakolwiek maszyna krytyczna lub zespół maszyn znalazł się w takim stanie wibracyjnym, że należało by go zakwalifikować do Klasy III ! Taką politykę narzucają wymagania zachowania ciągłości produkcji.
Jeżeli dla jakiegoś urządzenia wyniknie potrzeba systematycznego i ciągłego (tzn. przez długi okres czasu np. 4 miesiące) prowadzenia pomiarów VIBROPOMIAR proponuje założenie na takim zespole wypożyczonego (na okres przejściowy) własnego układu nadzoru diagnostycznego (poprzez zainstalowanie na nim czujników drgań będących własnością firmy VIBROPOMIAR).
Interpretacja wyników pomiaru drgań i cały nadzór diagnostyczny zwykle podporządkowany jest jednemu celowi, który brzmi:
Prowadzić politykę utrzymania niezawodności maszyn w sposób gwarantujący zachowanie ciągłości procesu produkcyjnego firmy.
Firma VIBROPOMIAR wykonuje następujace prace w zakresie diagnostyki technicznej maszyn:
-
Pomiary drgań, interpretacja wyników i nadzór diagnostyczny turbozespołów parowych.
-
Pomiary drgań, interpretacja wyników i nadzór diagnostyczny turbozespołów gazowych.
-
Pomiary drgań, interpretacja wyników i nadzór diagnostyczny turbin wodnych.
-
Pomiary drgań, interpretacja wyników i nadzór diagnostyczny pomp wirnikowych i tłokowych.
-
Pomiary drgań, interpretacja wyników i nadzór diagnostyczny sprężarek wirnikowych.
-
Pomiary drgań, interpretacja wyników i nadzór diagnostyczny sprężarek tłokowych.
-
Pomiary drgań, interpretacja wyników i nadzór diagnostyczny wentylatorów.
-
Pomiary drgań, interpretacja wyników i nadzór diagnostyczny dmuchaw.
-
Pomiary drgań, interpretacja wyników i nadzór diagnostyczny dużych kompresorów łokowych .
-
Pomiary drgań, interpretacja wyników i nadzór diagnostyczny chłodni wentylatorowych.
-
Pomiary drgań, interpretacja wyników i nadzór diagnostyczny rurociągów.
-
Pomiary drgań, interpretacja wyników i nadzór diagnostyczny konstrukcji stalowych.
-
Koncepcja systemu nadzoru diagnostycznego "off-line".
-
Bezpieczna eksploatacja i ciągła opieka nad stanem technicznym maszyn.
Firma VIBROPOMIAR realizuje również koncepcję nadzoru diagnostycznego maszyn wirnikowych w oparciu o prowadzenie pomiarów drgań na obiekcie przemysłowym i przekazywania (poprzez Internet) wyników pomiarów do laboratorium VIBROPOMIARU.
W laboratorium wyniki pomiarów zostają przeanalizowane, a raporty wraz z wnioskami i zaleceniami przekazane zostają do służb technicznych Zakładu, w którym nadzorowane są maszyny wirnikowe. Jest to koncepcja systemu nadzoru diagnostycznego „off-line”. Nadzór prowadzony jest na zasadzie sukcesywnego zbierania danych pomiarowych głównie na obudowach łożysk nadzorowanych maszyn. Wyniki zbierane są przez pracownika VIBROPOMIARU przy pomocy tzw. Data Collectora, w którym zaprogramowane są trasy pomiarowe. Data Collector jest to lekki przenośny przyrząd pomiarowy, do którego podłączona jest sonda pomiarowa (czujnik drgań). Ten czujnik drgań ustawiany jest w różnych miejscach maszyny, w których należy mierzyć jej drgania. Po wypełnieniu Data Collectora pomiarami, wyniki pomiarów opróżniane są poprzez sieć Internet do laboratorium VIBROPOMIARU. Następnie pustym Data Collectorem zbierane są dalej wyniki pomiarów zgodnie z zaprogramowaną trasą pomiarową. Operacja trwa tak długo jak tego wymaga troskliwość nadzorującego i wymagana niezawodność maszyn.
W laboratorium VIBROPOMIARU wszystkie wyniki poddawane są dalszej obróbce danych i stawiana jest diagnoza o stanie technicznym nadzorowanych urządzeń. Stan techniczny klasyfikowany jest według norm ISO informując o stanie zdatności maszyn do dalszej eksploatacji lub o występującym zagrożeniu np. spodziewaną awarią. Na podstawie analiz i klasyfikacji podawane są zalecenia poprawy tego złego stanu, tzn. co i jak należy zrobić aby stan techniczny zespołu lub maszyny uległ polepszeniu. Opracowania takie w postaci raportów przekazywane są personelowi technicznemu Zakładu w którym prowadzony jest nadzór diagnostyczny.
Czas przekazania raportu po wykonaniu pomiaru może wynosić kilkanaście lub kilkadziesiąt godzin. W przypadku konieczności natychmiastowego działania VIBROPOMIAR przesyła raport natychmiast tzn. zaraz po zakończonej analizie. Jest to możliwe dzięki temu, że analizy wykonywane są przy pomocy specjalistycznych systemów doradczych, w które wpisane są reguły diagnostyczne.
W przypadku nietypowych problemów drganiowych grupa pomiarowa VIBROPOMIAR składa wizytę w nadzorowanym Zakładzie wraz ze swoim sprzętem pomiarowym i przeprowadza pomiary (możliwa równoczesna rejestracja nawet w 50 punktach pomiarowych). Po zarejestrowaniu drgań na obiekcie przemysłowym, w laboratorium VIBROPOMIARU przeprowadzona zostaje dokładna analiza, a wyniki przekazane personelowi technicznemu nadzorowanego Zakładu. Korzyści wynikające z prowadzenia nadzoru metodą off-line:
-
Nie ma potrzeby robienia inwestycji w sprzęt pomiarowy.
-
Nie ma potrzeby zatrudniania wyspecjalizowanego zespołu diagnostycznego.
-
Prowadzenie uzasadnionej technicznie polityki remontów.
-
Unikaniem zbędnych remontów.
-
Przewidywanie czasu i zakresu remontów.
-
Wczesne wykrywanie wielu niesprawności i śledzenie ich rozwoju, aż do granic bezpiecznej eksploatacji..
-
Optymalizowanie zapasów części zamiennych.
-
Unikanie kosztownych przestojów spowodowanych awariami maszyn.
-
Minimalizowanie zagrożenia zdrowia i życia ludzkiego towarzyszącego awariom ciągu technologicznego.
-
Podniesienie niezawodności eksploatacyjnej ciągu technologicznego.
Posiadamy ponad 35 letnie doświadczenie w diagnostyce technicznej maszyn wirnikowych. Posiadamy własne bardo dobrze wyposażone laboratorium wibroakustyczne i szereg programów wspomagających nasze działanie.
DIAGNOSTYKA TECHNICZNA MASZYN 
DIAGNOSTYKA TECHNICZNA MASZYN
