بخشی از مقاله
چکیده
عیوب مربوط به پمپهای عمودی نصب شده جهت تخلیه مخازن، به دلیل عدم دسترسی به بوش بیرینگهای پایینیو بعضاً میانی پمپ، بسیار خاص و قابل توجه میباشند. در اکثر موارد عیوب ناشی از ایجاد خوردگی در بوش بیرینگهای پایینی پمپ، خود را بهصورت ارتعاشات با فرکانس برابر با دور تجهیز و در جهت شعاعی و در سمت آزاد الکتروموتور نشان میدهد. در این تحقیق سعی بر آن شده است که با بررسی یکی از خرابیهای مربوط به یک پمپ عمودی در شرکت پتروشیمی پارس، بهصورت تجربی بهترین مقدار را جهت محدوده خطر این تجهیز انتخاب نمود.
مقدمه
در بیشتر مواقع اتفاق میافتد که دستگاهها به صورت تکراری دچار خرابی میشون،دمثلاً یاتاقانهای دستگاهی هر شش ماه یک بار خراب میشود و این وضعیت همیشگی بوده و مورد پذیرش کارخانه واقع شده و طبیعی تلقی میشود. چنین مسائلی کهمکرراً اتفاق میافتد مانند کوتاهی عمر یاتاقانها، خرابی مکرر واشرها، وجود ترکهای سازهایو ... معمولاً نشانگر وجود مسائل جدیتری است؛ اما در عمل بخش تعمیرات اقدام به تعمیر دستگاه مورد نظر کرده و برخورد جدی با علل و ریشههای خرابی نمیکند . آنالیز منابع و علل خرابی عبارتاند از کاربرد مجموعهای از ابزارهای تحلیلی پیشرفته و مجهز به منطق مهندسی برای شناسایی و اصلاح ریشهها و علل خرابی دستگاهها اجرای کامل این تکنولوژی موجب صرفه جویی قابل ملاحظهای برای کارخانهها خواهد شد.
یاتاقانها استعداد زیادی در جهت خرابی دارند، این امر به خاطر کار پیوسته و مداوم این المانها است. این استعداد تا حدی است که به یاتاقانها بهعنوان اجزاء مصرفی یک دستگاه نگریسته میشود. برای دستگاههای کوچک و غیر کلیدی تا حدی خرابی متناوب یاتاقانها در زمانهای مشخص از طرف بخش نت یک کارخانه پذیرفتنی است، ولی در دستگاهها و ماشینآلات بزرگ و کلیدی، جایی که امکان دارد خرابی یک موتور باعث ازکارافتادگی خط یک محصول یا یک بخش از نیروگاه و عواقب دیگر شود، به دلایلی چون جلوگیری از هزینه بالای تعویض غیرضروری، ازکارافتادن غیرضروری یا اتفاقی یک قسمت و همچنین امکان برنامه ریزی برای تعمیرات پیشگویانه، تشخیص عیب یاتاقانها به صورت بهنگام یا دورهای میتواند در صرفه جویی در وقت و هزینه نقش بسزایی را ایفا کند.
کارکرد مناسب بیشتر ماشینها و دستگاههای صنعتی به طور قابل ملاحظهای به حرکت هموار و یکنواخت یاتاقانها بستگی دارد. در کاربردهای صنعتی یاتاقانها به عنوان اجزاء مکانیکی بحرانی شناخته میشوند و یک عیب اولیه در این اجزاء اگر به موقع تشخیص داده نشود به ازکارافتادگی کلی دستگاه منجر میشود و امکان دارد بعضی مواقع باعث یک خرابی فاجعه بار در ماشین شود. عیوب یاتاقانها امکان دارد در هنگام استفاده با در هنگام فرآیند ساخت آنها ایجاد شود و تشخیص این عیوب برای مانیتورینگ وضعیت و نیز برای بالا بردن کیفیت بازرسی یاتاقانها بسیار مهم است. [2] سیگنالهای مختلفی برای تشخیص و آشکارسازی استفاده میشود. به طورکلی میتوان آنها را بهصورت زیر بیان کرد: اندازهگیری ارتعاشات ، اندازهگیری صوتی ، اندازهگیری سیگنالهای الکتریکی منبع تغذیه در موتورها ، اندازهگیری خورده ریزهای فرسایشی ، اندازهگیری حرارتی.
در این میان اندازهگیری ارتعاشات به طور گستردهتری مورد استفاده قرار میگیرد. از لحاظ ارزانی و سادگی نصب سنسور اندازهگیری جریان نسبت به روشهای دیگر برتری دارد. اندازهگیریهای حرارتی و خورده ریزهای فرسایشی به علت هزینه زیاد نسبت به عملکردشان مورد بررسی این مقاله قرار نگرفته است.
یاتاقانها در دستگاههای مختلف به عنوان تولیدکننده نویز عمل میکنند، خواه سالم باشند، خواه در آنها عیب وجود داشته باشد. یاتاقانهای غلتشی که بار آنها به صورت شعاعی است حتی اگر از لحاظ هندسی دارای عیب خاصی نباشند تولید ارتعاشات میکنند. علت این امر آن است که برای حمل بار از تعداد المانهای محدودی استفاده میکند. تعداد المانهای غلتشی و موقعیت آنها در ناحیه بار با چرخش یاتاقانها تغییر میکند و این امر منجر به تغییرات پریودیکی در سفتی اجزاء یاتاقانها میشود و این تغییرات سفتی موجب تولید ارتعاشات میشود که با نام ارتعاشات تغییرات مطلوبیت 4 از آن یاد میشود.
برخی از روشهای رایج تحلیل ارتعاشات در کاربردهای مختلف و به ویژه موضوع پایش وضعیت تجهیزات دوار عبارتاند از: تحلیل مقدار کلی ارتعاشات
پارامترها و مشخصههای بیرینگهای غلتشی مانند BP، BCU، SEE، Crest،K-Factor، Peak Value
- آنالیز طیف فرکانسی - آنالیز FFT یا - Spectrum
- تحلیل شکل موج زمانی ارتعاش آنالیز Envelope
- تحلیل زاویه فاز آنالیز Orbit
- تحلیل Run Up و Coast Down - منحنی مرکز شفت، منحنی آبشاری و غیره -
تعاریف
دامنه: معیاری از شدت ارتعاش است و به عبارتی سادهتر میزان قدرت هر موج ارتعاشی را بهوسیله میزان دامنه آن بیان میکنند.
پریود زمانی حرکت: بازه زمانی است که سیستم، سیکل ارتعاشی خود را تکرار میکند.
فرکانس: معیاری از نرخ سیکل ارتعاشی در واحد زمان است، درواقع عکس پریود زمانی حرکت میباشد.معمولاً فرکانس را با واحدی به نام هرتز اندازهگیری میکنند.
امپدانس: به مقاومت مکانیکی در برابر حرکت گفته می شود.
پمپ: به دستگاهی اطلاق میشود که به سیال انرژی میدهد و باعث میشود از یک نقطه به نقطه دیگر منتقل شود.
پمپ گریز از مرکز:5 یک پمپ گریز از مرکز بر اساس تبدیل انرژی جنبشی یک سیال جاری به فشار ایستا کار میکند. این نحوه عمل بهوسیله قانون برنولی توصیف میشود. قاعده عملکرد پمپ گریز از مرکز را میتوان باملاحظه تأثیر تکان دادن یک سطل آب بر روی یک مسیر دایرهای شکل توسط یک طناب، نشان داد. نیرویی که آب را به کف سطل فشار میدهد، نیروی گریز از مرکز است. اگر یک سوراخ در کف سطل تعبیه شود، آب از طریق این سوراخ جریان مییابد.
از این گذشته اگر یک لوله ورودی در بالای سطل تعبیه شود، جریان آب به بیرون سوراخ منجر به تولید یک خلأ موضعی در داخل سطل خواهد شد. این خلأ آب را از یک منبع در سمت دیگر لوله ورودی به داخل سطل خواهد کشید. بدین روش یک جریان پیوسته از منبع و به بیرون سطل به وجود میآید.
بوش بیرینگ:6 سادهترین یاتاقان چرخشی یاتاقان بوش است که فقط یک سیلندر است که بین چرخ و محورش وارد میشود
نیروهای ارتعاش زا: - - Vibratory Forces
برخی از عوامل ایجاد نیروهای ارتعاش زا در ماشین آلات، عبارت اند از:
میس الاینمنت - Misalignment - ، نامیزانی جرمی سایش اجزا و قطعات ، نیروهای آئرودینامیکی و هیدرودینامیکی نیروهای الکترومغناطیسی تماس قطعات متحرک و ثابت.
