بخشی از مقاله
چکیده
دستگاههای دوار نقش تعیینکنندهای در صنایع دارند. به همین دلیل نقش تعمیرات پیشگویانه از اهمیت قابل توجهی - برخوردار میباشد. در این مقاله سعی شده تا نقش یکی از تکنیکهای آنالیز - آنالیز ترموگرافی - جهت پیشگیری از عیوب و کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری بصورت چند موردکاوی به نمایشگذاشته شود.
ترموگرافی به عنوان یکی از پارامترهای مهم برای مانیتورکردن وضعیت پروسههای مواد و کیفیت خروجیهای پروسه مطرح میباشد. یک نتیجهگیری کیفی ولی - دقیق با مشاهده پروفایل دمای هرسطحی قابل دستیابی است. ازسوی دیگر دمای بالا نشاندهنده اتلاف انرژی بصورت انرژی حرارتی میباشد. بنابراین مانیتورینگ حرارت امکان صرفه جوییهای اقتصادی ناشی ازکاهش مصرف انرژی را فراهم خواهد ساخت.
مقدمه
چشمان ما برای دیدن نیاز به نور دارد. نور از جنس امواج الکترومغناطیسی است که منبعی باید برای انتشار آن وجود داشته باشد تا ما بتوانیم ببینیم، مثل خورشید یا لامپ روشنائی. تمام موجودات، عملکردی مشابه منابع نور دارند ولی از آنجا که نور مزبوراساساً در طول موجهائی منتشر میشود که خارج از برد طول موج قابل رؤیت یعنی 0.4 - 0.8 میکرون است چشمان ما قادر به دیدن نور تابشی موجودات نیست، مگر آنکه دمای آنها بسیار بالا باشد، مثل آهن بالای 600درجه خصوصاً بالاتر از 1500 درجه که مثل یک منبع نور پرقدرت سفید رنگ از خود نورافشانی میکند.
نور فوق الذکر، که البته دیگر به آن نور نمیگویند، هم از جنس امواج الکترومغناطیسی است. به عبارت دیگر همه موجودات هستی، با دمای بالاتر از صفر مطلق یا - 273 درجه، از خود این نوع انرژی را تابش میکنند. این انرژی به شکل امواج مشابه نور در طول موجهائی که به آن باند "مادون قرمز" یا Infrared میگویند و با چشم قابل رؤیت نیست به اطراف جسم منتشر میشود.
امروزه از این ویژگی انرژی تابشی در صنایع جهت انجام کارهای متفاوت استفاده میشود. که در این خصوص وسایل و تجهیزات مختلفی جهت اندازه گیری و آنالیز دمایی مورد استفاده قرار میگیرد. از مهمترین این وسایل ترمومتر ودوربین ترموگرافی هستند که کاربرد زیادی در امر مراقبت وضعیت و عیب یابی ماشین الات دوار دارند.
آنالیز ترموگرافی که به نامهای گرما نگاری، ترموویژن و تصویر برداری حرارتی نیز شناخته میشود، تکنیک مهمی است و فراتر از بحث مراقبت وضعیت تجهیزات و ماشین الات است. با استفاده از دوربین ترموگرافی کلیه عیوبی که منجر به تغییر در الگوی توزیع دمای سطحی میشوند قابل شناسایی خواهند بود.
اصول کار در دوربین ترموگرافی مشابه ترمومتر غیرتماسی است ولی در دوربین ترموگرافی بجای یک سنسور از هزاران سنسور استفاده میشود که هر یک از سنسورها دمای بخش کوچکی از میدان دید لنز دوربین را اندازه گیری میکند. این سنسورها روی صفحه ای که به آن دیتکتور میگویند به صورت سطری/ ستونی در کنار هم چیده شدهاند مثل پیکسلهای مانیتورهای کامپیوتر که در شکل 1 اصول کاردوربین ترموگرافی نشان داده شده است.
شکل :1 اصول کار دوربین ترموگرافی
در این مقاله سعی شده است با عکسهای ترموگرافی میزان انرژی ناخواسته حرارتی که در قطعات تحت تنش تجهیز تولید می-شود، نشان داده شود. همانگونه که میدانیم اعمال نیرو و انرژی ناخواسته و خارج از طراحی به قطعات میتواند عمر آن را به میزان قابل توجهی کاهش دهد.
در زیر به بررسی و مورد کاوی چند تجهیز از مجتمع پتروشیمی شهید تندگویان با استفاده از آنالیز ترموگرافی میپردازیم.
کمپرسورهای C-2721 از نوع کمپرسورهای Screw در پتروشیمی شهید تندگویان می باشد که وظیفه فشرده سازی نیتروژن جهت ارسال پودراز سیلو های نهایی واحد PTA - Pure Terephthalate Acid - به سیلوهای واحد PET - Poly Ethylene Terephthalate - را دارند و از کارافتادگی و توقف این تجهیزات می تواند تولید واحد PET را به خطر بیاندازد.
تغییراتی در وضعیت ارتعاشی تجهیز مشاهده شد. این تغییرات شامل رشد فرکانس هایی با اختلاف 110Hz همراه با افزایش مقدار BCU - Bearing Condition Unit - بود. که پس از بررسی و آنالیز طیفهای فرکانسی تجهیز مشخص شد که این اختلاف فرکانسهای 110HZمربوط به وجود خرابی در شفت میانی کمپرسور می باشد. شرایط ایجاد شده و رشد مقدارBCU، شروع خرابی بیرینگ بر بروی شفت میانی را میرساند. اشکال 2 و 3 موقعیت بیرینگ معیوب را نشان میدهد.
موقعیت نقطه 6 ارتعاش موقعیت بیرینگ معیوب برداری
شکل :2 تصویر کمپرسور و نقطه 6 دادهبرداری
شکل :3 موقعیت بیرینگ معیوب
پس از تعویض بیرینگ و راه اندازی تجهیز، داده برداری از آن صورت گرفت و مشاهده گردید که مقدار BCU کاهش پیدا کرده است. پس از گذشت چند ساعت از کارکرد تجهیز، مجددا مقدار BCU نقطه 6 داده برداری افزایش یافت. همزمان با تغییرات ارتعاشی، دمای این ناحیه از کمپرسور نیز به 87 C افزایش داشت که درتصویر ترموگرافی برداشت شده در شکل 4 مشخص گردیده است. لازم به ذکر است که سابقه دمایی این ناحیه از کمپرسور در زمان کارکرد نرمال مابین 67~76 C بوده است.
شکل 4 :تصویر ترموگرافی
علاوه بر افزایش مقدار BCU نقطه یاد شده، در بررسی طیف های فرکانسی نیز، فرکانس 842Hz همراه با هارمونیکهای آن مشاهده گردید که این فرکانس، بر فرکانس گذر بال از رینگ خارجی
