Синергия ультразвука и вибрационного анализа

Схожие начала, но разные результаты и абсолютно непохожие роли в общей схеме вещей… Такие грани выстраиваются во многих сферах повседневной жизни. То же самое происходит в диагностическом обслуживании, и многих из вас такой сценарий может удивить. Две технологии, берущие начало в похожих основах, которым, однако, находят совершенно разные применения на электростанциях во всём мире.

В диагностическом обслуживании нам дарованы технологии, которые позволяют преодолеть границы человеческого восприятия. Это позволяет нам видеть, слышать и ощущать события, которые дают информацию о технике, необходимую для принятия решений.

Тепловидение позволяет видеть спектр света, невидимый для человеческого глаза. Эта возможность крайне полезна, если появляется различие температуры между объектами или у одного и того же объекта в разное время.

Ультразвук расширяет наши возможности слышать происходящее за пределами частот, которые ухо может воспринять. Существует множество источников звуковых волн высокой частоты: турбулентный поток материи через ограниченный проход, энергия от трения вращающих элементов подшипника, когда тот поворачивается внутри корпуса во время работы, а также энергия ионизации и энергия удара.

Вибрационный анализ расширяет наши способности к осязанию в несколько раз. С его помощью можно засечь и измерить вибрационные движения в технике, которые слишком малы, чтобы мы могли их почувствовать, а затем позволяет определить источники вибраций, которые в свою очередь делятся на категории в соответствии с их силой. Исходя из этого можно принимать взвешенные решения. Мы совершили несколько шагов от монеты, которую положили на верхушку двигателя, до того, как увидели силу его вибрации. Естественно с монеткой можно увидеть, как она вибрирует, но не измерить эту вибрацию.

Анализ топлива позволяет рассмотреть содержание химических элементов в используемом в технике топливе, чтобы оценить, нормально ли оно. Любые отклонения от нормы могут подать сигнал о проблемах.

Ультразвук имеет несколько применений на электростанции. Основываясь на объяснениях, приведённых выше, эта технология может быть полезна в нахождении утечек воздуха\вакуумных приссосов (турбулентный поток), улучшении управления смазкой подшипника (трение), обнаружением неплотного прилегания в клапанах и запорных арматурах (турбулентный ток), обнаружения и нахождения электрической разрядки (ионизация) и в том, что можно назвать ультразвуковым диагностическим обслуживанием. Для целей этой статьи, я сужаю обсуждение ультразвука к применению в мониторинге состояния или диагностическом обслуживании, так как в этой же сфере находит применение и анализ вибрации. Мы будем говорить о том, когда следует использовать их порознь и когда следует совмещать две полезные технологии.

Схожие начала

Достаточно интересно то, что анализ вибрации и ультразвуковые технологии имеют схожие начала. Те акселерометры, что используются в вибрационном анализе используют пьезоэлектрический кристалл чтобы засечь изменения в акселерации, ускорении когда корпус колеблется, движется в повторяющейся манере. Контактный зонд, который ультразвуковые приборы используют при инспекции подшипника также обладает пьезоэлектрическим кристаллом, который двигается в ответ на количество ультразвукового сигнала, произведённого энергией трения во время вращения подшипника в корпусе. Отличие кроется в специфике кристалла, в том как именно сигнал от кристалла обрабатывается и какая информация выходит в итоге.

Одна технология – хорошо, а две (или больше) – лучше

Для обслуживания с использованием ультразвука или применения ультразвука в инспекции подшипника, проверяющий прочитывает показания ультразвукового датчика, которые соотносятся с количеством ультразвуковой энергии, исходящей от подшипника. Необходимо позаботиться и провести правильную последовательность действий, чтобы обеспечить правдивость данных. Ведь получить ошибочные показания довольно просто. Проверяющий должен пытаться подсоединить прибор к точке, максимально близкой к подшипнику, так как в этом случае максимально вероятно, что сигнал исходит от него, а не откуда либо ещё. Так какую энергию считал проверяющий? От трения? Ударную энергию? Или и то и другое?

Например, недавно я провёл и анализ вибраций, и ультразвуковой тест наружного подшипника насоса для клиента. Ультразвуковые показатели – выше нормы. Качество звука было грубым, похожим на звук, который мы производим, когда у нас в мокрых руках горсть песка, которую мы растираем попеременными движениями, вместо движений рук вперёд и назад. Какой вывод я мог сделать из этой информации? Фактически то, что выделялось больше ультразвуковой энергии, нежели раньше и то, что звук стал более грубым, чем был до этого. Могли я сказать, что с наружным подшипником была проблема, основываясь на высоких показателях и качестве звука, который я услышал в наушниках? Нет, пока ещё нет.

Ультразвуковой прибор предоставит показания об изменении уровня ультразвука и качества услышанного звука (что есть субъективно), но он не может определить специфическую причину изменений. Некоторые особо опытные инспекторы могут сделать вполне дельные выводы по поводу состояния подшипника, основываясь на качестве звука, но этот опыт трудно передать другим проверяющим, использующим ультразвук. Именно здесь в дело идёт анализ вибрации. Важно получить более детальную информацию от другого источника, чтобы получить подробную картину состояния этого насоса. Анализ вибрации в таких ситуациях очень кстати.

Анализ вибрации зафиксировал серьёзную ударную энергию в корпусе подшипника. Визуальный осмотр показал, что из пломб подшипника выходит смазка, похожую ситуацию можно увидеть на иллюстрации 4. Все три метода инспекции – ультразвуковой, визуальный и вибрационный – позволили мне дать дельные рекомендации на основе более полной и постижимой информации. Вот простой пример того, как разные технологии мониторинга можно совмещать для повышения эффективности.

Звук может сбить столку

Мы живём в настоящем, сложном мире, настоящий мир порой даёт нам сочетания событий, которые переворачивают наше восприятие.

Однажды я был на производстве у другого клиента и занимался рутинной проверкой оборудования. Ультразвуковые показатели были выше нормы на одном конкретном насосе – достаточно высоки, чтобы согласно ультразвуковой методичке следовало признать возможный начальный этап сбоя в работе подшипников. Спектры от вибрации техники никакой проблемы не на какую проблему не указали. Я начал чесать затылок в размышлениях. Хм, но почему же от насоса исходит столько ультразвукового сигнала?
Я отправился в операционную, чтобы задать несколько вопросов. Мне сказали, что было увеличение потока, проходящего через процесс. Из этого конечно же следует, что техника производила больше работы, отсюда большая турбулентность от всасываемой жидкости.

Машины были спроектированы так, чтобы справляться с повышенной рабочей нагрузкой. Так что уровень ультразвуковой энергии повысился, но не из-за физического воздействия на подшипник. Я выучил урок, что возвращаться к базовому пониманию того, где и как ультразвуковая энергия генерируется полезно и важно при устранении неполадок.

Анализ спектров вибрации техники полезен в определении различных форсирующих частот, которые воздействуют на эту технику. Можно зафиксировать тенденцию появления таких частот со временем и установить уровень износа технике по причине конкретной форсирующей частоты.

Очень важно, чтобы повседневный анализ вибрации техники производился с целью обнаружения таких изменений, а также с целью определения любых новых форсирующих частот, которые относятся к неполадкам.

Тенденция

Аэрогенный ультразвук полезен в двух областях мониторинга технике. Во-первых в смазывании подшипников, во-вторых в ультразвуковом диагностическом обслуживании, собственно мониторинге состояния. Введение ультразвуковых технологий в смазывание подшипников весьма прямолинейно, до тех пор пока процедура смазывания соответствует стандартам качества смазывания, в том когда следует прекратить добавление смазки. В ультразвуковом обслуживании, можно применить сравнительный метод или метод тенденций. Этот метод также прямолинеен, но анализ показателей дБ таковым не назовёшь. Знание инспектора об ультразвуке, как техника инспекции, оперирование процессов и оперирование техники вступают в дело с целью понять, о чём именно говорит техника. Обобщая, расчёта на ультразвуковые технологии недостаточна для диагностических процедур. Зачастую, вам понадобятся другие инструменты проверки, такие как тест вибрации, чтобы прийти к выводам о состоянии здоровья машин на производстве.

Анализ вибрации и показатели ультразвука идут рука об руку?

Если анализ вибрации показывает неполадку, правда ли вы увидите пропорциональный рост в показателях ультразвука у аппаратуры (учитывая, что был применён метод тенденций?) И наоборот, обязательно ли вибрационный анализ подтвердит неполадку, когда вы видите увеличенные показатели дБ при помощи ультразвукового тестирования.

Не всегда, просто потому что такова жизнь. Одна из причин кроется в различии источников ультразвука, которые существуют в действующей аппаратуре. Хороший пример – насос. Есть турбулентный поток перекачиваемой жидкости; есть вероятность кавитации; есть тот металл, который контактирует с поверхностью смазки; есть тот металл, который контактирует с металлическими поверхностями подшипника; есть отдельная возможность временных ультразвуковых сигналов – энергия каждого из которых может быть замечена датчиком. Было ли такое, что вы прислушиваетесь к подшипнику насоса с ультразвуковым детектором и слышите звук вращающегося подшипника, а затем переносите датчик от подшипника, приставляете напрямую к насосу и слышите звук точно такого же качества? Это может сбивать столку. Здесь опыт в сфере, который ни чем не заменить, а также анализ вибрации должны прийти на помощь.

Подытоживая, использование ультразвукового метода вкупе с анализом вибрации имеет свою мощь. Зачастую одна технология может подтвердить показания другой технологии. Но пожалуй более важно то, что сочетание технологий предоставляет проверяющему разные источники информации, и более полный набор данных, с тем чтобы произвести правильную диагностику и дать дельные рекомендации.

©1991-2020 OOO «Диагност» | +7 (495) 783-39-64 | 8 800 777-48-96 | diagnost@diagnost.ru | 105187, г. Москва, Окружной проезд, дом 15, корп. 2 | Политика конфиденциальности
Продажа диагностических и измерительных приборов по всей России: Барнаул, Владивосток, Волгоград, Воронеж, Екатеринбург, Ижевск, Иркутск, Казань, Краснодар, Красноярск, Москва, Нижний Новгород, Новосибирск, Омск, Пермь, Ростов-на-Дону, Самара, Санкт-Петербург, Саратов, Тольятти, Тюмень, Ульяновск, Уфа, Хабаровск, Челябинск, Ярославль.