Jesteś tutaj: Instytut Energetyki / Badania / Diagnostyka maszyn wirnikowych

Diagnostyka maszyn wirnikowych

Jednym z podstawowych źródeł informacji o stanie technicznym dużych maszyn wirnikowych są ich charakterystyki drganiowe. Układy pomiarowe zainstalowane na stałe (tryb on-line) służą przede wszystkim monitorowaniu poziomów drgań, a ich podstawowym zadaniem jest zapewnienie bezpieczeństwa eksploatacyjnego. Pomiary wykonywane okresowo (tryb off-line) pozwalają na uzyskanie bardziej szczegółowej informacji (charakterystyki drganiowe w szerokim zakresie częstotliwości), co umożliwia ocenę stanu technicznego obejmującą:

  • diagnozę jakościową – określenie rodzaju i lokalizacji uszkodzenia czy niesprawności, oraz
  • diagnozę ilościową – ocenę stopnia zaawansowania uszkodzenia czy, bardziej ogólnie, stopnia wyczerpania żywotności (także wskutek normalnych procesów degradacyjnych).

Diagnoza jakościowa wykorzystuje modele diagnostyczne obiektów, natomiast diagnoza ilościowa opiera się na analizie procesów ubytku żywotności i odwzorowania stanu technicznego obiektu w wartościach symptomów diagnostycznych. Symptomami takimi są amplitudy drgań w pasmach częstotliwości określonych na podstawie modeli diagnostycznych dla konkretnych obiektów.

W przypadku dysponowania odpowiednią bazą danych możliwe jest oszacowanie kryterialnych wartości symptomów drganiowych, przede wszystkim wartości granicznych. Przekroczenie wartości granicznej oznacza, że maszyna jest w stanie nadal funkcjonować, ale nie może spełnić wszystkich stawianych jej wymagań (takich jak moc wyjściowa, sprawność, dyspozycyjność itd.). Ze względu na jednostkowy charakter dużych maszyn wirnikowych wartości graniczne muszą być szacowane indywidualnie dla każdego obiektu.

Jeśli badania wibrodiagnostyczne są prowadzone przez dłuższy czas, możliwe jest zastosowanie metod analizy szeregów czasowych (dyspersja danych, korelacja wzajemna między symptomami), charakteryzujących się odpornością na zakłócenia i fluktuacje amplitud drgań wynikające np. ze zmian parametrów pracy. Pozwala to na prognozowanie ewolucji stanu technicznego i ocenę zapasu żywotności. Dotyczy to szczególnie układów przepływowych turbin, których awarie są z reguły przyczyną długich postojów i dużych strat.