Система контроля состояния оборудования "Sensodec 6S"

Sensodec 6S
Повреждение валика на передней
части центрального вала
Повреждение валика на передней части центрального вала
Местоположение: Прессовая станция
Позиция:
Центральный вал
Компонент:
Подшипник защитной стороны
Наблюдения:
Циклические импульсы в сигнале высокой частоты
Симптомы:
Достаточно быстро после установки системы Sensodec 6S циклические
импульсы были обнаружены в области сигнала высокой частоты (0-10
kHz), измеряемого на подшипнике передней части центрального вала.
Поскольку система была установлена лишь недавно и тренды были
слишком короткими, тренды не были изменены.
Проблема и меры по устранению:
Причиной импульсов предположительно являлась какая-то поломка
валика, поскольку циклы включали в себя частоту вращения обоймы и
двойную частоту валика. Двойная частота валика была обнаружена
также в спектре оболочки. Дифракционный спектр не нес явных следов
поломок подшипника, поскольку импульсы были непродолжительными.
После замены подшипника в нем был обнаружен поврежденный валик
который имел трещину глубиной 10мм и практически такой же длины
как и сам валик.
2/8
SEN03003611
Сигнал 0-10 kHz (1 сек)
Две группы
импульсов
были
обнаружены
в сигнале.
3/8
SEN03003611
Сигнал 0-10 kHz (1 сек)
Разница в
частотах
между
группами
импульсов
близка к
частоте
вращения
обоймы
4/8
SEN03003611
Сигнал 0-10 kHz (0.37 сек)
Разница в
частотах между
импульсами
внутри частот
приблизительно
равна
удвоенной
частоте валика.
5/8
SEN03003611
Дифракционный спектр
Отмеченная
частота
примерно равна
удвоенной
частоте валика.
6/8
SEN03003611
Спектр скоростей (до 100 Hz)
Спектр скоростей
показал
низкочастотные
вибрации,
которые могли
быть частотой
вращения
обоймы и ее
гармониками.
Если бы
низкочастотная
нагрузка
рассматривалась
во время
измерений,
частота могла бы
быть точнее.
7/8
SEN03003611
Изображение поврежденного валика
Согласно измерениям,
трещина была примерно
10 мм глубиной. Внешний
диаметр подшипника
950мм, диаметр валика
57мм, количество валиков
- 38.
8/8
SEN03003611
Sensodec Advisor
Отслоение поверхностного
слоя на прессового вала
Отслоение поверхностного слоя прессового вала
Местоположение: Прессовая секция
Позиция:
Прессовый вал
Компонент:
Покрытие вала
Наблюдение:
Чрезмерная вибрация прессовой секции
Симптомы:
Уровень вибрации вала (по STA анализу) вырос уже16го ноября. В тот момент
на вале было два магнита. На вале должен быть только один магнит, чтобы был
один импульс на один оборот вала. Два магнита вызвали проблемы в
выполнении анализа и стали причиной того, что его результаты не были
восприняты всерьез. 26го ноября дополнительный магнит был удален и стало
ясно, что уровень вибрации высокий на самом деле.
Проблема и меры
по устранению: На данный момент ситуация оценивается как расслоение покрытия. Покрытие
вала было обследовано 3го декабря ультразвуковым устройством, однако
расслоение обнаружено не было. 23го декабря частицы отломались от
покрытия во время работы машины. Вал был заменен и исследован. На
покрытии вала были обнаружены три области отслоения. Самая большая была
площадью около 200 * 200 мм2, а две более мелких -- около 20 * 20 мм2. После
смены вала вибрация снизилась до нормального уровня.
10/8
SEN03003611
Уровень вибрации вала (по STA анализу) вырос уже16го ноября. В тот момент на вале было
два магнита, что заметно на тренде по удвоенной частоте оборотов.
Уровень вибрации
вырос 16го
ноября
Два магнита на вале
11/8
SEN03003611
вал был заменен
24го ноября
Круговые диаграммы передней и задней частей
26го ноября дополнительный магнит был удален и стало ясно, что уровень вибрации
высокий на самом деле. На тот момент ситуация была оценена как расслоение
покрытия.
Показатели вибрации ведомой стороны на 1е
декабря: пик 2.42 м/с2 и сркв.знач. 0.727 м/с2.
12/8
Показатели вибрации ведущей стороны 1го
декабря: пик 1.29 м/с2 и сркв.знач. 0.409 м/с2.
SEN03003611
Вибрация нового вала
Показатели вибрации ведомой стороны:
пик 0.32 м/с2 и сркв.знач. 0.113 м/с2
13/8
Показатели вибрации ведущей стороны:
пик 0.705м/с2 и сркв.знач. 0.252м/с2
SEN03003611
Sensodec 6S
Вибрация сукна на вале
Вибрация войлока на войлочном вале
Местоположение: прессовая секция
вал #15
2го пресса
Позиция:
вал №15 2-го пресса
Наблюдения:
В конце сентября во время обхода было
обнаружено ослабление сенсора корпуса
подшипника ведущей части 15-го вала.
После установки сенсора на место
показатели вибрации сенсора значительно
выросли. При анализе результатов
измерений была замечена частота
вибрации примерно 84 Hz. Причиной этой
вибрации оказалась вибрация сукна 3го
пресса.
Проблема и меры
по устранению: Сукно 3го пресса подняли и сразу частота
84 Hz исчезла с 15го вала 2-го пресса.
Вибрация сукна передавалась валу.
Проблема была решена достаточно
частым поднятием сукна на 3-м прессе.
15/8
SEN03003611
Зажим 3-го
пресса
Ведущая часть вала #15 2-го пресса
Тренд пиковых значений высокочастотного сигнала
Крепление сенсора корпуса подшипника ведущей части 15-го вала ослабилось.
После установки сенсора на место показатели вибрации от этого сенсора
значительно выросли.
Сенсор был закреплен
16/8
SEN03003611
Анализ трендов сукна в передней и ведущей частях
Сукно было заменено в начале сентября. Вибрация сукна заметно возросла
примерно через 3 дня. Рост уровня вибрации предотвращен поднятием сукна.
Замена сукна
17/8
Поднятие сукна
SEN03003611
STA спектр ведущей стороны
Частота вибрации сукна была 84,14 Hz (94 * частоту вращения вала). После
поднятия сукна частота из спектра исчезла.
STA спектр до подъема сукна
STA спектр после подъема сукна
18/8
SEN03003611
Ведущая сторона вала #15
Спектр скорости 0 ... 1 000 Hz
Вибрация (примерно 84 Hz), вызванная 3м прессом, явно видна на вале 2го пресса.
После поднятия сукна 3го пресса частота 84 Hz исчезла с вала #15 тоже.
STA спектр до подъема сукна
STA спектр после подъема сукна
19/8
SEN03003611
Ведущая сторона вала #15
Показатели ускорения 0 ... 1 000 Hz
Вибрация видна также по показателям ускорения вала #15 2го пресса в виде роста
уровня вибрации. Явно прослеживается частота примерно 84 Hz.
Временной сигнал до подъема сукна
Временной сигнал после подъема сукна
Сигнал в увеличенном масштабе
20/8
SEN03003611
Ведущая сторона вала #15 2-го пресса
Спектр ускорения 0 ... 10 000 Hz
Высокочастотный спектр ускорения показывает частоту 84 Hz до поднятия сукна 3-го
пресса. После подъема сукна частота заметно снизилась.
Спектр ускорения до поднятия сукна
Спектр ускорения после поднятия сукна
21/8
SEN03003611
Ведущая сторона вала #15 2-го пресса
Показатели ускорения 0 ... 10 000 Hz
Высокочастотный сигнал показывает наличие частоты 84 Hz до поднятия сукна 3го
пресса. После поднятия сукна частота исчезла.
График сигнала после поднятия сукна
График сигнала до поднятия сукна
Сигнал в увеличенном масштабе
22/8
SEN03003611
Sensodec Advisor
Ослабленность подшипника возвратного вала
Ослабленность подшипника возвратного вала
Местоположение: Сушильная часть
Позиция:
Возвратный вал сушильной сетки
Компонент:
Подшипник ведущей части возвратного вала
Наблюдения:
Чрезмерная вибрация в ведущей части возвратного вала
Симптомы:
В конце января БДМ была остановлена для смены сукна. После останова вибрация
возвратного вала увеличилась на частоте вращения вала и его гармоник.
Проблема и меры
по устранению: Подшипник был охлажден во время предыдущих остановов и отделился от оси, а после этого
снова разогрет и его заклинило на оси. После последнего останова ось так сильно сносилась,
что подшипник не держался на ней даже при нагреве. В течение примерно получасового
останова обслуживающий персонал проверял крепящие болты корпуса подшипника и
крепление вала в целом. Уровень вибрации вырос вновь после запуска машины. Следующим
действием немного ослабили сушильную сетку, чтобы довести машину до следующего
запланированного останова. Ослабление сетки несколько помогло, что было заметно по
уменьшившемуся уровню вибрации. Оба подшипника вала были заменены во время
запланированного останова. Было замечено, что подшипник на приводе прилегал неплотно.
Шейка шпинделя была выработана на 0.25мм свыше номинальной величины. Инструмента
для смены вала не было, и единственным способом снова запустить машину как можно
раньше было укорачивание выдвижной резьбы конической втулки, что позволило втулке сесть
глубже и прижать подшипник на сточенную ось. Уровень вибрации значительно уменьшился
после ремонта. Однако было понятно, что вал должен быть заменен как можно скорее.
24/8
SEN03003611
Спектр скорости 0 ... 250 Hz
В конце января на
бумагоделательной машине
был останов для замены
сукна. После останова
вибрация ведущей стороны
возвратного вала возросла на
частоту вращения вала и ее
гармоник.
Частота вращения вала и ее гармоники
25/8
SEN03003611
Каскадная модель спектра скорости 0 ... 250 Hz
Каскадное представление
вибрации ведущей части вала
показывает, что вибрация на
частоте вращения вала и ее
гармоник выросла после
останова.
Останов
26/8
SEN03003611
Тренд среднеквадратического ускорения за примерно 5
месяцев 2 ... 200 Hz
На тренде можно заметить как
подшипник остывал за время
предыдущих остановов, к примеру,
Рождественского останова, и,
нагреваясь, снова садился на ось.
После последнего останова ось
износилась настолько, что
подшипник не садился плотно даже
в разогретом состоянии.
27/8
SEN03003611
3.3 секундные замеры ускорения
За уровнем вибрации
наблюдали 22го января и БДМ
была остановлена вечером
примерно на полчаса. За это
время обслуживающий персонал
проверил крепежные болты
корпуса подшипника и крепеж
вала в целом. Это не помогло.
Вместо этого уровень вибрации
снова вырос после запуска
машины.
Результаты измерений после
короткого останова.
Вибрация на стороне привода
28/8
SEN03003611
3.3 секундные замеры ускорения после ослабления сетки
Следующим действием немного
ослабили сушильную сетку,
чтобы довести машину до
следующего запланированного
останова 23го января.
Ослабление сетки несколько
помогло, что было заметно по
уменьшившемуся уровню
вибрации
Вибрация на стороне привода
29/8
SEN03003611
3.3 секундные замеры ускорения после ремонта
Вал был в работе до останова и
подшипники вала были заменены во
время останова. Было замечено, что
подшипник на приводе прилегал
неплотно. Шейка шпинделя была
выработана на 0.25мм свыше
номинальной величины. Инструмента
для смены вала не было, и
единственным способом снова
запустить машину как можно раньше
было укорачивание выдвижной резьбы
конической втулки, что позволило
втулке сесть глубже и прижать
подшипник на сточенную ось.
Измерения были произведены в
середине февраля. Они показывают,
что уровень вибрации значительно
снизился после ремонта. Однако было
понятно, что вал должен быть заменен
как можно скорее.
30/8
Вибрация на стороне привода
SEN03003611
Стоимости запланированных ремонтов (€)
(1998)
Запланированный ремонт вызвал
производственные потери, т.к. 6-ти
часовой останов был увеличен до 8
часов. Таким образом,
производственные потери из-за
обслуживания составили 2 часа.
В вычислениях использовались
следующие значения :
• труд 33.60 €/ч
• работа БДМ 5880 €/ч
31/8
Труд:
4 * 8 ч * 33.60
1 100
Материалы:
Новые подшипники
700
Обслуживание в целом
1 800
Производственные
потери:
2 ч * 5 880
11 800
ВСЕГО
13 600
SEN03003611
Оценка стоимости незапланированного
ремонта (€) (1998)
Длительность
незапланированного ремонта
была оценена в 24 часа,
поскольку инструмент для снятия
вала не запланирован.
32/8
Труд:
4 * 24 ч * 33.60
3 200
Материал:
Новый вал и новая сетка
53 800
Обслуживание в целом
57 000
Производственные
потери:
24 ч * 5 880
141 100
ВСЕГО
198 100
SEN03003611
Экономическая эффективность
198 100 € - 13 600 €
= 184 500 €
33/8
SEN03003611
Sensodec 6S
Валы суперкаландра
Валы суперкаландра
Расположение:
Суперкаландр
Объект:
Валы суперкаландра
Компоненты:
Küsters вал 12 и бумажный вал 4
Наблюдения:
Высокая вибрация Küsters вала 12 и
бумажного вала 4
Симптомы:
17го февраля пиковые значения высокой
частоты сигнала STA превысили допустимые
пределы для Küsters вала 12 и бумажного вала
4. Тренды показали быстрый рост вибрации в
передней и задней частях обоих валов.
Проблема и меры по
устранению:
Увеличение уровней вибрации на Küsters вале
и бумажном вале были вызваны бумажным
валом. Бумажный вал передавал вибрацию
Küsters валу, т.к. 12-ая гармоника частоты
вращения бумажного вала приблизительно
совпадала с 16-ой гармоникой частоты
вращения Küsters вала. После замены
бумажного вала Küsters вала также успокоился
35/8
SEN03003611
17го февраля появились аварийные сообщения от Küsters вала
12 и бумажного вала 4. На этом слайде показаны пиковые
значения тренда STA высокой частоты за неделю (2/11 11:50 - 2/18
11:50). На следующих 2х слайдах показаны STA сигналы высокой
2/17 12:25
частоты с передней части обоих валов. Метки времени
2/16 12:20
подписаны. На последнем слайде показан STA спектр,
Küsters вал 12 перед
2/15 12:20
измеренный 17го февраля.
Küsters вал 12 зад
Бум.вал 4 перед
Бум.вал 4 зад
36/8
SEN03003611
2/17 12:25
2/16 12:20
2/15 12:20
Бумаж.вал 4
заменен
2/17 14:00
Küsters вал 12 перед:
сигналы STA высокой
частоты одного оборота
2/15 12:20
вала, на которых видно 16
циклов вибрации за 1 оборот.
2/16 12:20
2/17 12:25
2/18 7:10
Сигнал STA
после замены
бум.вала 4.
37/8
SEN03003611
Бум.вал 4 перед:
сигналы STA высокой
частоты одного оборота
вала, на которых видно 12
циклов вибрации за 1
оборот.
2/15 12:20
2/16 12:20
2/17 12:25
2/18 7:10
Сигнал STA
после замены
бум.вала 4.
38/8
SEN03003611
Спектр STA, измеренный
2/17 в 12:25:
Küsters вал 12 перед
Увеличение уровней вибрации на Küsters вале 12
и бум.вале 4 было вызвано бум.валом, который
оказывал воздействие на Küsters вал, т.к. 12я
гармоника частоты вращения бум.вала
приблизительно совпадала с 16ой гармоникой
частоты вращения Küsters вала.
Доминирующая частота вибрации видна на
спектре STA.
Küsters вал 12:
• 16 циклов * част.вращ. 5,43 Hz = 86,88 Hz
Бум.вал 4:
• 12 циклов * част.вращ. 7,24 Hz = 86,88 Hz
Бум.вал 4 перед
После замены бум.вала Küsters вал также
успокоился.
39/8
SEN03003611
Sensodec 6S
Заполнение водой
внешнего сеточного вала
Заполнение водой внешнего сеточного вала
Местоположение: сеточная секция
Позиция:
Вращающий вал
Наблюдения:
После двухнедельного останова на Рождество
БДМ была запущена 2го января. Сразу была
замечена сильная вибрация в сеточной секции.
Вся секция вибрировала так, что вибрация была
заметна визуально. Измерения для всех валов
показывали одну частоту -- около 5.5 Hz, которая
в точности не соответствовала частоте
вращения ни одного вала. Наиболее близкими
были показатели 2го гауч-вала внутренней сетки
(разница в частотах примерно 0.05 Hz). Поэтому
при STA мониторинге эти частоты не
отразились. Частота менялась с изменением
скорости машины. По мнению заказчика,
сильнее всего вибрировал внешний сеточный
вал. По результатам дистанционной диагностики
наиболее вероятной причиной вибраций был
именно этот вал из-за заполнения его водой.
Проблема и меры
по устранению: Обследование вала показало, что он был
заполнен водой. Вода была откачана во время
4-часового останова 8го января. После этого
уровень вибрации нормализовался.
41/8
SEN03003611
Вибрировавший вал
Вращающий вал с опорой на цапфу
Вращающий вал был так называемым валом с опорой на цапфу. Во фланце головки
вала было просверлено много отверстий для крепления противовесов.
Большинство из них не были закупорены и вода попадала внутрь вала. При
ремонте отверстия были закупорены, а головная пластина заклеена.
Отверстия для балансировки
42/8
SEN03003611
Тренды сркв.знач. скорости передней стороны
Рост вибрации после Рождественского останова хорошо виден на
трендах.
43/8
SEN03003611
Воду откачали из
вала
STA тренды передней части вращающего вала
Увеличение вибрации на STA трендах не было обнаружено, т.к. вибрация не была
синхронна ни одному из валов. Тренд на рисунке показывает сркв.знач. частоты
вращения с передней части вращающего вала.
Вал, заполненный водой
44/8
SEN03003611
Спектры скорости 0 ... 50 Hz передней части внешней сетки
Спектры на этом и следующих 3-х слайдах измерялись в
течение 4-х часов 6го января. На спектрах легко заметна
частота 5.5 Hz и ее гармоники. Частоты вращения всех
валов отличаются от этого значения.
45/8
SEN03003611
Спектры скорости 0 ... 50 Hz задней части внешней сетки
46/8
SEN03003611
Спектры скорости 0 ... 50Hz передней части внутренней сетки
47/8
SEN03003611
Спектры скорости 0 ... 50 Hz задней части внутренней сетки
48/8
SEN03003611