Laakerien jatkuvatoiminen kunnonvalvonta värinäanalyysillä

Abstract

Insinöörityön tarkoituksena oli selvittää laakerien jatkuvatoimisen kunnonvalvonnan toiminnan ja hyödyntämisen perusteet prosessiteollisuuslaitoksen paineilmatuotannossa, jossa kunnossapidosta vastaa Sarlin Oy Ab. Laitoksen neljässä ruuvikompressorissa oli sähkömoottoreiden laakereille asennettu mikromekaaniseen kiihtyvyysmittaukseen perustuva diagnostiikkajärjestelmä. Tarkastelun pohjalta oli tarkoitus laatia ehdotuksia kunnonvalvonnan tehostamiseksi.

Suurin osa tehdystä selvitystyöstä toteutettiin tutustumalla aiheeseen liittyvään kirjallisuuteen. Työssä perehdyttiin luotettavuuskeskeisen ja kokonaistuottavan kunnossapidon periaatteisiin sekä teollisuuden kunnonvalonnassa käytettäviin mittausmenetelmiin, laakerien kulumiseen vaikuttaviin tekijöihin, spektrianalyysiin ja siihen liittyvään matemattiseen taustaan, konevärähtelyjen fysiikkaan, mittaustekniikkaan, analyysimenetelmiin ja standardeihin. Erityisesti käytiin läpi PSK Standardisointi ry:n aiheeseen liittyviä standardeja. Myös prosessiteollisuuslaitoksen kunnonvalvontahenkilöstöä haastateltiin.

Kirjallisuuslähteissä ollutta tietoutta sovellettiin kompressorien laakerien kunnonvalvontajärjestelmän diagnostiikkayksikön valvonta-asetusten suunnitteluun. Valvontajärjestelmään tehtiin uusi diagnostiikkakonfigurointi, jossa mitataan tärinän yleistason lisäksi myös huippuarvojen ja tehollisarvojen amplitudeja laakerien eri osien ominaistaajuuksilla, kaistanpäästösuodatetun ja demoduloidun signaalin amplitudeja laakerien ominaistaajuuksilla, aikatason signaalin huippuarvoja, epätasapainoa, väljyyttä ja linjausvirhettä.

Jatkokehitysehdotuksina esitettiin anturien määrän lisäämistä diagnostiikkayksikköihin, niiden yhdistämistä laitoksen Ethernet-verkkoon ja valvonnan parempaa huomioon ottamista valvomossa.

The aim of this thesis was to find out methods to improve the continuous bearing condition monitoring system installed in an industrial process plant where Sarlin Oy Ab had a service contract on the compressed air production system. There were four air screw compressors where Sarlin had commercial electronic vibration diacnostic units installed.

The total number of the diagnostic units installed was eight. The problem was that there was so little knowledge about that system and its usage that it was practically useless. Sarlin hoped that the system could be integrated to their control and human-machine interface system much better than it was at the beginning of this thesis project.

Literary research was made to build the theoretical and practical foundations to solve the research problem. Information was searched for in various sources since the subject involved quite an interdisciplinary approach.

After finding enough information about the subject, some suggestions were made to improve the condition monitoring system. These included making a new configuration to the system to improve fault detection, connecting the diagnostic system to the Ethernet network, extending the vibration monitoring system from electric motors to cover compressors also by adding some more accelerometers and some improvements to the human-machine interface related to condition monitoring.