بررسی تجربی رفتار ارتعاشی ماشین‌آلات دوار بر اساس آنالیز ارتعاشات (مطالعه موردی)

نوع مقاله : کاربردی

نویسندگان

1 گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بین المللی امام خمینی(ره)، قزوین، ایران.

2 گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بین المللی امام خمینی(ره)، قزوین، ایران

3 گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بین المللی امام خمینی(ره) قزوین ، ایران

4 مسئول بخش تعمیرات و نگهداری پیشگیرانه شرکت ملی پخش فرآورده های نفتی ایران، تهران

چکیده

در میان انواع روش‌های نت، روش مراقبت وضعیت به عنوان یک روش پیش‌نگر، به علت اینکه قبل از وقوع خرابی می‌توان زمان، محل و نوع خرابی را تشخیص داد اهمیت بسیار ویژه‌ای دارد. یکی از مهم‌ترین روش‌های پایش وضعیت، آنالیز ارتعاشات می‌باشد. در پژوهش پیش رو، به بررسی رفتار ارتعاشی ماشین‌آلات دوار پرداخته شده است و از رویکرد تجربی برای نتیجه گیری استفاده شده است. در این پژوهش سعی شده تا با داده برداری از دیزل پمپ مورد مطالعه که موتور دیزل، دارای توان 220 کیلووات و فشار کاری پمپ 14 بار می‌باشد؛ وضعیت سلامت کاری این گروه از ماشین‌آلات مورد ارزیابی قرار گیرد که این هدف به کمک ابزارهای ارتعاش سنج صورت گرفته است. سپس با مشاهده حالت هشدار و بحرانی بر اساس استانداردها از جمله API610 نوع دقیق عیب به کمک تحلیل طیف‌های فرکانسیFFT مشخص شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of vibration behavior of rotating machines based on vibration analysis (case study)

نویسندگان [English]

  • Majid Ghadiri 1
  • Mohammad Rezaei 2
  • javad ehyaei 3
  • reza Ghanbari 4
1 Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering, Imam Khomeini International University, Qazvin, Iran. Community Verified icon
2 Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering, Imam Khomeini International University, Qazvin, Iran
3 Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering, Imam Khomeini International University, Qazvin, Iran
4 Responsible for the preventive maintenance department of the National Iranian Petroleum Products Distribution Company, Tehran
چکیده [English]

Among the various maintenance methods the condition monitoring method is a proactive method, because before the failure occurs, the time, place and type of failure can be identified. One of the most important methods of condition monitoring is vibration analysis. In the study, the vibration behavior of rotary machines has been studied and an experimental approach has been used to conclude and achieve the research objectives. In this research, it has been tried to take data from the diesel pump under study that the diesel engine has a power of 200 kW and a working pressure of 14 bar; The working health status of this group of machines should be evaluated This is done with the help of vibration measuring tools. By observing the alarm and critical state according to the standards including API610, the exact type of fault has been determined by means of frequency spectrum analysis.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Condition monitoring
  • Vibration Analysis
  • Vibration Behavior
  • Experimental Approach
  • Frequency Spectrum
[1] Mobley RK. An introduction to predictive maintenance. Elsevier; 2002 Oct 24.
 [2] Siano D, Panza MA. Diagnostic method by using vibration analysis for pump fault detection. Energy Procedia. 2018 Aug 1; 148:10-7.
[3] م بهزاد،ک سپانلو، م آسایش و ع روحانی، «اصول و مبانی ارتعاشات»، شرکت ملی صنایع پتروشیمی، ١٣٨٦.
[4] بهزاد مهدی، غریب محمدعلی، صمدی مصطفی، «بررسی خمیدگی در محورهای دوار و روش‌های رفع آن‌ها» ، مرکز تعمیرات نیروگاهی ایران – کرج.
[5] Shreve DH. Signal processing for effective vibration analysis. IRD Mechanalysis, Inc, Columbus, Ohio. 1995 Nov: 1-1
[6] میرزایی، الف، «کاربرد پایش وضعیت در نگهداری و تعمیرات پیشگویانه پمپ‌ها» ، انتشارات ارکان دانش، زمستان 1390.
[7] م. بهزاد.س. م. دربندی؛ س. خوبانی؛ س.م.ح. جزایری؛ م. احمدی؛ ع. ویسی آرا «بررسی همبستگی میان عیوب پمپ‌های گل و قطعات پرمصرف آنها در دکل حفاری»؛ پنجمین کنفرانس تخصصی پایش وضعیت و عیب‌یابی، سال 1389.
[8] س.م.موسوی، ق.منش، «عیب‌یابی الکتروپمپ مجتمع پتروشیمی خارگ به کمک آنالیز ارتعاشات» ششمین کنفرانس تخصصی پایش وضعیت و عیب‌یابی، ایران، تهران، دانشگاه صنعتی شریف، سال1390.
[9] جعفری، ف. سعیدی، ر.ستوده بحرینی، «تشخیص و دسته بندی عیوب پمپ‌های انتقال دوغاب در مجتمع گل گهر»، هشتمین کنفرانس تخصصی پایش وضعیت و عیب‌یابی، ایران، تهران، دانشگاه صنعتی شریف، سال 1392.
[10] جعفری. م. ت. الهی فر، «آنالیز ارتعاشات در عیب یابی پمپ گریز از مرکز مجتمع جهان فولاد سیرجان» دهمین کنفرانس تخصصی پایش وضعیت و عیب یابی، ایران، تهران، دانشگاه صنعتی شریف، 1392
[11] بهزاد مهدی، سپانلو کیوان، آسایش مسعود و روحانی بسطامی عباس، اصول و مبانی ارتعاشات در نگهداری، تعمیرات و عیب یابی ماشین‌های دوار، چاپ اول، انتشارشرکت ملی صنایع پتروشیمی، 1386
[12] Shah SR, Jain SV, Patel RN, Lakhera VJ. CFD for centrifugal pumps: a review of the state-of-the-art. Procedia Engineering. 2013 Jan 1; 51:715-20.
[13] Fetyan K, El_Gazzar D. Effect of motor vibration problem on the power quality of water pumping stations. Water Science. 2014 Oct 1; 28(1):31-41.
[14] McKee KK, Forbes GL, Mazhar I, Entwistle R, Hodkiewicz M, Howard I. A vibration cavitation sensitivity parameter based on spectral and statistical methods. Expert Systems with Applications. 2015 Jan 1; 42(1):67-78.
[15] Fiebig W, Korzyb M. Vibration and dynamic loads in external gear pumps. Archives of Civil and Mechanical Engineering. 2015 May 1; 15(3):680-8.
 [16] Egusquiza E, Valero C, Valentin D, Presas A, Rodriguez CG. Condition monitoring of pump-turbines. New challenges. Measurement. 2015 May 1; 67:151-63.
[17] Li W, Lu H, Zhang Y, Zhu C, Lu X, Shuai Z. Vibration analysis of three-screw pumps under pressure loads and rotor contact forces. Journal of Sound and Vibration. 2016 Jan 6; 360:74-96.
[18] Khadersab A, Shivakumar S. Vibration analysis techniques for rotating machinery and its effect on bearing faults. Procedia Manufacturing. 2018 Jan 1; 20:247-52.
[19] Lee J, Park B, Lee C. Fault diagnosis based on the quantification of the fault features in a rotary machine. Applied Soft Computing. 2020 Dec 1; 97:106726.
[20] Mohanty AR, Pradhan PK, Mahalik NP, Dastidar SG. Fault detection in a centrifugal pump using vibration and motor current signature analysis. International Journal of Automation and Control. 2012 Jan 1; 6(3-4):261-76.
[21] Betta G, Liguori C, Paolillo A, Pietrosanto A. A DSP-based FFT-analyzer for the fault diagnosis of rotating machine based on vibration analysis. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. 2002 Dec; 51(6):1316-22.
 [22] Orhan S, Aktürk N, Celik V. Vibration monitoring for defect diagnosis of rolling element bearings as a predictive maintenance tool: Comprehensive case studies. Ndt & E International. 2006 Jun 1; 39(4):293-8.
[23] Moser M, Tapken U, Enghardt L, Neuhaus L. An investigation of low pressure turbine blade—vane interaction noise: Measurements in a 1.5-stage rig. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part A: Journal of Power and Energy. 2009 Sep 1; 223(6):687-95.
[24] Umbrajkaar AM, Krishnamoorthy A, Dhumale RB. Vibration Analysis of Shaft Misalignment Using Machine Learning Approach under Variable Load Conditions. Shock and Vibration. 2020 Jul 30; 2020.
[25] Jin H, Titus A, Liu Y, Wang Y, Han Z. Fault diagnosis of rotary parts of a heavy-duty horizontal lathe based on wavelet packet transform and support vector machine. Sensors. 2019 Jan; 19(19):4069.