POMIARY DRGAŃ I NAPRĘŻEŃ ORAZ OCENA STANU TECHNICZNEGO PODZESPOŁÓW HYDROZESPOŁÓW TYPU FRANCISA, KAPLANA, DERIAZA
Pomiary te ograniczone są do pomiaru wartości tych wielkości fizycznych przy pomocy których można jednoznacznie określić i ocenić stan wibracyjny hydrozespołów .
 |
 |
| Hydrozespół typu Kaplana |
Hydrozespoły typu Deriaza |
W tym celu realizujemy pomiary drgań jak i pomiary naprężeń wszystkich elementów hydrozespołów.
Pomiary naprężeń elementów hydrozespołów i układów wsporczych oraz rurociągów dotyczą zarówno pomiarów naprężeń statycznych jak i dynamicznych.
Pomiary naprężeń wykonywane są zazwyczaj równocześnie w tym samym czasie w jakim wykonywane są pomiary drgań. Umożliwia to na wskazywanie wielu ukrytych przyczyn wywołujących występowanie często trudnych do wyjaśnienia stanów przed lub awaryjnych.
Pomiary drgań wykonywane są dwoma metodami:
- Pomiar poprzez rejestrację drgań na taśmie magnetycznej w celu archiwizacji danych i dla póżniejszej analizy zbranych danych w laboratorium,
- Pomiar umoźliwiający natychmiastowy odczyt danych wykonywany przy pomocy przenośnego zestawu pomiarowego.
Pomiary przez rejestrację drgań na taśmie magnetycznej i analizę w laboratorium mogą być wykonywane z moźliwością rejestracji drgań w tym samym czasie równocześnie w 53 punktach pomiarowych.
Zaletą tak zebranych danych jest:
- Możliwość wykonania wielokanałowej bardzo dokładnej analizy częstotliwościowej sygnału przy pomocy wyspecjalizowanych analizatorów drgań,
- Możliwość wykonania w laboratorium VIBROPOMIARU bardzo dokładnej analizy fazowej, przy pomocy wykorzystania pary filtrów nadążnych i fazomierza,
- Możliwość wykonania wszelkiego rodzaju analiz czasowych,
- Możliwość archiwizacji danych pomiarowych dla przeprowadzania w przyszłości wielokrotnych analiz zdarzeń z przeszłości
Pomiary naprężeń w zależności od ich rodzaju wykonywane są podobnie jak i pomiary drgań dwoma metodami:
- Pomiary naprężeń dynamicznych realizowane są poprzez rejestrację naprężeń na taśmie magnetycznej w celu archiwizacji danych i dla późniejszej analizy zebranych danych w laboratorium VIBROPOMIARU,
- Pomiar naprężeń statycznych może być realizowany tak jak naprężeń dynamicznych lub w sposób umożliwiający natychmiastowy odczyt danych wykonywany przy pomocy wydruku wyników w postaci alfanumerycznego raportu z drukarki cyfrowej.
Podobnie jak w przypadku pomiarów drgań, pomiary naprężeń mogą być wykonywane z możliwością rejestracji naprężeń w tym samym czasie równocześnie w wielu punktach pomiarowych.
Pomiary drgań i naprężeń rurociągów dużych średnic mają duże znaczenie w elektrowniach wodnych zwłaszcza gdy chodzi o prace związane z następującymi problemami:
1. POSZUKIWANIE I WSKAZYWANIE MIEJSC WYSTEPOWANIA DUZEJ KONCENTRACJI NAPRĘŻEŃ W UKŁADACH RUROCIĄGÓW,
2. ANALIZA STANU DYNAMICZNEGO RUROCIĄGÓW DOPROWADZAJĄCYCH WODĘ DO TURBIN,
3. ANALIZA WPŁYWU DRGAŃ I PULSACJI CIŚNIEŃ NA WYSTĘPUJĄCE W RUROCIĄGU NAPRĘŻENIA.
Pomiary takie przeprowadzamy dla:
- Oceny stanu wibracyjnego - stan obecny i porównanie go z historią hydrozespołu,
- Zebrania danych dla przeprowadzenia pełnej analizy stanu wibracyjnego - stan obecny i porównanie go z historią hydrozespołu,
- Zinterpretowania obserwowanego stanu wibracyjnego - stan obecny i porównanie go z historią hydrozespołu,
- Postawienia diagnozy o stanie technicznym obserwowanego hydrozespołu - stan obecny i porównanie go z historią ,
- Prognozowania odnośnie przyszłego stanu technicznego hydrozespołu - stan obecny i porównanie go z historią hydrozespołu,
- Określania na podstawie pomiarów drgań czasu oraz zakresu remontu. Umożliwia to na prowadzenie polityki remontowej uwarunkowanej rzeczywistym stanem technicznym hydrozespołu. Dodatkową korzyścią tak prowadzonej polityki remontowej jest możliwość wcześniejszego zaopatrzenia się we właściwe części zamienne. Umożliwia to znaczne skrócenie do niezbędnego minimum czasu i zakresu remontu.
Rodzaj i zakres prowadzanych przez nas pomiarów.
Pomiar drgań łożyska prowadzącego dwuwirnikowego hydrozespołu Francis'a
Pomiary na pracującym hydrozespole prowadzimy:
- Wykorzystując zainstalowany układ nadzoru drganiowego hydrozespołu tzw. monitoring,
- Wykorzystując czujniki zainstalowanego systemu nadzoru diagnostycznego,
- Z instalowanego przez nas na dłuższy okres czasu naszego układu pomiarowego,
- Z instalowanego przez nas na czas pomiarów naszego układu pomiarowego,
- Przenośnym zestawem pomiarowym.
W każdym z powyższych przypadków jeżeli zajdzie taka potrzeba to układ pomiarowy uzupełniamy o czujniki pomiarowe niezbędne dla uzyskania najlepszych efektów opisu stanu technicznego mierzonego zespołu.
Schemat rozmieszczenia czujników pomiarowych na poziomym hydrozespole .
Zakres przeprowadzanych przez nas pomiarów realizujemy w zależności od potrzeby, celu i problemu towarzyszącego procesowi eksploatacji hydrozespołu.
W zależności od zakresu przeprowadzonych pomiarów jesteśmy w stanie wskazać i kontrolować następujące podstawowe niesprawności hydrozespołu :
- Błędy wyważenia układu wirującego,
- Błędy osiowania,
- Przytarcia w uszczelnieniach,
- Poluzowania w podporach łożyskowych,
- Błędy w ustawieniu podpór łożyskowych,
- Nie współosiowość ustawienia wirnika w stojanie generatora,
- Przesunięcia osiowe wirnika względem stojana generatora,
- Nie współosiowość ustawienia wirnika turbiny w komorze,
- Przesunięcia poosiowe wirnika względem AK,
- ASYMETRIA NAPRĘŻEŃ PANUJĄCYCH W CIĘGNACH MECHANIZMU ZAMYKANIA I OTWIERANIA APATARU KIEROWNICZEGO,
- Złe nastawy zależności kombinatorowych,
- NADMIERNE WARTOŚCI NAPRĘŻEŃ WYSTĘPUJĄCE W RUROCIĄGACH OLEJOWYCH UKŁADU HYDRAULICZNEGO STEROWANIA ŁOPATKAMI WIRNIKA W TURBINACH TYPU KAPLANA,
- Występowanie wiru w komorze wirnika turbiny,
- I około 200 innych mogących realnie występować niesprawności hydrozespołu.
Wir wodny pod wirnikiem tyrbiny typu Francis'a
Oprócz tego wykonujemy pomiary mające na celu :
- lokalizację źródeł drgań i poszukiwanie przyczyn ich występowania,
- przygotowania zakresu prac remontowych - wskazanie tych elementów, które muszą zostać przeglądnięte podczas remontów,
- ocenę jakości stanu wibracyjnego zespołu po remoncie,
- wyznaczanie częstości i postaci czyli form drgań własnych elementów hydrozespołów (np. łopaty, opływka, pokrywa turbiny, elementy łożysk i ich podparć itd.) i zespołów maszyn (np. rurociągi, zastawki, układ wsporczy itd.)
- pomiary i ocenę wpływu przepływającej wody na stan drganiowy hydrozespołów (oddziaływania wymuszeń hydraulicznych),
- ocenę wpływu wymuszeń elektromagnetycznych generatora na stan dynamiczny hydrozespołu,
- wykrywanie na obracającym się wirniku ewentualnych luzów w pakietach blach wirnika generatora,
- poszukiwania przyczyn niestabilności ruchu układu wirującego,
- ustawianie optymalnych zależności kombinatorowych,
- REGULACJA DŁUGOŚCI ŁĄCZNIKÓW UKŁADU NAPEDU ZAMYKANIA ŁOPAT APARATU KIEROWNICZEGO W ASPEKCIE ZRÓWNOWAŻENIA WYSTĘPUJACYCH W ŁĄCZNIKACH NAPRĘŻEŃ MECHANICZNYCH,
- POSZUKIWANIE I WSKAZYWANIE MIEJSC WYSTEPOWANIA DUZEJ KONCENTRACJI NAPRĘŻEŃ W UKŁADACH RUROCIĄGÓW,
- ANALIZA STANU DYNAMICZNEGO RUROCIĄGÓW DOPROWADZAJĄCYCH WODĘ DO TURBIN – ANALIZA WPŁYWU DRGAŃ I PULSACJI CIŚNIEŃ NA WYSTĘPUJĄCE W RUROCIĄGU NAPRĘŻENIA,
- usuwanie wszelkich niekorzystnych nietypowych zjawisk towarzyszących eksploatowanym hydrozespołom.
Przy pomocy pomiarów drgań jesteśmy w stanie wskazać poluzowania lub możliwość ich wystąpienia w osadzeniu tarcz sprzęgłowych na wale wirnika. Pomiary takie wykonujemy na nieruchomym wirniku np. podczas remontu zespołu. Do tego celu stosujemy opracowaną w VIBROPOMIARZE własną metodę opartą na analizie modalnej.
Wyznaczamy również zakresy rzeczywistych prędkości krytycznych wirników hydrozespołów.
Wyznaczamy również częstości drgań własnych głównych elementów hydrozespołów. Do tych elementów jakich drgania własne należy mierzyć - należą (Link do artykułu) :
- kratownica nośna generatora lub silnika,
- korpus stojana generatora lub silnika,
- pokrywa komory wirnika turbiny,
- łopatki aparatu kierowniczego,
- łopatki wirnika turbiny Francis'a,
- łopatki wirnika turbiny Kaplan'a,
- drgania skrętne dolnej obręczy wirnika Francis'a,
- drgania wału zespołu - giętne, skrętne, wahadłowe,
- opływki wirnika turbiny,
- rurociągu dolotowego,
- rurociągi olejowe i inne węzły konstrukcyjne.
Tym sposobem dostarczamy obsłudze eksploatacji hydrozespołu wiedzę o zakresach częstotliwości wymuszeń jakie są niebezpieczne dla danego węzła konstrukcyjnego. Pomiary takie mają na celu poprawę bezpieczeństwa eksploatacji.
W firmie VIBROPOMIAR działa również na zasadzie “POGOTOWIA DIAGNOSTYCZNEGO” zespół pomiarowy, który realizuje skrócone pomiary tylko dla oceny stanu wibracyjnego układu wirującego. Pomiar taki pozwala na ocenę stanu zdatności układu wirującego do dalszej eksploatacji i umożliwia ogólną ocenę jego stanu technicznego.
POMIARY DRGAŃ I NAPRĘŻEŃ MASZYN i KONSTRUKCJI 
Hydrozespoły i turbiny wodne 
Hydrozespoły i turbiny wodne
