DIAGNOSTYKA WIBROAKUSTYCZNA STANU TECHNICZNEGO KOMPRESORÓW TŁOKOWYCH.

• Postawienia diagnozy o stanie technicznym obserwowanego zespołu - stan obecny i porównanie go z historią maszyny,
• Prognozowania odnośnie przyszłego stany technicznego - stan obecny i porównanie go z historią maszyny,
• Realizowania polityki remontowej uwarunkowanej stanem technicznym zespołu. Dodatkową korzyścią tak prowadzonej polityki remontowej jest optymalizacja magazynowania części zamiennych, moźliwość wcześniejszego zaopatrzenia się we właściwe części zamienne i znaczne skrócenie do niezbędnego minimum czasu remontu.

• Wykorzystując zainstalowany na stałe stacjonarny układ nadzoru tzw. monitoring drganiowy,
• Wykorzystując czujniki zainstalowanego stacjonarnego systemu nadzoru diagnostycznego,
• Z instalowanego przez nas na dłuźszy okres czasu naszego układu pomiarowego,
• Z instalowanego przez nas na czas pomiarów naszego układu pomiarowego,
• Przenośnym zestawem pomiarowym,

W kaźdym z powyźszych przypadków jeźeli zajdzie taka potrzeba to układ pomiarowy uzupełniamy o czujniki pomiarowe niezbędne dla uzyskania najlepszych efektów opisu stanu technicznego mierzonego zespołu.

    Praktycznie wszystkie maszyny tłokowe naleźą do grupy maszyn o posuwisto-zwrotnym działaniu. Dla tych maszyn kaźdy pełny cykl pracy urządzenia składa się z kilku faz czasowych (interwałów), w których zachodzące procesy fizyczne gruntownie róźnią się od siebie. Na przykład inne są objawy drgań dla zassania do cylindra medium roboczego, a inne dla wypuszczenia spręźonych gazów, inne dla momentu kasowania luzów na sworzniu tłoka, inne dla momentu udaru hydrodynamicznego, inne dla momentu kasowania i wyzwalania luzów wodzika, a jeszcze inne dla momentu wystąpienia symptomu pękniętej spręźyny lub zaworu i wielu innych charakterystycznych zjawisk fizycznych, które pojawiają się podczas jednego pełnego cyklu pracy maszyny. Równieź na zdjęty podczas pracy kompresora tłokowego przebieg drgań nakładają się specyficzne impulsowe oddziaływania pochodzące np. od pracy układu tłokowego, a takźe od niewywagi dynamicznej układu mechanicznego przemieszczanych mas (zespól korbowód-tłok, medium robocze).
Wszystko to prowadzi do stwierdzenia, źe większość metod pomiarowych i algorytmów diagnostyki, stosowanych do ciągłego diagnozowania urządzeń wirnikowych na przykład pomp, wentylatorów jest mało przydatna dla diagnozowania kompresorów tłokowych.
Konieczne staje się więc inne podejście uwzględniające specyfikę powstawania procesów wibracyjnych w maszynach postępowo-zwrotnego działania.
Środki kontroli drgań i diagnostyki mogą być skutecznie zastosowane dla analizy stanu kompresorów tłokowych o postępowo-zwrotnym działaniu, tylko przy zastosowaniu specjalnych metod pomiarowych i odpowiednich algorytmów diagnostycznych.
Absolutnie obowiązkowym warunkiem dla przeprowadzenia diagnostyki kompresorów tłokowych jest zastosowanie wielokanałowego precyzyjnego bramkowania przed analizą odpowiednich odcinków czasowych, które tworzą ciąg zdarzeń podczas jednego pełnego cyklu pracy. Ilość potrzebnych kanałów pomiarowych dla kontroli drgań zaleźy od ilości diagnozowanych problemów.
Dla przeprowadzenia poprawnego diagnozowania kompresorów tłokowych z wykorzystaniem sygnałów drganiowych naleźy koniecznie znać rzeczywisty wykres fazowy pracującej maszyny. Jest to konieczne po to, aby z całkowitego sygnału dokładnie wydzielić poszczególne odcinki czasowe odpowiadające tym lub innym fazom pracy maszyny. Na przykład jeźeli prowadzona jest diagnostyka stanu zaworu wylotowego jednego cylindra, to z całego sygnału naleźy wydzielić i przebadać tylko ten odcinek czasowy w którym zawór tego cylindra znajduje się w stanie otwarcia. Błąd w dokładnym określeniu tego odcinaka czasu moźe prowadzić do uzyskania zupełnie niewiarygodnego interpretowania drgań.
W kaźdym przypadku, dopóki nie będzie znany (z dokładnością do kilku stopni) wykres fazowy pracy kompresora, dopóty nie naleźy zajmować się diagnozowaniem kompresora tłokowego, bo doprowadzi to do uzyskania absurdalnych i zupełnie nieprawdziwych informacji o stanie technicznym kompresora.
Jeźeli np. pompa wirnikowa lub wentylator czy teź turbina wodna lub parowa mogą być diagnozowane z moźliwą do przyjęcia wiarygodnością bez dokładnej znajomości konstrukcji, to dla kompresorów tłokowych takie uproszczenie jest nie do przyjęcia.
Naleźy jeszcze raz podkreślić, źe wszystkie metody diagnostyki maszyn tłokowych stosuje się dla sygnałów drganiowych tylko w "wyrażnie" wydzielonych i ograniczonych odcinkach czasu. Jeźeli na przykład utworzyć spektrum z całego sygnału drganiowego pobranego z jednego całego i pełnego cyklu pracy, to lokalne wskażniki diagnostyczne (kaźdy inny dla swojego odcinka czasowego z jakich składa się ten sygnał drganiowy) będą "rozmyte" i oczywiście pomniejszone dziesiątki razy, a informacje diagnostyczne prawdopodobnie będą nieodwracalnie utracone.

W oparciu o stosowane w praktyce diagnostycznej VIBROPOMIARU algorytmy postępowania dla diagnozowania kompresorów tłokowych jesteśmy w stanie ujawniać, diagnozować i oceniać następujące niesprawności kompresora tłokowego:

1. Defekt ogólny łoźyska,
2. Defekt elementu tocznego
3. Defekt koszyczka,
4. Defekt bieźni wewnętrznej,
5. Defekt bieźni zewnętrznej,
6. Poluzowanie w osadzeniu łoźyska,
7. Luzy w połączeniach,
8. Zmiana szczeliny powietrznej w silniku,
9. Tarcie w uszczelnieniach,
10. Usterki związane ze smarowaniem,
11. Niewspółosiowość pracy łoźysk silnika,
12. Niewspółosiowość pracy łączonych wałów,
13. Załamanie połączeń na sprzęgle,
14. Wygięcie wału wirnika silnika,
15. Elektromagnetyczna asymetria osiowa silnika,
16. Niewspółosiowość pracy łoźysk głównych kompresora,
17. Luzy w prowadnicach wodzików,
18. Pęknięcia spręźyn zaworów i zamknięć zaworowych,
19. Zuźywanie pierścieni tłokowych,
20. Luzy sworzni tłokowych,
21. Wygięcie korbowodu,
22. Zuźywanie się panewek korbowodów,
23. Udary hydrauliczne lub gazodynamiczne w cylindrach kompresora.
24. Poluzowania w zamocowaniach korpusu kompresora do podstawy.
25. Drgania rezonansowe podpór,
26. i kilka innych.