複数の予知保全ツールがポンプの問題を診断します
シールレスの自己完結型ポンプは、化学産業の定番です。これらの資産は通常大きくはありませんが、高価です。このケーススタディの3馬力ポンプは、ローターとステーターのアセンブリに約$ 7,200の費用がかかります。私たちのプラントにはこれらのポンプが多数あるため、それらを監視することは、予知保全（PdM）戦略の重要な部分になっています。
この場合、熱負荷保護で「キックアウト」していたポンプのトラブルシューティングを行うための電話がありました。最初の観察は、通常のプロセス条件を示しました。バルブの位置は正しい位置にあり、圧力は過去の範囲内であり、流量トランスミッターは予想される流量を示していました。経験から、適切なポンプの流れの状態をチェックするために実行できる他のテストがあることがわかりました。 1つは、ポンプ全体の温度勾配です。もう1つは、振動による走行速度の監視です。
写真1.赤外線サーモグラフィ画像と振動データ
はダウコーニングに役立ちましたポンプの問題を特定します。
このポンプスタイルは、ローターの油圧安定性を得るためにスリーブベアリングを潤滑するためのプロセス流体を収容します。赤外線画像（上）は、ポンプがリアベアリングハウジングへのフラッシュ流体の流れを持っていることを示しています。この流れの証拠は、リアベアリングハウジングのより涼しい色です。適切な流体の流れが見られたとしても、ステーターとローターのアセンブリに過度の熱の蓄積が見られました（白いホットスポットに注意してください）。
次のテストは、振動データを取得することでした。
グラフ1.初期データはかなり正常なプロセス条件を示しています。
グラフ2.振動プロットはローターの問題の兆候を示しています。>
プロット（グラフ2）は、ローターの問題の可能性を示すシグニチャーを示しています。走行速度の複数の高調波は、2倍のスリップ周波数に囲まれていました。このシグニチャは、リングの短絡、ローターバーの破損/ひび割れ、ローターラミネーションの短絡など、いくつかの障害によって引き起こされる可能性があります。この時点で、ポンプの交換をスケジュールすることをお勧めします。スペクトルは、ポンプが許容可能な流量条件下で稼働していたという事実を裏付けています。このポンプクラスの最適な運転速度は3,450RPMです。
ローターは厚いステンレス鋼で覆われています
2〜3ミル厚い。
薄いステンレス鋼層が回転子と固定子の巻線を覆っています。したがって、効率は一般的な2極モーターよりも低くなります。このポンプは3,466RPMで稼働しており、最高の効率ポイントの範囲内でした。分解がこの振動特性の特定のドライバーを見つけようとするのを待たなければなりませんでした。これらのポンプの剖検を行う際の独特で厄介な問題は、ローターが2〜3ミルの厚さを覆う厚いステンレス鋼を持っていることです。私たちの機械工場は、検査のためにローターバーとラミネーションを露出させるためにこのカバーを注意深く取り除く必要がありました。
カバーを取り外すと、
ローターバーとラミネーションが露出します。
ローターからカバーを差し引いたものは、ペクトラルシグネチャーの原因を明確に示しています。ローターの右側は、ローターバーとラミネーションの間にきれいな分離を示しました。左側は、この分離の破れと、熱の蓄積によって引き起こされた可能性が最も高い変色を示しています。
既存のステーターに新しいローターを取り付け、ポンプは通常の運転状態で運転を再開しました。ポンプが検出されずにこのように動作し続けると、最終的にステーターが失われると確信しています。ローターの交換費用は、合計$ 7,200のうち約$ 3,000です。壊滅的なステーターの故障は、プロセス流体の大気放出の可能性もあります。
結論として、このケースはこのポンプクラスの典型的な故障モードではありません。一般に、ベアリングの摩耗を評価するために、オイルの旋回/ホイップを表す副同期エネルギーを追跡します。これはこれらのポンプにとって重要です。ローターとステーターの間の公差は5〜7ミルです。ローターとステーターが接触すると、ポンプ/モーターの完全性が損なわれるため、廃棄する必要があります。ベアリング再構築キットは、7,200ドルのポンプを廃棄するのとは対照的に、400ドルの費用がかかります。このケースは、振動分析が機器の問題のトラブルシューティングと追跡にもたらす2つの追加の強力な属性も示しています。
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振動解析は、差し迫った機械的故障を予測できるだけでなく、トラブルシューティングの議論中に仮想的な故障を除外することもできます。
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特定の資産に振動分析を使用すると、機械または製品の品質問題の根本原因となる可能性のあるプロセス条件の変化を示すことができます。振動分析は、ポンプ流量除去ワードの特徴的な変化を示すことにより、プロセスの変化を示すことができます。
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