振動解析によりモーターマウントの問題が明らかに

125馬力のモーターで駆動される毎分150ガロンの新しい遠心ポンプの設置時に、最初の始動直後に高い振動レベルが見つかりました。数日間のアライメントチェック、ポンプの分解、ベアリングの検査、モーターの非結合運転、およびベンダーの技術サポートの後、解決策は見つかりませんでした。

プラント保守マネージャーは、会社の振動アナリストに、問題のトラブルシューティングのために読み取りを行うように依頼しました。非常に高い振動レベルを測定した後、新しい設置の取り付け設計が不十分なため、モーター支持構造に共振が疑われ、発見されました。

同社の振動アナリストは、水平ポンプ/モーターユニットを測定し、モーターベアリングの水平方向に1インチ/秒の速度で、垂直方向にわずか0.2インチ/秒の非常に高い振動レベルが集中していることを発見しました。方向性のある共鳴がすぐに疑われました。

アナリストはすぐにユニットをシャットダウンし、モーターサポート構造の目視検査を実行しました。ツインの「C」チャンネルビームを基礎に平行に設定し、モーターの前足と後足を両側で支えました。クロスサポートはなく、モーターの下の6インチは大きく開いていました。

グラフ1.ブレースがベースに追加される前の振動測定値。

これを見て、アナリストはユニットをオフにして簡単なバンプテストを実行し、モーターの水平方向に毎分3,600サイクルの固有振動数を見つけました。モーターの回転速度は3,585RPMで、完全に負荷がかかっています。これにより、この固有振動数を励起するために必要な駆動力が提供され、共振状態が発生します。

バンプテストでは、振動センサーを対象の方向に配置し、3ポンドのゴムハンマーでシステムを励起して、モーター/ポンプの駆動周波数の範囲でランダムな振動を励起します。良いキックでも同じことができます。

次に、ベンダーが設計したモーターサポートをポータブルパワーラムを使用して一時的に強化し、この共振状態が存在することを確認するためにユニットを起動しました。結果として生じる水平方向の振動レベルは0.085インチ/秒に低下し、モーターのサポート設計が不十分であることを確認しました。

最終的な修正には、モーターの前足と後足の両方の領域で「C」チャネルを横切る溶接ブレースが含まれ、ボックスサポートが作成されました。これにより、振動レベルがさらに低下し、トラブルシューティングと修理を3時間行っただけで共振状態が解消されました。これは、高振動による初期設置時の3日間の分解と再組み立ての繰り返しと比較してです。

ベンダーに提供された新しい機械の設置に関する詳細な仕様がないため、設置設計が不十分であり、多くの設置で共振状況と関連コンポーネントの早期故障が繰り返し発生しています。

ベンダーによるすべての新規設置および修理の受け入れテストは、この記事の執筆時点では実施されていませんが、手で感じる極端な振動を受け入れることを拒否したプラント担当者によって使用された会社資産の管理に不可欠な要素です。ベンダーのアクションを要求しました。

当社は現在、米国石油協会推奨プラクティス686の注文に基づいて、新しい設置ガイドラインを積極的に追求しています。また、根本原因分析の結果、および新規および再構築された機器と設置の受け入れ基準を含む修理ガイドラインも追求しています。