Drgania Rurociągów: Najbardziej Niedoceniane
Ryzyko w Zakładach Procesowych
Rurociągi przenoszą produkt, ciśnienie i energię zakładu procesowego, a mimo to prawie nigdy nie są oprzyrządowane. Awarie rurociągów odpowiadają za nieproporcjonalnie dużą część nieplanowanych przestojów, wycieków i incydentów bezpieczeństwa.
Zapytaj inżyniera niezawodności, które aktywa w jego zakładzie są monitorowane pod kątem drgań, a odpowiedź jest prawie zawsze taka sama: maszyny wirujące. Pompy, sprężarki, silniki i turbiny: wszystkie oprzyrządowane, trendowane, alarmowane.
Teraz zapytaj o rurociągi. Kilometry rurociągów procesowych łączących te maszyny wirujące, przenoszące płyn pod ciśnieniem, przekazujące energię mechaniczną i podlegające cyklicznym zmianom temperatury, są prawie nigdy nie oprzyrządowane. Rurociąg jest najdłuższym, najbardziej złożonym i najsłabiej monitorowanym systemem w większości zakładów procesowych.
'Rurociągi przenoszą energię każdej podłączonej do nich maszyny. Jest to też komponent, który najczęściej ulega awarii cicho, stopniowo i bez ostrzeżenia. Nikt go nie obserwuje.'
Cztery Główne Przyczyny Awarii Drgań Rurociągów
Wzbudzenie Mechaniczne od Urządzeń Wirujących
Każda pompa, sprężarka i silnik podłączone do rurociągu transmitują drgania do rurociągu z prędkością obrotową i jej harmonicznymi. Tam, gdzie geometria rozpiętości rury ma częstotliwość własną zbieżną z którąkolwiek z tych częstotliwości wzbudzenia, rura rezonuje, generując dynamiczne naprężenia gnące.
Pulsacja Ciśnienia Hydraulicznego
Pompy tłokowe, sprężarki i zawory regulacyjne generują impulsy ciśnienia, które przemieszczają się przez ciecz z prędkością dźwięku. Gdy akustyczne fale ciśnienia odbijają się od zagięć rur, zmian średnicy lub zamkniętych zaworów, wewnątrz rury rozwijają się wzorce fal stojących.
Naprężenia Rury z Niewystarczającego Podparcia
Rurociąg, który jest niewystarczająco podparty, będzie drgał z amplitudami znacznie przekraczającymi zamierzenia projektowe. Pogorszenie jest samowzmacniające: gdy drgania luzują podparcie, rozpiętość między podparciami wzrasta, częstotliwość własna spada.
Naprężenia Termiczne i Procesowe
Rozszerzalność i skurcz termiczny pod cyklicznym działaniem procesu nakładają obciążenia osiowe na rurociągi, które w połączeniu z dynamicznym obciążeniem drganiami tworzą koncentracje naprężeń w stałych punktach: połączeniach dysz, przejściach łokciowych, korpusach zaworów.
Drgania Rurociągu Rafineryjnego i Zmęczenie Mocowań — Zakład Papierniczy
Trasowe pomiary drgań potwierdziły podwyższone poziomy drgań na rurociągu, ale nie pozwoliły zidentyfikować mechanizmu ani miejsca maksymalnego obciążenia dynamicznego. Pojedyncza sesja VibraVizja® uchwyciła pełnoobszarowy ODS i natychmiast uwidoczniła tryb uszkodzenia.
→ Czytaj Studium Przypadku 01Co VibraVizja® Ujawnia, Czego Czujniki Nie Mogą
Główna trudność z drganiami rurociągów jest przestrzenna. Konwencjonalny akcelerometr umieszczony na rurze w jednym miejscu rejestruje amplitudę i częstotliwość w tym punkcie. Nie rejestruje niczego o rozpiętości rury między podparciami, łokciu za rogiem, ani połączeniu kołnierzowym.
Wzmocnione wideo rejestruje pełne pole ruchu rurociągu w polu widzenia kamery: każdą sekcję, każde podparcie, każdy łokieć, wszystkie jednocześnie i wszystkie w fazie ze sobą nawzajem.
Pytanie, Które Zmienia Wszystko
Gdy rurociąg tłoczny pompy rozwinął pęknięcie zmęczeniowe w kołnierzu, pierwsze pytanie brzmi zawsze: czy to problem mechaniczny pompy czy problem systemu rurociągów? Skanując pompę i podłączony rurociąg jednocześnie, związek fazowy między maszyną a rurociągiem staje się bezpośrednio czytelny.
Drgania rurociągów są systematycznym ryzykiem, które jest w dużej mierze niewidoczne w luce między konwencjonalnym monitorowaniem drgań a inżynierią konstrukcji. Jedna sesja pomiarowa obejmująca pompę i jej rurociąg tłoczny dostarcza więcej informacji przestrzennych niż miesiące trendowania czujników punktowych.
Zobacz, Co Robi Twój Rurociąg
Przyjeżdżamy wszędzie w Polsce i wzmacniamy drgania Twoich rurociągów podczas pracy pod pełnymi warunkami operacyjnymi. Bez czujników na rurze, bez zatrzymania produkcji.
Zamów Bezpłatny Test u Klienta