Análise de vibração revela problemas de montagem do motor

Na instalação de uma nova bomba centrífuga de 150 galões por minuto acionada por um motor de 125 cavalos, altos níveis de vibração foram encontrados imediatamente após a primeira partida. Após vários dias de verificações de alinhamento, desmontagens de bombas, inspeções de rolamentos, motores desacoplados e suporte técnico do fornecedor, nenhuma solução foi encontrada.

O gerente de manutenção da fábrica pediu ao analista de vibração da empresa que fizesse leituras para solucionar o problema. Depois de medir níveis de vibração extremamente altos, a ressonância foi suspeitada e encontrada na estrutura de suporte do motor devido ao projeto de montagem inadequado para a nova instalação.

O analista de vibração da empresa fez leituras na unidade de bomba / motor horizontal e encontrou níveis de vibração extremamente altos focados na direção horizontal nos rolamentos do motor na ordem de 1 polegada / segundo de velocidade com apenas 0,2 polegadas / segundo verticalmente. A ressonância direcional foi imediatamente suspeitada.

O analista desligou a unidade imediatamente e fez uma inspeção visual da estrutura de suporte do motor. As vigas do canal duplo "C" foram colocadas paralelamente à fundação, apoiando um pé dianteiro e outro traseiro no motor de cada lado. Nenhum suporte transversal estava presente e as 6 polegadas sob o motor estavam totalmente abertas.

Gráfico 1. Leituras de vibração antes do reforço ser adicionado à base.

Vendo isso, o analista realizou um teste de resposta simples com a unidade desligada e encontrou uma frequência natural de 3.600 ciclos por minuto na direção horizontal do motor. A velocidade de funcionamento do motor era de 3.585 RPM com carga total, o que fornece a força motriz necessária para excitar essa frequência natural, resultando em uma condição ressonante.

O teste de resposta envolve colocar um sensor de vibração na direção de interesse e excitar o sistema com um martelo de borracha de três libras para excitar a vibração aleatória na faixa de frequências de acionamento do motor / bomba. Um bom chute fará a mesma coisa.



O suporte do motor projetado pelo fornecedor foi então temporariamente reforçado com o uso de um aríete portátil, e a unidade foi ligada para confirmar a existência dessa condição de ressonância. Os níveis de vibração resultantes na direção horizontal caíram para 0,085 polegadas / segundo, confirmando um projeto de suporte inadequado para o motor.

A correção final envolveu a amarração de solda ao longo do canal "C" nas áreas dos pés dianteiros e traseiros do motor, criando um suporte de caixa. Isso resultou em uma redução ainda maior nos níveis de vibração e eliminou a condição ressonante após apenas três horas de solução de problemas e reparo, em comparação com os três dias de repetidas desmontagens e remontagens na instalação inicial devido à alta vibração.

A falta de especificações detalhadas para a instalação de novas máquinas fornecidas a um fornecedor permite projetos de instalação inadequados que resultaram repetidamente em situações de ressonância e falha precoce de componentes associados em várias instalações.

O teste de aceitação de todas as novas instalações e reparos pelos fornecedores é uma parte integrante do cuidado com os ativos da empresa que, embora não estivessem no local no momento da redação deste artigo, foram usados ​​pelo pessoal da fábrica que se recusou a aceitar a vibração extrema sentida à mão e ação solicitada do fornecedor.

Nossa empresa está agora buscando ativamente novas diretrizes de instalação no pedido da Prática Recomendada 686 do American Petroleum Institute. Também está buscando diretrizes de reparo com descobertas de análise de causa raiz e critérios de aceitação em equipamentos e instalações novos e reconstruídos.