Alle rotierenden Geräte sind dynamischen Kräften unterschiedlicher Art ausgesetzt, die zu einer Belastung der Stutzen führen. Dies hat einen negativen Einfluss auf die Leistung Ihrer Anlagen. Die dynamische Messung ist ein Testverfahren, um sicherzustellen, dass auf Ihre Geräte keine Kräfte durch Wärmeausdehnung und Rohrspannungen wirken, die eine Belastung der Stutzen darstellen.
Die Belastung auf die Stutzen ist die Summe aller Kräfte und Bewegungen, die auf rotierende Maschinen wirken, durch Wärmeausdehnung, Rohrspannungen, schwere zusätzliche Lasten (z.B. Dämpfer) und alles andere entstehen und dabei die Leistung Ihrer Anlagen beeinträchtigen. Natürlich gibt es auch andere dynamische Kräfte, die auf andere Arten von Maschinen wirken. In diesem Text konzentrieren wir uns allerdings auf rotierende Geräte wie Pumpen und Kompressoren.
Die Wärmeausdehnung ist ein Maschinenzustand, bei dem die Temperatur einer ausgerichteten Maschine im Vergleich zu einer anderen stark ansteigt. Ein Beispiel hierfür wäre eine an einem Elektromotor ausgerichtete Pumpe. Aufgrund der Temperatur des geförderten Mediums können an der Pumpe im Betrieb höhere Temperaturen als am Elektromotor. Bedingungen mit höheren Temperaturen führen zu einer Ausdehnung des Pumpengehäuses und einer Verschiebung des Zentrums des rotierenden Schafts, was eine Fehlausrichtung nach sich zieht. Dies ist ein Beispiel für eine dynamische Kraft.
Die Rohrspannung tritt bei fehlerhafter Ausrichtung des Rohrflansches am Einlass- oder Auslassflansch der Maschine auf und führt zu einer Verformung des Maschinengehäuses. Eine Verformung des Gehäuses führt zu einer Belastung aller internen Komponenten, einer Beeinträchtigung von Schmierung, Lagern, Dichtungen und anderen Faktoren, und führt zu Fehlausrichtung.
Wir unterscheiden zwei Arten der Rohrspannungen: statische und dynamische Spannungen. Statische Rohrspannung tritt bei fehlerhafter Ausrichtung des Rohrflansches am Einlass- oder Auslassflansch auf. Die Gründe hierfür können eine fehlerhafte Montage, ungenügende Unterstützung von Rohren und vielleicht auch eine Installation von unflexiblen Verbindungen/Kompensatoren sein. Dynamische Rohrspannung tritt während des Betriebs am System auf und wird durch Wärmeausdehnung, das zusätzliche Gewicht und Druck des Mediums und eine ungenügende Unterstützung von Rohren verursacht.
Alle zusätzlichen auf die Stutzen/Anschlüsse der Maschine wirkenden Kräfte führen zu einer Belastung im Gehäuse und können die ausgelegte Geometrie von Maschinen beeinträchtigen Dies führt wiederum zu interner und externer Fehlausrichtung. Leckagen treten auf. Ein verformtes Gehäuse kann zu einem internen Kontakt zwischen stationären und rotierenden Komponenten der Maschine führen. Dadurch wird ein Totalausfall verursacht.
Die dynamische Messung muss im Rahmen der Abnahme vor Ort (SAT) vor der Inbetriebnahme oder nach jeder erneuten Montage des Geräts zur Instandhaltung durchgeführt werden. Die statische Rohrspannung wird während der Installation des Geräts, während dem Anschluss der Rohre oder nach einer Demontage bestehender Verbindungen zur Ermittlung der Fehlausrichtung gemessen.
EasyTrend ist eine spezifische Easy-Laser®-Anwendung zur Messung und Dokumentation von Bewegungen in rotierenden Maschinen an beiden Achsen, horizontal und vertikal, in Echtzeit. Die Erfassung der Bewegungen kann auf gewünschte Zeitintervalle gelegt werden. Zur Gewährleistung einer zuverlässigen Messung müssen an der Maschine spezielle Halterungen montiert werden.
Die Lasermesseinheiten werden mit speziellen Halterungen an der Maschine angebracht. Eine Messeinheit wird an der Antriebsmaschine, die andere am Antrieb montiert. (s. Fig. 1) Winkel und Versatz von Bewegungen beispielsweise verursacht durch thermische Ausdehnung, werden erkannt.
Die dynamische Rohrspannung muss während des Betriebs gemessen werden - angefangen im kalten Zustand bis der Betriebszustand vollständig erreicht ist. Oder angefangen im vollen Betriebszustand bis zum kompletten Stopp und Abkühlen der Anlage.
Starten Sie die Messung vor der Inbetriebnahme der Maschine (offline) und messen Sie bis zum Erreichen der Betriebstemperatur. Oder die Messung kann in vollem Betrieb gestartet und nach Abkühlung der Maschine auf Umgebungstemperatur gestoppt werden. (s. Fig. 2)
Wenn die Ergebnisse der Messung auf keine Probleme aufgrund von dynamischen Kräften hindeuten, kann das Produkt ohne Bedenken weiterverwendet werden. Aber was ist zu tun, wenn bei der dynamischen Messung unerwartete Maschinenbewegungen erkannt werden?
Zur Ursachenanalyse ist zunächst eine korrekte Dokumentation der Messergebnisse erforderlich. Anschließend sollten zuerst die Ausrichtung der Welle und der Versatz durch thermische Ausdehnung betrachtet werden. Bei Abweichung des Versatzes und der Ausrichtung der Welle sollte zunächst die Standfestigkeit überprüft werden. Dafür werden die Prozessleitungen von der Maschine getrennt, um die Belastung von den Stutzen zu nehmen, die zu einer Beeinträchtigung der Messung führen könnte. Hinweis! Bei allen Arbeiten muss eine strikte Einhaltung aller Sicherheitsanforderungen gewährleistet sein. Anschließend wird die Standfestigkeit geprüft. Bei ungenügend Standfestigkeit ist diese zu korrigieren. Nach Korrektur der Standfestigkeit können wir die Ausrichtung der Welle betrachten. Nach der Ausrichtung der Welle suchen wir nach Rohrspannung. Jetzt besteht kein Zweifel mehr an der zuverlässigen Montage der Maschine!
Das dynamische Messprogramm EasyTrend ist ein standardmäßiger Bestandteil der App XT Alignment. Allerdings werden das Easy-Laser® XT770-System mit 2-achsigen Messeinheiten und DM-Halterungen benötigt. Die Halterungen finden Sie auf unserer Zubehörseite.
