Sổ tay - Cân tâm máy quay (Ks. Ngô Văn Định)

Biên Soạn: Ngơ Văn Định, kỹ sư khí, Phịng Kỹ Thuật, Nhà máy đạm Phú Mỹ http://www.baoduongcokhi.com SỔ TAY CÂN TÂM MÁY QUAY Trang Biên Soạn: Ngô Văn Định, kỹ sư khí, Phịng Kỹ Thuật, Nhà máy đạm Phú Mỹ http://www.baoduongcokhi.com MỤC LỤC Chương GIỚI THIỆU VỀ CÂN TÂM 1.1 Sai lệch cân tâm gì? 1.2 Nguyên nhân gây sai lệch cân tâm 1.3 Lợi ích việc cân tâm máy xác? 1.4 Hậu sai lệch cân chỉnh 1.5 Các dạng sai lệch cân chỉnh thường gặp 11 1.6 Các bước thực cân tâm 11 1.7 Sai số cho phép thực cân tâm 13 1.8 Làm để giảm thời gian thực cân tâm? 15 1.9 Bao lâu nên tiến hành kiểm tra cân tâm lại? 15 1.10 Làm bạn biết nhà thầu xây dựng lắp đặt cân tâm máy xác hợp lý? 16 Chương 18 NHẬN BIẾT SAI LỆCH CÂN TÂM 18 2.1 Nhận biết qua phân tích liệu hệ thống system1 18 2.2 Phân tích sai lệch tâm thơng qua thiết bị đo phân tích rung động dạng cầm tay 26 2.3 Case history 30 2.4 Những phương pháp kiểm tra khác 36 Chương 38 CÁC VẤN ĐỀ LƯU Ý KHI CÂN TÂM 38 3.1 Chiến lược thực 38 3.2 Lập kế hoạch thực chi tiết 40 3.3 Các lưu ý thực công việc cân tâm 45 CHƯƠNG 95 CÂN TÂM THÔ 95 CHƯƠNG 102 KHẮC PHỤC SAI LỆCH CÂN TÂM 102 5.1 Lắp đặt máy lần 103 5.2 Các bước định vị trí máy 105 6.1 Các loại công cụ dùng để dịch chuyển 117 5.3 Phải làm thứ khơng làm việc ý muốn 125 CHƯƠNG 130 CƠ BẢN VỀ MƠ HÌNH CÂN CHỈNH 130 6.1 Kỹ thuật đồ hoạ mơ hình cân chỉnh 132 6.2 Mơ hình cân chỉnh 133 Trang Biên Soạn: Ngơ Văn Định, kỹ sư khí, Phịng Kỹ Thuật, Nhà máy đạm Phú Mỹ http://www.baoduongcokhi.com 6.3 Tỷ lệ hệ thống truyền động mơ hình cân chỉnh 135 6.4 Những quy tắc quan trọng việc đồ hoạ mô hình cân chỉnh 137 CHƯƠNG 154 PHƯƠNG PHÁP CÂN CHỈNH REVERSE 154 7.1 Các phương trình tốn học cho phương pháp cân chỉnh Revese 155 7.2 Mơ hình phương pháp Reverse sử dụng kỹ thuật điểm đến điểm (Point-to-point) 157 7.3 Các số Rim gấp lần lượng offset thực tế 160 7.4 Mơ hình phương pháp Reverse sử dụng kỹ thuật đường đến điểm 164 CHƯƠNG 169 PHƯƠNG PHÁP RIM – FACE 169 8.1 Mối quan hệ toán học cân chỉnh máy 170 8.2 Phương pháp 16 điểm 171 8.3 Phương pháp 24 điểm 173 8.4 Các vấn đề với việc thu thập số đo face 177 8.5 Mơ hình phương pháp Face Rim 183 CHƯƠNG 190 TÍNH TỐN BÙ CHO SỰ GIÃN NỞ NHIỆT 190 9.1 Sự giãn nở nhiệt 190 9.2 Các phương pháp khác để xác định giãn nở nhiệt 194 9.3 Trích xuất số đo cần đạt 199 Trang Biên Soạn: Ngơ Văn Định, kỹ sư khí, Phịng Kỹ Thuật, Nhà máy đạm Phú Mỹ http://www.baoduongcokhi.com Chương GIỚI THIỆU VỀ CÂN TÂM Các điểm mà học viên cần nắm chủ đề là: Hiểu khái niệm cân tâm máy quay Hư hỏng thường gây sai lệch cân tâm Các lợi ích việc cân tâm xác Các dạng sai lệch cân tâm Các bước thực cân tâm Sai số cho phép thực cân tâm 1.1 Sai lệch cân tâm gì? Để hiểu khái niệm sai lệch cân tâm, phải định nghĩa cân tâm Sự cân tâm bên hoàn hảo tồn tâm tất bearing, diaphragm seal đặt đường thẳng đường thẳng đường tâm máy (hình 1) Hai máy xem trạng thái cân tâm hoàn hảo đường tâm hai trục đường thẳng (hình 2, trên) Trong thực tế, chút sai lệch cân tâm bên bên ngồi ln tồn Các khớp nối mềm (flexible) thiết kế để chịu lượng sai lệch cân tâm định lượng sai lệch cân tâm phụ thuộc vào loại khớp nối sử dụng Khi sai lệch cân tâm vượt dung sai cho phép khớp nối sử dụng, thiết bị xem bị sai lệch cân tâm Trang Biên Soạn: Ngơ Văn Định, kỹ sư khí, Phịng Kỹ Thuật, Nhà máy đạm Phú Mỹ http://www.baoduongcokhi.com Hình 1.1: Cân tâm nội hoàn hảo tồn máy tâm phận bên nằm đường thẳng Hình 1.2: Cân tâm ngồi hồn hảo đường tâm trục chúng thẳng hàng giới hạn cho phép màu đỏ Trong phạm vi tài liệu chủ yếu đề cập đến trường hợp cân đồng tâm hay gọi cân tâm khớp nối Mục tiêu việc thực cân tâm thiết bị quay là: “làm đồng tâm trục điều kiện hoạt động bình thường” Bởi thiết bị trục tạo phản ứng khác điều kiện hoạt động khác nhau, nên việc cân chỉnh thực để nhằm đưa trục gần giá trị đồng tâm điều kiện hoạt động bình thường hay thường gọi đưa giá trị spec tức giá trị nằm miền dung sai cho phép (xem thêm mục dưới) Hình 1.3: Mục tiêu cân chỉnh làm đồng tâm trục Trang Biên Soạn: Ngơ Văn Định, kỹ sư khí, Phịng Kỹ Thuật, Nhà máy đạm Phú Mỹ http://www.baoduongcokhi.com 1.2 Nguyên nhân gây sai lệch cân tâm a Nhiệt độ Trong thiết bị hoạt động, nhiệt độ chênh lệch phận với nhiệt độ thay đổi với tải Sự giãn nở nhiệt gây thay đổi kích thước tuyến tính máy so sánh với điều kiện nguội hay không hoạt động Khi nhiệt độ thay đổi khởi động, kích thước tuyến tính máy thay đổi cách phức tạp, phận nóng giãn nở nhiều phận nguội Sự thay đổi kích thước bệ đỡ máy vỏ máy làm cho máy nâng lên hay hạ xuống và/hoặc thay đổi hướng góc thiết bị gia nhiệt nóng lên Bất kỳ thiết bị lân cận thay đổi thay đổi gần theo dạng hồn tồn khác Do đó, hai thiết bị cân chỉnh trạng thái nguội, chúng trở nên sai lệch trạng thái nóng Bởi lý này, thiết bị cố ý làm sai lệch trạng thái nguội sai lệch nguội tính tốn cẩn thận để tạo cân chỉnh trạng thái nóng (Hình 4) Hình 1.4: máy cố ý làm sai lệch trạng thái nguội máy đạt đến trạng thái hoạt động, giãn nở nhiệt làm máy đạt trạng thái cân chỉnh b Tải Bởi nhiệt độ máy thay đổi với tải, nên cân chỉnh thay đổi với tải khó để thiết lập cân chỉnh nguội mà tạo trạng thái cân chỉnh nóng chấp nhận tất điều kiện tải hoạt động c Các yếu tố bên ngồi khác - Nền móng Trang Biên Soạn: Ngơ Văn Định, kỹ sư khí, Phịng Kỹ Thuật, Nhà máy đạm Phú Mỹ http://www.baoduongcokhi.com Các triệu chứng sai lệch tâm bị gây yếu tố bên tác động lên thân máy Các vấn đề móng làm thay đổi vị trí máy theo thời gian Các vấn đề bệ máy bao gồm: nứt bê tong, lỏng đỡ lỏng bulong chân Bê tong bị nhiễm dầu dẫn đến suy giảm bê tơng sức bền đỡ vốn có - Co kéo đường ống Co kéo đường ống làm biến dạng vỏ máy gây sai lệch cân tâm việc dịch chuyển bệ đỡ bearing Có kéo đường ống lỏng hanger giữ ống hay cong, gãy hay thiếu giá đỡ ống Các mối nối đường ống tạo tải lớn lên vỏ máy Đuồng ống cần phải không tạo lực tác dụng lên vỏ máy - Soft foot Soft foot tình trạng mà hay nhiều chân máy khơng đồng phẳng sau siết chặt bulong chân Khi chân khơng đỡ cách phục hợp (soft foot) việc siết bulong chân xuống làm biến dạng vỏ máy Soft foot bị gây không đủ lượng shim chem Hay lượng shim nhiều mà tạo bệ đỡ dạng lị xo Khơng lên đặt lượng shim vượt q 4-5 shim chân máy Soft foot có bị gây đỡ chân bị biến dạng, lắp đặt đỡ không phù hợp, gia công chân hay đỡ không phù hợp hay chân không song song với đỡ Vỏ máy bị cong hay biến dạng có thẻ gây soft foot Các ảnh hưởng bên tạo triệu chứng đồng tâm chũng không giống sai lệch tâm Thơng thường, ảnh hưởng bên ngồi khắc phục trạng thái cân tâm máy trở lại ngưỡng cho phép Trạng thái sai lệch cân tâm thực tồn tất yếu tố bên xem xét khắc phục sai lệch trì - Sử dụng cơng cụ không phù hợp: Việc sử dụng công cụ đo khơng phù hợp khơng xác ngun nhân gây sai lệch cân tâm như: sử dụng đồng hồ đo khơng xác, sử dụng dụng cụ đo có độ xác thấp để đo lường - Nhân lực thực việc cân chỉnh không đào tạo phù hợp: Người thực cân tâm phải đào tạo nắm quy trình cân chỉnh Hiểu bước cần kiểm tra, sử dụng dụng cụ cho phù hợp, khó khăn vấn đề dẫn đến sai số cân chỉnh để có giải pháp khắc phục tương ứng, việc đọc sai thông số nguyên nhân phổ biến gây sai lệch cân chỉnh 1.3 Lợi ích việc cân tâm máy xác? Cân tâm xác làm tăng tuổi thọ vận hành máy móc thơng qua việc: 1- Giảm lực hướng kính dọc trục để tăng tuổi thọ ổ bạc ổn định rôto Trang Biên Soạn: Ngô Văn Định, kỹ sư khí, Phịng Kỹ Thuật, Nhà máy đạm Phú Mỹ http://www.baoduongcokhi.com 2- Tối thiểu lực gây cong trục điểm truyền lực từ vị trí khớp nối tới ổ bạc phía khớp nối 3- Tối thiểu mài mòn phận khớp nối 4- Giảm khả hư seal 5- Duy trì khe hở thích hợp bánh cơng tác bên 6- Loại bỏ khả hư trục từ mỏi kim loại 7- Hạ mức rung động vỏ máy, buồng ổ bạc rôto 1.4 Hậu sai lệch cân chỉnh Mặc dù phổ biến sai lệch cân chỉnh ngụy trang thân tốt máy quay cơng nghiệp Những chứng kiến tác động thứ cấp sai lệch cân chỉnh gây thiệt hại cho máy móc thiết bị cách từ từ thời gian dài Một số triệu chứng sai lệch sau: - Rung động cao theo phương dọc trục/hướng kính: Biểu rung động thiết bị khác khác phụ thuộc vào mức độ loại sai lệch, loại khớp nối, điều kiện bệ đỡ bê tông Soft foot biến dạng vỏ máy thường ảnh hưởng đến cân chỉnh tạo rung động - Nhiệt độ tăng cao hay gần bearing hay nhiệt độ dầu xả cao: sai lệch cân chỉnh làm cộng thêm lực pre-load lên tải bearing Lực preload định nghĩa lực tĩnh đơn hướng Preload tăng thêm làm gia tăng tải inch vuông bearing gia tăng ma sát Bearing bị preload nghiêm trọng xuất nhiệt độ bề mặt kim loại cao - Sai lệch cân tâm nghiêm trọng gây mài mịn, hư hỏng sớm bearing, seal, trục khớp nối: o Mài mòn/hư hỏng bearing seal – bearing dạng fluid film bị tải nặng sai lệch cân chỉnh bị mài bóng chà xát bề mặt babbit Trang Biên Soạn: Ngô Văn Định, kỹ sư khí, Phịng Kỹ Thuật, Nhà máy đạm Phú Mỹ http://www.baoduongcokhi.com Hình 1.5: Bearing bị tải cục bị chà xát bề mặt babbit o Bearing dạng lăn bị rút ngắn tuổi thọ đáng kể Mức độ preload sai lệch cân chỉnh đưa trực tiếp vào phương trình để tính tốn tuổi thọ loại bearing o Seal packing bị cọ xát mài mòn mức bị sai lệch cân chỉnh dẫn đến rung động tăng thêm làm giảm hiệu suất hoạt động máy o Mài mòn/hư hỏng khớp nối – khớp nối thiết kế để truyền momen, mà vừa có khả hấp thụ phần sai lệch cân chỉnh Tuy nhiên, sai lệch cân chỉnh mức gây mài mịn hư hỏng sớm đổi với khớp nối Các khớp nối dạng bánh chịu mài mịn khơng vượt mức Các diaphram shim bị mỏi, biến dạng nứt gãy phận bên Sự sai lệch cân chỉnh tạo ứng suất xen kẽ phận quay; đạt đến giới hạn mỏi, coupling hub tự chúng bị nứt Trang Biên Soạn: Ngơ Văn Định, kỹ sư khí, Phịng Kỹ Thuật, Nhà máy đạm Phú Mỹ http://www.baoduongcokhi.com Hình 1.6: Khớp nối dạng bánh cung với ống kết nối bị loại bỏ o Nứt trục – ứng suất đan xen khơng sai lệch cân chỉnh gây vết nứt gãy xảy rotor, thường gần mối ghép chặt coupling hub Hình 1.7: Các loại nứt trục - Những hư hỏng khác – Sai lệch cân chỉnh thường nguyên nhân gốc nhiều dạng hư hỏng thứ cấp khác Thông thường, vấn đề khác xuất đầu tiên: cọ xát xảy seal bearing, khả gây rung cao o Sự ổn định xảy seal bearing sai lệch cân chỉnh dẫn đến bearing bị tải o Đáp ứng cân cao xảy sai lệch cân chỉnh làm bearing bị tải (unloaded) o Lỏng chi tiết khí bắt nguồn từ mài mòn bị gây lực lớn tác động lên phận máy sai lệch cân chỉnh - Như vậy, tổn thất lớn doanh thu sai lệch cân chỉnh tổn thất sản lượng thành phần máy hư hỏng sai lệch cân tâm sản phẩm mà tạo bị dừng doanh thu tạo vậy, mà sau dẫn đến lượng tổn thất lớn thứ hai tài Sau máy bị hỏng, phận phải mua phải trả tiền để sửa chữa hay thay hoàn toàn phận bị hư hỏng hay toàn cụm thiết bị Khi sản lượng bị đi, tiến độ thực sủa chữa có khuynh hướng đẩy nhanh thơng thường phải giảm thiểu thời gian cần thiết để thực việc cân chỉnh xác cho thiết bị Và q trình suy thối lại bắt đầu lại từ đầu - Phần lớn nhà máy công nghiệp không ý thức vấn đề sai lệch cân chỉnh họ tệ nửa tất thiết bị vận hành ngày vượt sai lệch 4mils/in sai lệch cân chỉnh Trang 10 ... gây sai lệch cân tâm Các lợi ích việc cân tâm xác Các dạng sai lệch cân tâm Các bước thực cân tâm Sai số cho phép thực cân tâm 1.1 Sai lệch cân tâm gì? Để hiểu khái niệm sai lệch cân tâm, phải định... phải định nghĩa cân tâm Sự cân tâm bên hoàn hảo tồn tâm tất bearing, diaphragm seal đặt đường thẳng đường thẳng đường tâm máy (hình 1) Hai máy xem trạng thái cân tâm hoàn hảo đường tâm hai trục... Soạn: Ngô Văn Định, kỹ sư khí, Phịng Kỹ Thuật, Nhà máy đạm Phú Mỹ http://www.baoduongcokhi.com Chương GIỚI THIỆU VỀ CÂN TÂM Các điểm mà học viên cần nắm chủ đề là: Hiểu khái niệm cân tâm máy quay