سورین توربوماشین – داشتن سیستم حفاظت تجهیزات دوار برای حفظ سلامت ماشین و جلوگیری از واماندگی اساسی آن ضروری است. مانیتورینگ ارتعاشات یکی از روش‌های متداولی است که عیوب ماشین را پیش از وقوع مشکلات و خرابیِ جدی آشکار می‌سازد.

استاندارد API یکی از مهمترین استانداردهای مورد پذیرش برای بسیاری از استفاده‌کنندگان تجهیزات دوار در زمینه‌ی سیستم‌های مانیتورینگ ارتعاشات است. استاندارد API در سال 1970 پروب‌های جابجایی یا پراکسیمیتی را به عنوان ابزارهایی پذیرفت که می‌توان به وسیله‌ی آن ارتعاش شفت را در تست پذیرش کارخانه تعیین کرد.

در این رابطه بخوانید: مختصری درباره‌ی اندازه‌گیری ارتعاشات در تجهیزات دوار

این استاندارد با عنوان API 670 بعداً بازنگری شد و محتواهایی در رابطه با اندازه‌گیری دما و همچنین اندازه‌گیری ارتعاشات کیسینگ یا بدنه‌ی گیربکس به آن اضافه شد. این استاندارد در سال 2001 مجدداً بازنگری شد و عنوان «سیستم‌های حفاظت از ماشین‌‌آلات» برای آن تعیین شد.

کمپرسور سانتریفیوژ Atlas Copco

استاندارد API 670 امروزه به عنوان پرکاربردترین استاندارد در زمینه‌ی سیستم‌های مانیتورینگ ارتعاشات می‌باشد.

مانیتورینگ ارتعاشات و سیستم حفاظت کمپرسور سانتریفیوژ

همانگونه که در شکل 1 نشان داده شده است، این استاندارد پیشنهاد می‌کند که حداقل 2 پروب ارتعاشات محوری و دو جفت پروب ارتعاشات شعاعی (X و Y) باید در یک کمپرسور سانتریفیوژ تک‌طبقه به کار رود تا بتوان ارتعاش شفت را مانیتور کرد. همچنین طبق تجربه پیشنهاد می‌شود که دست‌کم یک سنسور ارتعاشی از نوع Seismic (شتاب‌سنج یا سرعت‌سنج) بر روی بدنه بیرینگ‌ نصب شود تا ارتعاش کلی بدنه نیز مانیتور شود.

چیدمان نمونه برای سنسورهای ارتعاشی و دمای بیرینگ‌ها در کمپرسور (مطابق استاندارد API670)

برای یک کمپرسور سانتریفیوژ سه‌طبقه، بر روی هر بیرینگ شعاعی تعداد 2 پروب ارتعاشی از نوع جابجایی نصب می‌شود، بنابراین حداقل تعداد 8 پروب جابجایی مورد نیاز است.

تعداد 1 یا 2 پروب ارتعاشی از نوع شتاب‌سنج یا سرعت‌سنج نیز برای نصب بر روی بدنه یا کیسینگ گیربکس مورد نیاز است.

در این رابطه بخوانید: شیوه‌ی نصب پروب‌های ارتعاشات در کمپرسورهای سانتریفیوژ

برای محافظت بیشتر تجهیز دوار، تعداد 2 پروب از نوع جابجایی نیز برای اندازه‌گیری جابجایی محوری شفت مورد نیاز است.

همچنین تعداد 1 یا 2 پروب برای اندازه‌گیری سرعت دورانی شفت موتور/ایمپلر به کار می‌رود.

در سیستم مانیتورینگ ارتعاشات، دمای فلز پد بیرینگ توسط سنسورهای دما اندازه‌گیری می‌شود. در هر بیرینگ شعاعی 2 سنسور دما و در بیرینگ تراست تعداد 4 سنسور دما نصب می‌شود.

جایگاه نمونه برخی از پروب‌های ارتعاشی در شکل زیر نمایش داده شده است.

جایگاه نمونه برای برخی از پروب‌های ارتعاشی در یک کمپرسور سه‌طبقه - تصویر: Metrix

استانداردهای مرجع

استانداردهای مرجع در رابطه با کمپرسور و سیستم مانیتورینگ ارتعاش در جدول زیر ارائه شده است.

• API 670: 2014; Machinery Protection Systems
• API 617: 2016; Axial and Centrifugal Compressors and Expander-Compressors
• API 672: 2010; Packaged, Integrally Geared Centrifugal Air Compressors for Petroleum, Chemical, and Gas Industry Services