بالانس تجهیزات دوار یکی از کلیدی‌ترین اقدامات در افزایش عمر، کاهش ارتعاش و بهبود عملکرد ماشین‌آلات صنعتی است. در صنایع نفت، گاز، پتروشیمی، نیروگاهی و تهویه صنعتی، تجهیزاتی مانند فن، بلوئر، کمپرسور و پمپ در صورت نابالانسی دچار لرزش شدید، استهلاک سریع و کاهش راندمان می‌شوند.

اهمیت بالانس تجهیزات دوار در صنایع

عدم توازن جرمی در روتور موجب ایجاد نیروی گریز از مرکز می‌شود که باعث لرزش و تخریب اجزای مکانیکی خواهد شد.

مهم‌ترین پیامدهای نابالانسی:

• ارتعاش بیش از حد در یاتاقان و بدنه تجهیز
• کاهش عمر مفید بیرینگ، شفت و کوپلینگ
• افزایش مصرف انرژی
• شکست مکانیکی ناگهانی

بالانس صحیح، این مشکلات را کاهش داده و هزینه‌های نگهداری را به شدت پایین می‌آورد.

استانداردهای بالانس تجهیزات دوار

استاندارد ISO 1940-1: تعیین گرید بالانس (Balance Quality Grade)

این استاندارد مهم‌ترین مرجع تعیین حد مجاز نابالانسی است. هر گرید نشان‌دهنده سطح مجاز ارتعاش برای یک نوع خاص از تجهیز می‌باشد:

• G6.3: مناسب برای فن‌ها، پروانه‌ها و تجهیزات عمومی صنعتی
• G2.5: برای کمپرسورها، پمپ‌های دقیق، ژنراتورها
• G1.0: تجهیزات بسیار دقیق مانند اسپیندل ماشین‌ابزار

فرمول محاسبه نابالانسی مجاز:

e = (9549 × U) / (m × n)

که در آن:

• e: نابالانسی مجاز (g·mm)
• U: گرید بالانس (mm/s)
• m: جرم روتور (kg)
• n: سرعت چرخش (rpm)

استاندارد ISO 10816 (یا نسخه جدید ISO 20816)

• استاندارد ارزیابی ارتعاش تجهیز نصب‌شده. محدوده مجاز ارتعاش را بر اساس نوع تجهیز و کلاس آن (Class I تا IV) در واحد mm/s مشخص می‌کند.

استاندارد API 610 / API 617

• الزامات بالانس و سطح ارتعاش برای کمپرسورها و پمپ‌ها در صنایع نفت و گاز.

مراحل بالانس در محل (Field Balancing)

1. بررسی اولیه تجهیز

• شرایط نصب، صلبیت پایه، هم‌راستایی شفت
• انتخاب موقعیت نصب سنسورها و رفرنس فاز

2. اندازه‌گیری اولیه ارتعاش

• دریافت مؤلفه 1X (فرکانس چرخش) و زاویه فاز
• استفاده از آنالیزگر ارتعاشات

3. تعیین نوع بالانس

• بالانس تک‌صفحه‌ای برای پروانه‌ها و فن‌های صفحه‌ای
• بالانس دوصفحه‌ای برای شفت‌های بلند و چنددیسک

4. نصب وزنه اصلاحی

• محاسبه محل و مقدار وزنه (با استفاده از آنالیز برداری یا روش آزمایشی)
• نصب دائم وزنه (پیچی، چسبی یا جوشی)

5. بررسی نهایی

• اندازه‌گیری مجدد ارتعاش
• مقایسه با محدوده مجاز طبق استاندارد و گرید انتخابی

معیارهای پذیرش بالانس

پذیرش موفق بالانس نیازمند دو شرط است:

• مطابقت ارتعاش نهایی با محدوده مجاز ISO 10816
• نابالانسی باقیمانده کمتر از حد مجاز در ISO 1940

مثال: فن صنعتی با سرعت 1800 دور در دقیقه و جرم 10 کیلوگرم در گرید G6.3، حداکثر نابالانسی مجاز ≈ 40 گرم·میلی‌متر است.

اجزای ضروری گزارش خدمات بالانس

یک گزارش حرفه‌ای باید شامل موارد زیر باشد:

• اطلاعات تجهیز (نوع، مدل، وزن، سرعت)
• ارتعاش قبل و بعد از بالانس در محورهای مختلف
• روش بالانس و تعداد صفحات اصلاحی
• موقعیت وزنه‌ها (زاویه و شعاع نصب)
• نمودار ارتعاشی (FFT)، زاویه فاز و مقایسه کمی
• نتیجه‌گیری در مورد انطباق با استاندارد

جمع‌بندی

بالانس تجهیزات دوار یک اقدام کلیدی در تضمین پایداری، افزایش عمر مفید و کاهش هزینه‌های تعمیرات است. انتخاب گرید بالانس مناسب، رعایت استانداردهای ISO، و ثبت دقیق نتایج در قالب گزارش مهندسی، از ارکان موفقیت در پروژه‌های بالانس صنعتی به شمار می‌رود.

برای کاهش ارتعاش فن، بلوئر، کمپرسور یا سایر تجهیزات دوار، از خدمات بالانس دقیق و مستند استفاده کنید تا از خرابی‌های غیرمنتظره پیشگیری شود.

در ادامه بخوانید: بازرسی و تست در کمپرسورهای سانتریفیوژ