“Rising vector” door contact seal

Bij een bedrijf in de chemiesector, waren er opstart problemen met een integrated gear compressor. Deze machine was net gereviseerd. Er werden op het aanwezige protectiesysteem (Bently Nevada 3300) hoge trillingen geregistreerd op Trap 3 en 4. Deze zorgden voor een uitschakeling.

Vaststelling bij opstart 1

De machine werd opgestart en wat onmiddellijk opvalt is dat de trillingen op trap 3 een schommelend patroon hebben. 

Trend Direct waarden trap 3:

Trend 1xRPM waarden trap 3 X-probe:

Trend 1xRPM waarden trap 3 Y-probe:

We hebben geen fase informatie, door het ontbreken van een Keyphasor. De 1xRPM werd bepaald door een Sim Keyphasor te gebruiken op het gekende toerental van trap 3 en 4. Toch hebben we het vermoeden dat dit het beeld is van een Rising Vector. Hiermee bedoelen we dat er ergens een raakcontact aanwezig is. Waarschijnlijk ter hoogte van Seal Trap 3. De problematiek zal waarschijnlijk analoog zijn aan deze van trap 4, nl dat door slijtage de bewegelijkheid in radiale richting van de Carbon ringen verhinderd wordt.

Trend Direct waarden trap 4 

Na een kleine variatie zien we ter hoogte van trap 4 stabiele trillingswaarden. In onderstaande plot liggen deze rond de 40µ, maar ze stijgen uiteindelijk verder richting 50µ en stabiliseren verder ? te hoog voor dit toerental. Deze starttrillingen liggen hoger dan voor revisie. De Runout waarden zijn aanvaardbaar ( rond de 5µ )

Thermisch verloop:

De Gap spanningen van Trap 3 en 4 verlopen in de tijd. Dit waarschijnlijk tgv thermische uitzettingen.

• V17231X: bij opstart 6.0V, gestabiliseerd naar 7.0V --> Verschil 1V --> 128µ 
• V17231Y: bij opstart 6.7V, gestabiliseerd naar 8.4V --> Verschil 1.7V --> 217µ 
• V17241X: bij opstart 6.0V, gestabiliseerd naar 8.0V --> Verschil 2V --> 25µ 
• V17241Y: bij opstart 6.6V, gestabiliseerd naar 7.1V --> Verschil 0.5V --> 64µ 

Dit zijn enorm hoge waarden moesten deze toe te schrijven zijn aan vervorming van het huis tgv uitzettingen. De Gap spanningen worden meer negatief --> grotere afstand tussen probes en as. Mogelijk wordt het huis naar boven geduwd. De koeler (aan de andere zijde van de leiding) zou in principe niet meer vast staan ( kan schuiven tot begrenzing ), maar ik denk dat het gewicht ervan toch te hoog is waardoor deze het vaste punt blijft en het huis het meeste opvangt. Een goede Carbon Seal zal flexibel genoeg zijn om deze verandering op te vangen.

Vaststelling bij opstart 2

De machine werd herstart. Door een stroompanne zijn de eerste startgegevens niet geregistreerd. 15 januari zien we een verandering in het trillingsbeeld. Bij trap 4 zien we een tijdelijke verlaging, de trillingen van trap 3 stijgen zeer betekenisvol. 

Trend Trap 4 direct waarden:

Trend Trap 3 direct waarden:

Trend Trap 3 1xRPM waarden: We zien vóór de verhoging het alternerend gedrag van de trillingen ( =raakcontact ). Na de hoge waarden verdwijnt dit en is de 1xRPM stabiel --> geen raakcontact.

Trend Gap trap 3: 

Voorafgaandelijk aan de trillingsverhoging zien we een verandering in Gap spanning. M.a.w. de aspositie wijzigt. Wij vermoeden dat het “extra steunpunt” komende van een vastzittende seal uiteindelijk wegvalt ( mss toch radiaal vrijgekomen ) waardoor de as in een voor hem stabiele positie komt. De weg naar de stabiele positie zou gepaard kunnen gaan met hoge trillingen.

Orbit trap 3 op moment van hoge trillingen: 

Vrij rond van vorm --> geen preload

Orbit trap 3 op moment van lage trillingen: 

Zeer lage waarden.

Advies van de meting 

Wij adviseren bij volgende mogelijkheid onderstaande stappen: 

• Controle Seal trap 3. 
• Concept seal veranderen, zodat de ringen na draaiuren geen groefje meer kunnen inslijten waardoor seal radiaal vast komt te zitten. 
• De machine voorzien van compensatoren die thermische groei kunnen opvangen. 
• Keyphasors te voorzien voor meer mogelijkheden inzake analyses. 
• De trillingen op trap 4 liggen rond 50µ , dit is te hoog voor dit toerental. Wij adviseren bij volgende gelegenheid de rotor te balanceren.

Besluit case 

Door gebruik te maken van onze kennis en meetinstrumenten inzake glijlagerbewaking hebben wij het probleem duidelijk kunnen stellen. Er is in samenspraak met de mechanische diensten van het bedrijf een duidelijk actieplan opgesteld.