Motor Rulman Sıcaklığı İzleme ve Titreşim Koruma Ayarları

Neden Sadece Rulman Sıcaklığı Yeterli Değildir

Motor rulmanı arızaları, proses tesislerindeki tüm dönen ekipman arızalarının yaklaşık %50’sini oluşturur. Sıcaklık izleme, rulman bozulmasını tespit eder — ancak bu, mekanik hasar başladıktan sonra olur. Titreşim izleme, sıcaklık artışları ölçülebilir hale gelmeden haftalar veya aylar önce başlangıç arızalarını tespit eder. Santrifüj kompresörler ve kazan besleme pompalarını süren kritik motorlar için en iyi uygulama, her iki kanalı aynı anda izlemek ve kesme kararlarını doğrulamak için çapraz referans mantığı kullanmaktır.

API 670 (Makine Koruma Sistemleri), sıcaklık ve titreşim için ayrı alarm ve kesme eşik değerleri tanımlar. 85°C’de rulman sıcaklığı alarmı ve 105°C’de kesme ile 5,0 mil tepe-tepe titreşim alarmı ve 8,0 mil kesme kombinasyonu kapsamlı koruma sağlar. Foxboro I/A Serisi, sıcaklık girişlerini FBM224 (8 kanallı RTD modülü) aracılığıyla yönetir. Bently Nevada 3500 sistemi titreşim izlemeyi yapar ve kesme durumunu Modbus TCP üzerinden I/A Serisine iletir.

Foxboro I/A Serisi RTD Konfigürasyonu

Her motor rulmanı genellikle rulman muhafazasına gömülü bir PT100 RTD taşır — biri sürücü ucu (DE) rulmanı için, diğeri sürücü olmayan uç (NDE) rulmanı için. Bu RTD’leri ayrı FBM224 kanallarına bağlayın. İki rulman arasında kanal paylaşmayın.

• Adım 1: Her PT100’ü üç telli konfigürasyonla FBM224’e bağlayın (bir kablo ortak, iki kablo direnç ölçümü için). Bu, 50 metreden uzun saha kabloları için kritik olan 15 ohma kadar kablo direnci hatasını ortadan kaldırır.
• Adım 2: FBM224 kanalını Foxboro I/A Serisi Control Builder’da yapılandırın. Sensör tipini PT100 (IEC 60751 Sınıf B, 0°C’de ±0,3°C) olarak ayarlayın. Motor rulmanı servisi için aralığı 0–150°C olarak belirleyin.
• Adım 3: Düşük alarm eşik değerini 70°C olarak ayarlayın. API 670 yönergelerine göre yüksek alarmı 85°C, yüksek-yüksek alarmı (kesme) 105°C olarak ayarlayın.
• Adım 4: Üç eşik için de 3 saniyelik alarm gecikmesi yapılandırın. Gecikmesiz sıcaklık alarmları, rulman sıcaklığı ortamdan kararlı duruma 15-30 dakika içinde yükseldiğinde motor başlatma sırasında gereksiz kesmelere neden olur.
• Adım 5: FBM224 kanal çıkışını bir I/A Serisi AIM (Analog Giriş Modülü) bloğuna eşleyin. Uzun RTD kablo hatlarında gürültüyü bastırmak için AIM bloğunu %0,5 ölü bant ile yapılandırın.

Bently Nevada 3500 Modbus TCP Entegrasyonu

Bently Nevada 3500 rafı titreşim, eksenel yer değiştirme ve rulman sıcaklığını izler. Foxboro I/A Serisi ile Modbus TCP üzerinden iletişim kurar. 3500/20 raf arayüz modülü, yapılandırılmış IP adresi ve 502 portunda Modbus TCP sunucusu olarak görev yapar.

Foxboro I/A Serisi tarafında, Control Builder’da bir Modbus TCP istemci bloğu yapılandırın. Sunucu IP’sini 3500/20 IP adresi olarak ayarlayın. Sorgulama hızını 500 ms yapın. 3500 Modbus haritasından aşağıdaki tutma kayıtlarını eşleyin:

• Kayıt 3301 — Titreşim Genel Genliği, DE rulmanı (16 bit işaretli tam sayı, mil × 100). Mil cinsine çevirmek için 100’e bölün.
• Kayıt 3302 — Titreşim Genel Genliği, NDE rulmanı (aynı ölçeklendirme).
• Kayıt 3305 — Alarm Durum Kelimesi (bit haritalı: bit 0 = DE alarm, bit 1 = DE kesme, bit 2 = NDE alarm, bit 3 = NDE kesme).
• Kayıt 3310 — Rulman Sıcaklığı, DE (16 bit işaretli tam sayı, °C × 10). 10’a bölün.

I/A Serisi Modbus istemcisinde 2 saniyelik iletişim zaman aşımı yapılandırın. Bently Nevada 3500/42 titreşim monitörü 2 saniye içinde yanıt vermezse, I/A Serisi tüm kayıtları KÖTÜ kalite olarak işaretler ve "İletişim Kaybı" tanı alarmı tetikler. İletişim hatasında varsayılan değer otomatik ataması yapmayın — eski değer gerçek bir titreşim kesmesini gizleyebilir.

Çapraz Referans Tanı: Sıcaklık ve Titreşim

Sağlıklı bir motor, kararlı yükte sabit rulman sıcaklığı ve 2,0 milin altında titreşim gösterir. Rulman bozulması başladığında, titreşim önce artar — genellikle birkaç hafta içinde 2,0 milden 4,0 mile yükselir. Bu erken aşamada sıcaklık sabit kalır. Mekanik aşınma hızlandığında sıcaklık 70°C düşük alarm eşik değerinin üzerine çıkmaya başlar.

I/A Serisinde aşağıdaki mantıkla bir çapraz referans tanısı CALC bloğu kullanarak uygulayın:

• EĞER (DE_Titreşim > 4,0 mil VE DE_Sıcaklık < 70°C) İSE alarm “DE Rulman Aşınması Tespit Edildi — Titreşim Yüksek, Sıcaklık Normal. 72 saat içinde rulman kontrolü planlayın.” Bu erken uyarı mantığı, sıcaklık alarmları devreye girmeden haftalar önce sadece titreşimle bozulma aşamasındaki rulman sorunlarını yakalar.
• EĞER (DE_Sıcaklık > 85°C VE DE_Titreşim < 2,0 mil) İSE alarm “DE Rulman Sıcaklığı Yüksek, Titreşim Normal — Yağlama sistemi ve soğutma fanını kontrol edin.” Bu durum genellikle mekanik aşınmadan ziyade yağlama arızasını gösterir ve farklı bir bakım müdahalesi gerektirir.

Sonuç ve Eylem Önerisi

Motor rulman koruması, arızaları en erken aşamada tespit etmek için hem sıcaklık hem de titreşim izlemesi gerektirir. Foxboro I/A Serisi FBM224 RTD kanallarını API 670 alarm eşik değerleriyle (85°C alarm, 105°C kesme) ve 3 saniyelik başlatma gecikmesiyle yapılandırın. Bently Nevada 3500 titreşim verisini Modbus TCP ile 500 ms sorgulama ve 2 saniye iletişim zaman aşımıyla entegre edin. Titreşimle bozulma aşamasında erken uyarılar üretmek için çapraz referans tanı uygulayın.

Bently Nevada 3500/40 proximitor trend verilerini aylık olarak inceleyin — santrifüj kompresör DE rulmanında haftada 0,5 mil titreşim artışı, hemen gres takviyesi yapılmasını ve titreşim izlemesinin 30 gün boyunca günlük kontrole çıkarılmasını gerektirir. Bu uygulamalar rulman ömrünü %40 ila %60 uzatır ve üretim hatlarını günlerce durduran felaket motor arızalarını önler.

Yazar: Li Wei, PLC, DCS ve kontrol sistemlerinde 10 yılı aşkın deneyime sahip endüstriyel otomasyon mühendisi.