Brodogradnja
Mjerenje i analiza globalnih vibracija trupa i nadgrađa provodi se u cilju istraživanja i definiranja vlastitih frekvencija…
Na brodskom vratilu može se mjeriti više mehaničkih veličina, kako statičkih tako i dinamičkih. Beskontaktno uz pomoć…
Mjerenje provodimo na nominalnom režimu okretaja pogonskog stroja, a za agregat na nominalnom režimu vrtnje i generatorom…
Vibracije se mjere u lokalnim prostorima gdje posada radi, obavlja svakodnevne poslove ili boravi, te u prostorima za smještaj…
Mjerenje globalnih vibracija trupa i nadgrađa
Mjerenje i analiza globalnih vibracija trupa i nadgrađa provodi se u cilju istraživanja i definiranja vlastitih frekvencija trupa broda kao grednog elementa i nadgrađa kao konzolnog elementa. Mjerenje se provodi u punom rasponu broja okretaja pogonskog stroja u malim koracima, kako bi utvrdili da li je neki režim rada pogona (brzine) nepovoljan za strukturu broda. Na taj način možemo saznati nalazi li se trup ili nadgrađe u rezonanciji s nekom frekvencijom koju proizvodi pogonski stroj (najčešće diesel agregat) ili propulzor (najčešće brodski vijak tj. propeler). Ukoliko se trup ili nadgrađe nadje u rezonantnom području nije opterećena samo struktura trupa i nadgrađa, nego i sva ugrađena oprema i uređaji.
Signale snimamo uz pomoć pretvarača ubrzanja u jednoj čvrstoj točki trupa (krajnjoj iznad propulzora) i nadgrađa (najvišljoj, najčešće u kormilarnici), u sve tri osi broda, jer svaka os ima svoju formu vibriranja odnosno vibracijski odziv. Nakon spektralne analize izrađujemo preciznu sliku o vibracijskim redovima (harmonicima) i njihovim amplitudama, koji pobuđuju globalnu brodsku strukturu, i kroz izvještaj pružamo korisnu informaciju kako Registru tako i posadi broda. Ukoliko se u nekom od režima rada pogonskog stroja utvrdi da postoji izražena rezonancija, taj režim treba u plovidbi izbjegavati ili pokušati napraviti sanaciju/rekonstrukciju u remontu koja bi promjenila vlastitu frekvenciju trupa ili nadgrađa i premjestila ju izvan područja rada pogonskog motora.
Reference:
ISO 20283-2: „Mechanical vibration — Measurement of vibration on ships — Part 2: Measurement of structural vibration”
Mjerenje snage/momenta i torzijskih vibracija
Na brodskom vratilu može se mjeriti više mehaničkih veličina, kako statičkih tako i dinamičkih. Beskontaktno uz pomoć autonomnog bežičnog senzora i prijemnika za prijenos podataka do računala, tenzometarskom metodom istovremeno možemo mjeriti snagu odnosno moment, kao i vibracije koje proizvode dodatni moment, odnosno dodatna torzijska naprezanja. Sve veličine prikazujemo u ovisnosti o brzini vrtnje vratila odnosno brzini vrtnje pogonskog stroja i/ili propulzora.
Na osnovi analize izmjerenih veličina vidi se stvarno opterećenje vratila na mjernom mjestu, odnosno izmjerena snaga i moment se mogu usporediti sa onima koju daje pogonski stroj u čitavom rasponu broja okretaja stroja. Također imamo uvid u vrijednosti vibracijskih (dodatnih torzijskih) naprezanja, kao i njihov uzrok kroz razne harmonike koje proizvode pogonski stroj ili propulzor. Analizom i proračunom utvrđujemo da li su ukupna naprezanja u vratilu iznad dopuštenog u nekom režimu rada, te da li su izazvana nepravilnim radom motora, debalansom propulzora ili nepravilnim centriranjem vratila.
Reference:
„IACS Unified Requirements 2005/Rev.2 2015”
Mjerenje vibracija pogonskih motora i agregata s generatorom
Mjerenje i analiza vibracije pogonskog motora i diesel električnog agregata (pomoćni diesel motor s generatorom) provodi se u cilju utvrđivanja njihovih ukupnih nivoa vibracija (vibracijska jačina – „vibration severity“) i ocjene da li je stroj pogodan za dugotrajni rad. Mjerenje provodimo na nominalnom režimu okretaja pogonskog stroja, a za agregat na nominalnom režimu vrtnje i generatorom uključenom na brodsku električnu mrežu. Prema standardu i proizvođaču motora i agregata s generatorom određujemo čvrste točke za snimanje signala i postavljanje pretvarača ubrzanja u sve tri osi stroja.
Ocjenjivanje provodimo nakon analize u efektivnim vibracijskim brzinama i ukoliko su vrijednosti povišene radimo i dodatnu spektralnu analizu kako bi se stanje strojeva moglo detaljnije opisati i izvršiti dijagnostika problema kao: rad cilindara, loše temeljenje, prevelike rotirajuće i oscilirajuće mase, sile od momenta inercije… Detaljnom analizom ne potvrđujemo samo da je stroj nov i ispravan ili još dovoljno dobar za dugotrajan rad, nego se na osnovi rezultata mogu planirati servis i remont dotrajalih dijelova prije kvara ili havarije samog stroja, kao i komponenata na istom osovinskom vodu.
Reference:
1. ISO 10816-6:1995 “Mechanical vibration – Evaluation of machine vibration by measurements on non – rotating parts – Part 6: Reciprocating machines with power ratings above 100 kW”.
2. ISO 8528-9:1995 “Reciprocating internal combustion engine driven alternating current generating sets – Part 9: Measurement and evaluation of mechanical vibrations”.
Mjerenje vibracija u prostorima posade i putnika
Vibracije se mjere u lokalnim prostorima gdje posada radi, obavlja svakodnevne poslove ili boravi, te u prostorima za smještaj i boravak putnika. Utvrđuje se da li je ukupna razina vibracija koja se preko poda palube prenosi na tijelo dozvoljena za dulje zadržavanje na tom mjestu. Previsoke vrijednosti vibracijskih amplituda mogu utjecati na radnu sposobnost posade, stvaranje umora i udobnost putnika za vrijeme plovidbe, zato je i važno da lokalne prostorije budu u visokom stadiju dovršenosti/opremljenosti. Mjerenje se provodi na nominalnom režimu plovidbe (nominalni broj okretaja pogonskih motora), a signali se snimaju u sve tri osi ljudskog tijela u frekvencijskom rasponu od 1 do 80 Hz.
Nakon tercne analize i vrednovanja težinskim koeficijentima dajemo ocjenu prema referentnim standardima i preporukama za svaku os zasebno. Povišene vrijednosti detaljnije obrađujemo spektralnom analizom kako bi utvrdili dominantnu frekvenciju, odnosno uzrok (pogonski stroj, propulzor, agregat…) ukupne povišene vibracijske amplitude. U slučaju nedopuštenih vrijednosti na nekoj lokalnoj izmjerenoj točci, potrebno je ograničiti vrijeme zadržavanja, ali i na naš prijedlog u suradnji s Vlasnikom provesti lokalnu sanaciju, kako bi odziv lokalne strukture pomaknuli izvan područja rada stroja ili uređaja koji ju pobuđuje.
Reference:
1. Ministartvo mora, prometa i infrastrukture: „Pravila za statutarnu certifikaciju pomorskih brodova, Zaštita pri radu i smještaj posade“, (NN32/2018).
2. ISO 20283-5:2016; „Mechanical vibration — Measurement of vibration on ships — Part 5: Guidelines for measurement, evaluation and reporting of vibration with regard to habitability on passenger and merchant ships“ (zamjena za bivši ISO 6954:2000).
