La centrale elettrica utilizza l’analisi della firma elettrica per la valutazione delle prestazioni

Un impianto di generazione di energia nucleare, situato negli Stati Uniti nordorientali, si affida a quattro pompe verticali per l’acqua di servizio per alimentare uno scambiatore di calore che raffredda l’acqua ultrapura sigillata/il vapore che aziona i generatori a turbina.

Delle quattro pompe dell’acqua di servizio identiche, tutte con alberi lunghi 30 piedi, due hanno iniziato a presentare problemi di prestazioni.

Ciò ha spinto il team di manutenzione a condurre uno studio sulle prestazioni delle pompe verticali per l’acqua di servizio, che erano piuttosto vecchie (erano state installate quando la centrale nucleare era stata costruita nei primi anni ’70).

Il team di manutenzione dell’impianto di produzione di energia nucleare ha pianificato l’analisi di una serie di misure, tra cui vibrazioni, pressione e flusso. Volevano anche eseguire l’analisi della firma elettrica come parte della valutazione delle prestazioni della pompa, quindi hanno contattato Bob Dunn di I & E Central, un’azienda nota per la fornitura di servizi di manutenzione predittiva in loco e per la distribuzione di apparecchiature di test industriali per i professionisti della manutenzione predittiva (PdM), dell’elettricità e dell’affidabilità.

Dunn si è recato alla centrale nucleare per eseguire l’analisi della firma elettrica su due dei motori da 350 cavalli e 480 volt.

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Esecuzione dell’analisi della firma elettrica

L’analisi della firma elettrica viene eseguita collegando al motore sensori di corrente e cavi di tensione e acquisendo quindi forme d’onda di corrente e tensione ad alta risoluzione, che possono essere analizzate come FFT e come dati grezzi della forma d’onda.

I dati ottenuti forniscono informazioni sull’intero sistema del motore, sia dal punto di vista meccanico che elettrico, dalla potenza in ingresso fino al carico azionato.

Questa tecnologia utilizza il motore come trasduttore per l’analisi meccanica.

Qualsiasi fenomeno meccanico viene modulato sulla forma d’onda della corrente, dove può essere rilevato e analizzato.

Per eseguire l’analisi della firma elettrica, Dunn ha utilizzato lo strumento di test dei motori alimentati ALL-TEST Pro Online III™. Ha collegato l’ATPOL III™ al sistema, che è stato impostato su una portata di 5600 GPM per il test. La morsettiera del motore è stata tenuta aperta per il test e il collettore di dati ATPOL III™ è stato posizionato vicino al motore. L’ATPOL III™ ha raccolto e trasmesso i dati via Bluetooth mentre Dunn e la squadra di manutenzione erano posizionati a distanza di sicurezza dall’apparecchiatura ad alta tensione.

I dati della firma elettrica sono stati raccolti in due segmenti: un’acquisizione di corrente ad alta risoluzione a bassa fmax (100 Hz) della durata di 50 secondi che mostra principalmente i problemi a velocità di marcia (disallineamento, squilibrio) e al di sotto della velocità sincrona (problemi legati alla barra del rotore o al carico).

Una cattura ad alta frequenza e una FFT sia della tensione che della corrente che mostra:

1. Problemi elettrici, tra cui armoniche di potenza, problemi di fattore di potenza, tensione e corrente rispetto alla targa e bilanciamento;

2. Guasti meccanici ad alta frequenza (problemi meccanici ed elettrici dello statore, traferro e persino problemi ai cuscinetti).

Rivelati i risultati dei test

– Il motore era elettricamente perfetto, con corrente e tensione bilanciate e un fattore di potenza superiore a 90.

– Il motore e la pompa erano meccanicamente eccellenti, senza alcuna indicazione di disallineamento o squilibrio, problemi ai cuscinetti, al rotore o allo statore.

– I test hanno evidenziato una significativa fluttuazione nell’assorbimento di corrente, che pulsa a circa 10 Hz. Dunn e il team hanno determinato collettivamente che ciò era causato da un flusso non laminare o da turbolenze nel sistema.

L’indicazione di turbolenze sulle due pompe verticali per l’acqua di servizio con prestazioni insufficienti è stata una rivelazione; e ciò che è stato più sorprendente per il team di manutenzione è che la turbolenza non era stata rilevata con nessuno degli altri test. Solo l’analisi della firma elettrica ha rivelato la causa delle scarse prestazioni della pompa.

Uno dei vantaggi principali dell’analisi della firma elettrica è che può evidenziare problemi meccanici nel carico azionato, anche nel caso di questa pompa verticale con la girante a 30 piedi di profondità. A ciò si aggiungono informazioni dettagliate sull’intero sistema, sia elettrico che meccanico.

Una volta compresa la causa principale dei problemi di prestazioni, il team di manutenzione è stato in grado di adottare le misure necessarie per porre rimedio alla situazione e far funzionare le pompe secondo i requisiti di prestazione della centrale nucleare.

Conclusione

La manutenzione predittiva è importante.

Il monitoraggio delle apparecchiature industriali e la valutazione dei problemi di prestazione prima che si verifichino guasti catastrofici possono salvare la vostra attività da costosi tempi di fermo e spese indesiderate.

Se siete responsabili di beni critici azionati da motori, l’ATPOL III™ è un potente strumento di monitoraggio e diagnostica. Questo caso di studio dimostra che l’ATPOL III™ è un ottimo compagno per le misurazioni delle vibrazioni.

L’esecuzione dell’analisi della firma elettrica insieme all’analisi delle vibrazioni può fornire un’analisi più approfondita di ciò che sta realmente accadendo alle apparecchiature. Assicurarsi di avere gli strumenti adeguati per eseguire questo tipo di analisi è fondamentale per qualsiasi programma di Manutenzione Basata sulle Condizioni/Manutenzione Predittiva.

La sicurezza è fondamentale!

I test sotto tensione eseguiti con lo strumento portatile ALL-TEST PRO On-Line III™ offrono una maggiore sicurezza perché sono progettati con tecnologia Bluetooth* wireless, che consente agli operatori di rimanere a distanza di sicurezza dalle apparecchiature sotto tensione. È inoltre possibile installare le scatole di connessione ALL-SAFE PRO® per aumentare ulteriormente la sicurezza dell’operatore durante il processo di raccolta dei dati. Investire negli strumenti necessari per garantire la sicurezza delle persone.

Informazioni su ALL-TEST Pro, LLC

ALL-TEST Pro mantiene la promessa di una vera e propria manutenzione e risoluzione dei problemi del motore, con strumenti diagnostici innovativi, software e assistenza che consentono di mantenere in funzione l’azienda.

Informazioni su I & E Central

I&E Central, fondata da Bob Dunn nel 2001, è un distributore di apparecchiature di prova industriali progettate specificamente per i professionisti della manutenzione predittiva (PdM), dell’elettricità e dell’affidabilità. Con sede nei pressi di Rochester, New York, I & E Central rappresenta diversi produttori rinomati e offre prodotti per il monitoraggio della qualità dell’energia, il monitoraggio delle vibrazioni, i test a ultrasuoni, i test sui motori, l’allineamento laser, le immagini termiche e altro ancora. Per saperne di più sulla loro gamma di prodotti e servizi, visitate il sito www.ie-central.com.