Deteção de falha num rolamento com recurso a técnica de envelope em um alternador da fragata NRP Vas

M

João F. D. dos Santos(1)(2); Rui P. C. Sampaio(2); HÊlder F. S. Ferreira(3); duarte.santos@marinha.pt; chedas.sampaio@marinha.pt; helder.silva.ferreira@marinha.pt; 1,3 Gabinete de Avaliação de Condição – Direcção de Navios – Marinha de Guerra Portuguesa Alfeite, Portugal 2 CINAV – Centro de Investigação Naval, Marinha, Lisboa, Portugal

case study

132

Deteção de falha num rolamento com recurso a tÊcnica de envelope em um alternador da fragata NRP Vasco da Gama 2.ª Parte

4. CASO DE ESTUDO

funcionamento. Foram colocados em funcionamento o ge-

O caso de estudo que deu origem a este trabalho surgiu

rador 2 e o gerador 1. Foram recolhidas as temperaturas de

do relato ao GAV do NRP Vasco da Gama, de temperatu-

funcionamento dos geradores nos mesmos pontos. Na ta-

ras elevadas no rolamento do ponto A no alternador do

bela abaixo resumem-se os valores obtidos.

4.1. CritÊrios de Aceitação

Tabela 4. Temperaturas recolhidas nos rolamentos do gerador n.o 1 e n.o 2.

No equipamento em estudo, foram aplicados os critÊrios da norma ISO 10816, parte 6. Aplicåvel a motores alternativos com potência inferior a 750 kW. Os critÊrios de aceitação são apresentados na tabela abaixo.

Temperaturas dos rolamentos (ÂşC)

Gerador 1

Gerador 2

Ponto A

38

74

Ponto B

53

42

Tabela 2. CritÊrios de aceitação (ISO 10816-6).

76

1ĂˆYHLV JOREDLV UHFROKLGRV Na tabela seguinte sĂŁo apresentados os valores dos nĂ­veis

ISO 10816-6 (PotĂŞncia <750kW)

globais da ISO 10816 recolhidos para os geradores n.o 1 e Alerta

11,2 mm/s RMS

Alarme

17,8 mm/s RMS

n.o 2. Os valores foram recolhidos no dia 26 de julho de 2016.

Ă&#x2030; visĂ­vel que no gerador n.o 2 os nĂ­veis globais sĂŁo maiores no ponto A do que no ponto B.

4.2. PARĂ&#x201A;METROS DE RECOLHA DE DADOS

senta uma maior diferença entre geradores, sendo que o gerador n.o 2 tem os valores mais altos.

Para conduzir as mediçþes foram utilizados parâmetros de

Em comparação entre geradores, o ponto A Ê o que apre-

O ponto A, na direção horizontal com a aplicação do envelope, do gerador n.o 2, estå mais elevado que todos os

apresentados na tabela abaixo.

outros pontos em envelope.

Tabela 3. Parâmetros de medição de vibraçþes.

Tabela 5. Níveis globais de vibração recolhidos nos geradores n.o 1 e n.o 2.

Velocidade

Aceleração (envelope)

Fundo de escala

10 mm/s

25 gE

Deteção

RMS

Pico a pico

â&#x20AC;&#x201C;

30K a 600K CPM

Linhas

800

Janela

Hanning

Gama de frequĂŞncias

De 0 a 60 kCPM

4.3. Dados recolhidos 7HPSHUDWXUD UHJLVWDGD QRV URODPHQWRV Na data da recolha de dados havia relatos de anomalias na temperatura do rolamento do ponto A com o gerador em

Gerador n.o 2 Ponto/Direção A â&#x20AC;&#x201C; Axial

Gerador n.o 1

NĂ­vel global

Diferença

Unidade

7,22

mm/s

12,912

5,697

A â&#x20AC;&#x201C; Horizontal

8,836

5,691

3,15

mm/s

A â&#x20AC;&#x201C; Horizontal Envelope

18,070

2,555

15,52

gE

A â&#x20AC;&#x201C; Vertical

5,598

6,597

1,00

mm/s

B â&#x20AC;&#x201C; Axial

3,269

4,929

1,66

mm/s

B â&#x20AC;&#x201C; Horizontal

6,606

8,916

2,31

mm/s

B â&#x20AC;&#x201C; Horizontal Envelope

6,443

4,091

2,35

gE

B â&#x20AC;&#x201C; Vertical

5,672

7,427

1,76

mm/s

Ă&#x2030; visĂ­vel que nas frequĂŞncias de falha assinaladas, hĂĄ coin-

Ă&#x2030; visĂ­vel uma zona com arrancamento de material, com uma

cidĂŞncia com a falha na pista interna (BPI). Esta frequĂŞncia

repete-se com vårias harmónicas sendo visíveis a 2.ª, 3.ª e 4.ª harmónica da BPI. Outro indicador do estado avançado do defeito Ê a existência de bandas laterais na frequência de falha.

9HULĆŹFDĂ&#x201A;žR GRV UHVXOWDGRV ApĂłs a emissĂŁo do relatĂłrio, com a indicação que haveria um possĂ­vel defeito na pista interna do rolamento do ponto A, foi emitido um pedido de trabalho para o estaleiro substituir este rolamento.

Após a substituição, o rolamento em causa foi inspecionado tendo sido encontrado o defeito na pista interna tal

78

case study

como havia sido diagnosticado.

Figura 11. Defeito na pista interna (2).

Figura 12. Defeito na pista interna (3).

Figura 9. Rolamento desmontado.

na mas de dimensĂľes mais reduzidas.

5. CONCLUSĂ&#x2022;ES

! " ! # $ mento, do caso de estudo, apresentar jĂĄ sintomas de tem " " %

# Idealmente a medição de vibraçþes deveria ter detetado o defeito antes do aumento de temperatura e numa fase

&

" '" *+ / foi possível por não estar ainda estabelecida, no navio referido, a rotina mensal de medição de vibraçþes.

Figura 10. Defeito na pista interna (1).

REFERĂ&#x160;NCIAS

Apesar do rolamento, do caso de estudo, apresentar jĂĄ sintomas de temperatura elevada, a anĂĄlise de

!

"

deveria ter detetado o defeito antes do aumento de temperatura e numa fase incipiente (fendas

#

$ %& "

! #

!

0

Howieson, D. D. (s.d.). A pratical introdution to condition monitoring of rolling element bearings using envelope signal processing;

0

Roque, A., & Silva, T. (s.d.). Detecção de defeitos em rolamentos - Uma aproximação didåtica;

0

Sanders, C. (2011). Maintenance and Asset Management. A maintenance managers guide to vibration analysis and associated techniques in condition monitoring, 42 - 46;

0

8 9 : $< = > &?@FG+ J K L

Obtido em 12 de 10 de 2016, de FAG: www.fag.de/content.fag.de/ en/products_Services/rotativ_products/deep_groove_ball_Bearings/radial_ball_bearings.jsp.

M