Typische Unzulänglichkeiten bei Wellenschwingungsmessungen (berührungslose Wegmessung nach dem Wirbelstromprinzip)
Die Wichtigkeit und Aussagekraft von Schwingungsmessungen bei Turbomaschinen ist unbestritten. Nachstehende "Fehlerliste" zeigt auf, dass - völlig herstellerunabhängig - eine regelmäßige Überprüfung eines Schwingungsmesssystems geradezu unabdingbar ist:
- Fehlerhafte Transmitter an zwei Neuanlagen; es wurden nur ca. 20% des tatsächlichen Wertes angezeigt. Die GAP-Signale waren absolut korrekt eingestellt. Jeder freute sich über die niedrigen Schwingungswerte, aber der Kompressor war nicht überwacht! Sämtliche Transmitter wurden auf Kosten des Herstellers ausgetauscht.
- Die Beschädigung der Abschirmung an einem Verlängerungskabel reduzierte die Messkreisempfindlichkeit auf < 5 mV/µ; somit lagen die angezeigten und überwachten Werte um ca. 40% zu tief.
- Bei einem ca. 18 Jahre alten Monitor betrug die Messkreisempfindlichkeit sämtlicher Sensoren unter 6 mV/µ; alle angezeigten und überwachten Werte lagen um mindestens 25% zu tief.
- Ein Monitor war auf Smax-Auswertung konfiguriert; die Grenzwerte allerdings entsprechend einer peak-to-peak-Auswertung parametriert und lagen somit um den Faktor 1,5 zu hoch.
- Es ist ein Trend hin zu Transmitterlösungen mit Grenzwertüberwachung im Leitsystem zu beobachten. Der Nullpunkt einiger Schwingungstransmitter war nicht stabil und unterschritt zeitweilig 4 mA, was immer wieder zu falschen Drahtbruchmeldungen führte. Um ständige Störmeldungen zu unterbinden, deaktivierte man die Drahtbruchüberwachung. Werte < 4 mA wurden zu Null gesetzt. Als es tatsächlich zu einem Drahtbruch kam und der Transmitter 3,5 mA ausgab, wurde dies nicht als Drahtbruch erkannt. Die Null-Anzeige wurde als gute Laufruhe in Verbindung mit einem ungenauen Transmitter interpretiert. Der Kompressor war nicht überwacht!
- Bei Schwingungsmonitoren ist eine defekte Sonde an der OK-Meldung zu erkennen; bei dem überwiegenden Teil der untersuchten Systeme war die OK-Meldung steuerungstechnisch nicht, oder nur als Störmeldung, verarbeitet. Somit war die Maschine bei Drahtbruch nicht überwacht!
- An einem über Getriebe angetriebenen Kompressor war am Getriebe ein 9m-System und am Kompressor ein 5m-System verbaut. Als bei einer Lagerkontrolle zwei Verlängerungskabel zerstört wurden und ersetzt werden mussten, hat man diese mit falschen Kabellängen ersetzt was zu falschen Werten führte.
- Wenn in einem Werk unterschiedliche Schwingungssysteme installiert sind, ist die Gefahr groß, dass nicht aufeinander abgestimmte Komponenten miteinander kombiniert werden. Meist liefern solche Kombinationen eine Anzeige, die aber stark verfälscht sein kann.
- Beim Wechsel auf einen Ersatztransmitter mit abweichendem Messbereich ist dies im Leitsystem nicht berücksichtigt worden. Dies hat bei 3 unterschiedlichen Anlagen zu teuren bzw. gefährlichen Fehlentscheidungen geführt:
- Ein zu kleiner Messbereich verursacht einen höheren Wert und damit eine Maschinenabschaltung. Da man der Messung vertraut hat, wurden zuerst die Lager kontrolliert, danach der Rotor ausgebaut und hochtourig gewuchtet. Erst bei der Wiederinbetriebnahme nach wochenlangem Stillstand wurde der falsche Wellenschwingungstransmitter entdeckt.
- Ein zu kleiner Messbereich verursacht einen höheren Wert und damit bei höherer Last eine Maschinenabschaltung. Wegen dieser Lastabhängigkeit hat man die Maschine mehrere Monate bis zum nächsten geplanten Anlagenstillstand nur noch mit reduzierter Last betrieben und hatte dadurch erheblichen Produktionsausfall.
- Bei einem Austausch sämtlicher Transmitter blieb im Leitsystem der alte, deutlich niedrigere, Messbereich eingestellt. Nach der Revision war die Freude wegen des enorm verbesserten Schwingungsverhaltens groß, die Maschine war aber nur noch unzureichend geschützt.
- Einstreuung auf schlecht verlegte Messkabel parallel zu stromführenden Leitungen.
- Bei Erdschleifen wird dem eigentlichen Schwingungssignal typischerweise eine 50-Hz-Schwingung überlagert. Dies verfälscht den Schwingungspegel und kann, speziell bei Betriebsdrehzahlen von 25 bzw. 50 Hz zu einer vollkommen falschen Interpretation der Schwingungsursache führen.
- 5-mm-Sonden wurden gegen 8-mm-Sonden eines anderen Herstellers ausgetauscht. Danach funktionierte nichts mehr! Wie sich herausstellte war der seitliche Abstand der Sonden durch die veränderten Sonden-Abmessungen zu gering.
- Hohe Schwingungen mit ausgeprägtem Anteil an 2x n wurden auf eine Lose in der Lagerhalterung zurückgeführt. Erst nach einer erfolglosen Lagerkontrolle hat man dann festgestellt, dass die Zuordnung Tag-Nummer zur Messstelle nicht stimmte und man das verkehrte Lager kontrolliert hatte.