Przejdź do treści
HS Sensors

Przemysł morski — monitoring drgań maszyn

Na morzu dostęp do części zamiennych i serwisu jest ograniczony, a awaria pompy, zespołu prądotwórczego czy przekładni wpływa bezpośrednio na bezpieczeństwo i eksploatację statku. Monitorowanie drgań pomaga planować prace obsługowe na pokładzie i przy urządzeniach nabrzeżowych na podstawie rzeczywistego stanu maszyn.

Przemysł morski — zastosowanie czujników drgań
Fot. William William / Unsplash

Co psuje się najczęściej

Załoga maszynowni dysponuje ograniczonym zapasem części i narzędzi, a poważniejsze naprawy trzeba planować na postój w porcie lub w stoczni. Wczesne wykrycie uszkodzenia łożyska pompy chłodzenia, niewspółosiowości zespołu prądotwórczego czy zużycia przekładni daje czas na zamówienie części i przygotowanie naprawy zamiast działania w trybie awaryjnym na morzu.

Środowisko pracy czujników

Powietrze nasycone solą, wysoka wilgotność i kondensacja sprzyjają korozji obudów i złączy, a w maszynowni dochodzą mgła olejowa i wysoka temperatura w pobliżu silników i turbosprężarek. Kadłub przenosi drgania od silnika głównego i śruby napędowej, które pojawiają się w widmach maszyn pomocniczych i trzeba je uwzględniać w analizie. Instalacje elektryczne na statkach często pracują jako sieci izolowane, dlatego ważne jest, aby tor pomiarowy czujnika nie tworzył połączenia z kadłubem.

Na zbiornikowcach i gazowcach część urządzeń — w tym pompy ładunkowe — pracuje w strefach zagrożonych wybuchem. Urządzenia nabrzeżowe są z kolei wystawione na deszcz, mgłę solną i duże wahania temperatury.

Typowe maszyny

Pompy balastowe, chłodzenia i zęzowe
niewyważenie, kawitacja, luzy mechaniczne
Wentylatory maszynowni i instalacji HVAC
uszkodzenia łożysk, niewspółosiowość
Przekładnie redukcyjne i napędowe
uszkodzenia zazębienia, zużycie łożysk
Zespoły prądotwórcze i prądnice
niewspółosiowość, niewyważenie, uszkodzenia łożysk
Układy napędowe: silniki, sprzęgła i linie wałów
niewspółosiowość, przedwczesne zużycie elementów
Turbosprężarki
niewyważenie wirnika i zmiany stanu łożysk w wysokiej temperaturze
Pompy ładunkowe zbiornikowców i gazowców
uszkodzenia łożysk, kawitacja, niewyważenie

Od maszyny do systemu monitoringu

  1. 01Maszyny w branży

    Pompy balastowe, chłodzenia i zęzowe, wentylatory maszynowni i instalacji HVAC, przekładnie redukcyjne i napędowe i inne — punkt pomiarowy na obudowie łożyska.

  2. HS-104R — Akcelerometr trójosiowy o niskim poborze mocy, wyjście górne, przewód PUR

    02Czujnik

    Akcelerometr IEPE lub czujnik 4–20 mA przetwarza drgania (i często temperaturę) na sygnał elektryczny.

    Akcelerometry przemysłowe IEPE
  3. HS-AA018 — Adapter liniowy (inline)

    03Sygnał

    Przewód z odpowiednim złączem i skrzynka przyłączeniowa prowadzą sygnał z wielu punktów pomiarowych do systemu.

    Przewody i złącza
  4. HS-570-60 — Moduł zasilacza

    04Monitoring

    Sterownik PLC, system DCS, system online lub kolektor danych: trendy, progi alarmowe i diagnostyka, zanim dojdzie do awarii.

    Systemy i przełączniki drgań

Jak dobrać pomiar

Pomiary z trudno dostępnych miejsc

Akcelerometry HS-100 z wyjściem 100 mV/g montuje się na stałe przy łożyskach maszyn ukrytych pod płytami podłogi maszynowni czy w ciasnych przedziałach, a przewody wyprowadza do skrzynki przełączającej HS-SE. Pomiary wykonuje się wtedy standardowym kolektorem danych z jednego, dostępnego miejsca, zawsze w tych samych punktach.

Integracja z systemem alarmowym statku

Czujnik HS-420 podaje sygnał 4–20 mA proporcjonalny do prędkości drgań, który można wprowadzić do pokładowego sterownika PLC lub systemu alarmowo-monitorującego. Dzięki temu wachta widzi trend drgań wybranych maszyn razem z innymi parametrami pracy — zobacz czujniki drgań 4–20 mA.

Turbosprężarki i punkty gorące

Do turbosprężarek i innych miejsc o wysokiej temperaturze przeznaczony jest HS-105 — akcelerometr pracujący do 250 °C z zewnętrznym wzmacniaczem ładunku. Sygnał można doprowadzić do lokalnej skrzynki przyłączeniowej albo przewodem wielożyłowym do systemu nadrzędnego. Wersje znajdziesz w kategorii akcelerometry wysokotemperaturowe.

Strefy zagrożone wybuchem

Do pomp ładunkowych na zbiornikowcach i gazowcach przeznaczone są iskrobezpieczne akcelerometry HS-100I z certyfikatami ATEX i IECEx — zobacz akcelerometry do stref Ex. Producent projektuje swoje czujniki okrętowe do pracy w obwodach nieuziemionych; mimo to przy doborze sprawdź w karcie katalogowej izolację obwodu sygnałowego od obudowy oraz parametry wymagane dla bariery.

Obudowy i przewody

Puszki połączeniowe HS-JE i skrzynki HS-SE są dostępne w obudowach ze stali nierdzewnej, stali malowanej i poliwęglanu; na pokładzie i w miejscach narażonych na mgłę solną najlepiej sprawdza się stal nierdzewna. W pomieszczeniach zamkniętych statku często wymaga się przewodów bezhalogenowych — w katalogu znajdziesz wersje czujników z przewodem HFFR.

Grupy produktów dla branży: przemysł morski

Pytania z branży

Czy drgania kadłuba nie zakłócają pomiarów na maszynach pomocniczych?

Drgania od silnika głównego i śruby napędowej przenoszą się przez konstrukcję i pojawiają się w widmie jako składowe o ich charakterystycznych częstotliwościach. Analiza widmowa pozwala je oddzielić od objawów usterek samej maszyny. Ważne jest, aby porównywać pomiary wykonane w podobnych warunkach eksploatacji, np. przy zbliżonym obciążeniu silnika głównego.

Jaki przewód wybrać do czujników w maszynowni?

Wybór zależy od miejsca: w pobliżu silników liczy się odporność na oleje i temperaturę, na trasach narażonych na uszkodzenia — oplot lub osłona, a w pomieszczeniach zamkniętych często wymagany jest przewód bezhalogenowy. Dopuszczalna temperatura i odporność chemiczna różnią się w zależności od rodzaju przewodu, dlatego sprawdź je w karcie katalogowej wybranej wersji.

Czy na zbiornikowcu wystarczy sam czujnik iskrobezpieczny?

Nie — iskrobezpieczny musi być cały tor pomiarowy: czujnik, przewód oraz bariera lub separator umieszczony poza strefą, a ich parametry muszą być ze sobą zgodne. HS-100I ma certyfikaty ATEX i IECEx, ale przed montażem sprawdź, czy jego oznaczenie odpowiada strefie i grupie gazowej w danym miejscu. Dodatkowe wymagania może stawiać towarzystwo klasyfikacyjne.

Czujniki na statek lub nabrzeże

Prześlij listę urządzeń, opis warunków w miejscu montażu oraz wymagania armatora lub towarzystwa klasyfikacyjnego. Pomożemy dobrać czujniki, przewody i obudowy.