Düşük Devirde Rulmanların Analizi

Bakım ve güvenilirlik uzmanları olarak bizler, sorumluluğumuzda bulunan tüm varlıkların (asset) kesinlikle dizayn ve kurulum değerlerinde çalışmalarını saglamalıyız. Söz konusu bir makinenin arızalanması durumunda reaktif bakim yerine kestirimci bakıma doğru yönelmeliyiz. Sağlam bir bakım programına sahip tesis ve işletmelerin daha güvenli oldukları; çok nadir kesintiyle (down-time) karşı karşıya kaldıkları ve buna bağlı olarak da ürün kalitesinin diğer tesislere oranla kat ve kat daha yüksek olduğu tartışmasız bir gercektir.

Bakım ve güvenilirlik uzmanları varlık durumunu periyodik olarak izlemek icin ellerinin altında çeşitli araçlar bulundururlar. Tıpkı bir doktorun hastasının kalp atisini stetoskop ile dinlemesine veya termometre ile atesini ölmesine benzer sekilde durum izleme cihazlarını etkin sekilde kullanan uzmanlar, varlık sağlığını degerlendirmeye yardımcı olmaktadırlar.

Ultrason İle Rulman Muayenesi 

Titrerim analizi rulman ve dönen ekipmanlar icin uzunca bir müddet tercih edilen bir araç olmuştur. Ultrason teknolojisi ise genellikle teknisyenlerin titreşim analiz sonucuna bağlı olarak varlık durumunu onaylamaya yardımcı olmak maksadıyla kullanılmaktadır. Ultrason birçok farklı alanda uygulanabilir bir teknolojidir ve bundan dolayıdır ki verimli olarak işletilen titreşim analiz programlarına sahip olmayan tesislerde erken seviyedeki rulman arızalarının tespiti ve benzeri konularda ön plana çıkmaktadır.

Eğer titreşim analizi aylık veya üç aylık bir periyotta bir hizmet sağlayıcısı tarafından gerçekleştiriliyorsa, ultrason bu periyotların ortalarında kullanılabilmektedir. Hizmet sağlayıcısı titreşim analizi icin daha tesise girmeden önce kritik öneme sahip varlıkların son durumu ultrason sayesinde tespit edilmiş olacak ve dolayisiyla öncelikli problemler üzerine yoğunlaşılarak hizmet sağlayıcısının zamanı daha verimli kullanması sağlanacaktır. Hizmet sağlayıcısı ultrason ölçümleri sonucuna göre kendi ölçümlerini önceliklendirebilecektir. Ultrason ölçümlerinin titreşim analizi ile birlikte kullanılabileceği diğer bir senaryo da düşük devirli rulmanların test ve ölçümleri icin geçerlidir.

Düşük devirlerde rulmanların ultrason ile muayenesi gercekte sanıldığından çok basittir. Çünkü günümüzde piyasada bulunan son model ultrason ölçüm cihazlarının geniş hassaslık aralığı ve frekans ayarına sahip olmaları sayesinde, rulmanların akustik ses kalitesi çok düşük hızlarda bile kolaylıkla dinlenilebilmektedir. Çok düşük hızlardaki uygulamalarda (genelde 25 tur/dakikanın altında) rulmanlar sıfıra yakin seviyede ses üreteceklerdir.

Bu durumda sadece rulmanın sesini dinlemenin haricinde daha önemlisi, kaydedilen ultrason ses dosyasının spektral analiz yazılımı vasıtasıyla analiz edilmeli ve zaman-dalga formunda (time waveform) sapma veya şokların olup olmadığına bakılır. Eğer ses bünyesinde “cızırtı” ve “çatırdama” diye tabir edebileceğimiz sesler mevcut ise bu bir deformasyona işarettir. 25 tur/dakikanın üstündeki rulman hızlarında ise taban decibel (dB) seviyesi belirlenerek ilerleyen zamanlardaki ölçümlerin dB seviyelerinin eğilimi (trend) takip edilebilmektedir.

Arızalı rulman : Bir fırın uygulamasındaki 1 tur/dak hızında dönen rulmana ait spectral grafik. Zaman-dalga formunda görmüş oldugunuz sapmaların hepsi rulmanda baslayan yorulma (fatigue) kaynaklı “cızırtı ve çatırtı” sesleridir.

Ultrason tekniği ile rulman durum izleme programını (condition monitoring program) verimli olarak kullanabilmek icin veri toplama rotaları oluşturulmalıdır. Bu sayede bakim teknisyenleri taban ve alarm seviyelerini belirlenme imkanına sahip olacaklardır. Bu yönteme tarihsel metot adini vermekteyiz. Ultrason yazılımı üzerinde ölçüm yapılacak noktaların kayıt ve ayar islemleri bu metot kullanılarak belirlenir. Ölçüm rotası oluşturulduğunda, teknisyen tarafından söz konusu rota ultrason yazılımı vasıtasıyla ölçüm cihazına veritabanının yüklenir. Tarihsel ölçüm veritabanının oluşturulması icin ilk verinin toplanması esnasında teknisyenin hem dB ses seviyesini hem de ses dosyası kaydını her ölçüm icin oluşturması gerekmektedir.

Taban ve alarm seviyeleri belirlenene kadar gerekenden daha sık periyotlarda ölçüm ve kayıt yapılması tarihsel kaydın oluşturulması icin gerekli olabilir. Taban seviyesi belirlendiğinde alarm deger ve parametreleri ayarlanabilecektir. Çoğu rulman icin taban seviyesinin 8 dB kadar üzerindeki ölçüm degerleri rulmandaki yağlama problemlerine işaret etmektedir.

Taban seviyesinin 16 dB kadar üzerindeki ölçüm degerleri alınması ise yağlama problemlerinin ötesinde rulmanın ariza modunda (failure mode) oldugunun bir göstergesidir. Düşük hızlardaki rulmanlar icin, söz konusu alarm seviyelerinin daha hassas ayarlanması gereklidir; çünkü rulmanlar düşük hızlarda, yüksek hızların aksine yüksek frekansta ses oluşturmazlar. Bu durumda tarihsel ölçümlerdeki dB seviyesinin eğilimine (trend) bakılarak alarm seviyesinin belirlenmesi faydalı olacaktır.

Taban ve alarm seviyeleri belirlendikten sonra veri ile dB seviyesinden herhangi birisinin kayıt edilmesi yeterli olacaktır. Bu noktadan itibaren eğer dB/veri ölçümleri esnasında yüksek veyahut alcak alarm seviyeleri ile karşılaşılması durumunda söz konusu ölçüm noktası icin bir ses dosyası kaydı oluşturulur. Alarm seviyesinde oluşturulan bu ses kaydı ilk etapta uyguladığımız tarihsel ölçümler sonucu elimizde tuttuğumuz temel seviye ses kaydı ile karşılaştırılır. Bu, rulmanın o andaki durumunu teşhis edebilmemiz icin çok önemlidir. Teknisyenler spektrum analiz yazılımında bulunan FFT demodülasyon (Fast Fourier Transform) özelliğini kullanarak temel seviye ses dosyası ile en son kaydedilen ses

dosyasını karşılaştırabilirler veya maksimum 4 adede kadar özdeş özelliklere sahip dört makinenin özdeş ölçüm noktalarını karşılaştırabilirler.

<a href="http://tr.bearing-news.com/wp-content/uploads/2017/01/tr1701b posologie viagra.jpg”>

Ultrason Spektrum Analiz Programının FFT ekranı 4 adet özdeş motorun serbest taraf (motor fani tarafı) ölçümlerini ayni ölcek üzerinde sıralayabilmektedir. Pompa 4’ün motoruna ait serbest taraf rulmanı iç bilezik hasar frekansının harmoniğini içermektedir.

Ultrason Destekli Gresleme

Yapılan araştırmalar göstermiştir ki erken fazdaki rulman hasarlarının büyük bölümü yanlış yağlama uygulamalarından kaynaklanmaktadır. Yanlış tipte gres/yağ seçimi, yağ kirliliği, aşırı miktarda yağlama veya düşük miktarda yağlama en yaygın örneklerdir. Ultrason teknolojisi bu bağlamda aşırı veya eksik miktarda yağlamaya bağlı hataları önlemek icin kullanilabilir. Ayrıca, rulman yağlaması icin ultrason kullanımı sayesinde zaman bazında yağlamadan daha çok durum bazında yağlamaya yönelmiş oluruz.

Bu aslında basit bir kavramdır. Sürtünme temeline dayanır. Bir rulman yağlama ihtiyacı duyduğunda, ölçümlerde genlik (amplitude) ve dB ses seviyesi bazında bir artış görülür. Eğer bir teknisyen yağlama ihtiyacı olan bir rulmanı ultrason ile dinleyerek gres yağlaması uygular ve ayni zamanda ultrason cihazının ekranından dB seviyesini okursa, dB seviyesinde normal veya temel seviye dB sınırına kadar kademeli olarak bir düşüş gözlemleyecektir. Bu noktada yağlama islemi sona erdirilmelidir. Aksi taktirde yeterince yağlanmış durumda olan rulmana yağ eklendikçe dB ses seviyesinde bu sefer kademeli bir artış gözlemlenecektir.

Zaten yeterince yağlanmış durumda olan rulmana daha da gres eklenmesi bilyaların hareket ettiği rulman iç hacminde basınç ve sürtünme artışına sebep olacak; bunun sonucu gürültü artışı (noise) gözlemlenecektir. Desibel seviyesinde artış gözlemlendiğinde gres eklemeye son verilmelidir. Eğer teknisyen rulmana yağ eklemeye devam eder ve dB seviyesinde bir degisim gözlenmez ise, bunun hemen sonrasında tekrar bir ultrason ses kaydı oluşturulmalı veya tamamlayıcı bir teknoloji olan titreşim analizi kullanılmalıdır. Yağlanan rulmanın fiziksel hasarlı veya yağlama eksikliğinin ötesinde bir arıza modunda olması durumunda dB seviyesinde çok düşük değişimler gerçekleşir (veya hiçbir değişim gerçekleşmez).

Doğru şekilde yağlanan bir rulmana ait ultrason kaydının zaman dalga formu (time wave form). Yağlamadan önceki (sol) ve yağlamadan sonraki genlige dikkat ediniz.

Aşırı miktarda yağlanan bir rulmana ait ultrason kaydının zaman dalga formu (time wave form). Gereğinden fazla miktar gres eklendiği andan itibaren (sag) gerceklesen kademeli genlik artısına dikkat ediniz.

Sonuc 

Hava ve yapısal kaynaklı ultrason uygulamaları günümüzde her bir bakim ve güvenilirlik programı icin olmazsa olmaz bir teknoloji haline gelmiştir. Dönen ekipmanlar tarafından üretilen yüksek frekanstaki ses miktarlarındaki küçük degisimleri dahi tespit edebilme kabiliyeti ve geliştirilmiş hassasiyeti sayesinde, ultrason teknolojisi rulman yataklarda yağlama eksikliğine bağlı olarak gerceklesen erken evredeki yorgunluğu (fatigue) tespit etmek icin etkili bir silahtır. Yüksek frekanstaki sesi düşük frekans veya duyulabilir ses bandına indirgeyerek kullanıcılarına rulman hasarlarını duyma, görme ve teşhis etme imkanı sağlar. Ultrason destekli yağlama aracılığıyla rulman ve makine ömrü uzatılabilir, fazla veya eksik miktarda yağlama kaynaklı arizalar ortadan kaldırılabilir.

Adrian Messer, CMRP
UE Systems, Inc.