3.2 Prove supplementari
3.2.1 Test meccanici
3.2.1.1 Prova di centrifugazione ("Overspeed test") Nozioni di base
• API 5th edition 6.3.5.6, 4.1.5
• Secondo IEC 60034-1 la prova di centrifugazione non è necessaria. La prova di centrifugazione viene tuttavia eseguita previo accordo. Ad eccezione dei motori a poli commutabili, la IEC 60034-1 stabilisce come numero di giri di centrifugazione il 120 % del massimo numero di giri di esercizio sicuro per i motori a induzione con corrente trifase e rotore a gabbia.
La prova di centrifugazione serve a dimostrare la resistenza meccanica del rotore. In questa prova vengono valutate le vibrazioni della scatola del cuscinetto e dell'albero. Un aumento dei valori di vibrazione può essere riconducibile a possibili deformazioni del rotore che permangono dopo la centrifugazione.
Contemporaneamente, grazie al funzionamento a regimi superiori, la forza centrifuga provoca un posizionamento di tutte le parti del rotore come l'avvolgimento, i lamierini, i componenti montati esternamente ecc.
Essenzialmente i motori sono predisposti per una installazione fissa secondo EN 60034-14.
Alcune esecuzioni richiedono l'installazione di elementi in gomma. Nell'ambito dei collaudi del cliente, il numero di giri di centrifugazione viene determinato in base al numero di giri nominale.
Nota
Per motivi di sicurezza, la prova di centrifugazione può essere osservata in alcune esecuzioni speciali del motore solo in un locale contiguo tramite una videocamera.
Svolgimento della prova
1. Il motore viene installato in modo fisso o su elementi in gomma.
2. Il motore viene portato al numero di giri nominale.
Si registrano i valori di vibrazione. Nei motori dotati di cuscinetti radenti, se tecnicamente previsto, vengono monitorate le vibrazioni dell'albero oltre alle vibrazioni della scatola del Prove
3.2 Prove supplementari
5. Secondo IEC: vengono misurati i valori di vibrazione.
6. Secondo API: lo sbilanciamento residuo del rotore (1 componente) viene calcolato in modo vettoriale prima e dopo la prova di centrifugazione. La variazione di questo componente non deve superare il 10 % dei valori limite prescritti per le vibrazioni.
Per il calcolo della variazione vettoriale 1x vengono calcolati i valori medi dell'ampiezza 1x e del valore di fase.
Risultato
La prova di centrifugazione è superata se la misura non rileva alcun aumento inammissibile dei valori di vibrazione. Se i valori e le variazioni vettoriali dei valori superano i limiti delle vibrazioni, il cliente deve concordare i successivi passi della procedura con il costruttore.
Il numero di giri di centrifugazione e la durata della prova di centrifugazione vengono annotati nel certificato di collaudo. La prova viene confermata in un certificato 3.1 o, in caso di
ordinazione di un collaudo del cliente, in un certificato 3.2.
3.2.1.2 Equilibratura dei componenti del motore ("Component Balance") Nozioni di base
API 4th edition: 2.4.6.3.1a
Tramite il design ottimizzato del rotore dei motori ipercritici a due poli, l'equilibratura è ammessa con numero di giri inferiore a quello nominale su due livelli ("equilibratura fissa") Pertanto la
"equilibratura fissa" viene eseguita al posto della direttiva secondo API, che prescrive l'equilibratura su tre livelli al numero di giri nominale.
I componenti per i motori vengono acquistati già equilibrati. Non è presente un verbale di equilibratura di questi componenti.
3.2.1.3 Verifica della precisione dell'equilibratrice ("Residual Unbalance Verification Test“).
Nozioni di base
• API 4th edition: 2.4.6.3.6 / 6.2.5.1a
• API 5th edition: 4.4.6.3.4
La precisione dell'equilibratrice viene verificata in riferimento a un rotore specifico. La prova ha luogo dopo la normale equilibratura del rotore al grado di equilibratura corrispondente (G = 0,63).
Sul rotore già bilanciato vengono generati degli sbilanciamenti in modo mirato utilizzando pesi di prova definiti. La precisione dell'equilibratrice viene valutata in base ai risultati delle misure del rotore volutamente sbilanciato.
Mezzi di prova
Equilibratrice secondo DIN ISO 1940-1
Prove 3.2 Prove supplementari
Svolgimento della prova
1. Il peso di sbilanciamento viene applicato in successione sui lati DE e NDE a 0°, 60°, 120°, 180°, 240°, 300° e 0°. Pertanto per ogni lato si effettuano complessivamente sette operazioni di equilibratura.
2. Per ogni posizione del peso di sbilanciamento si esegue un'operazione di equilibratura.
Per ogni posizione / grado angolare del peso di sbilanciamento vengono forniti l'ampiezza e l'angolo di fase dello sbilanciamento, quindi viene calcolato lo sbilanciamento risultante. Lo sbilanciamento risultante viene confrontato con lo sbilanciamento residuo massimo ammesso.
Risultato
Se lo sbilanciamento risultante è inferiore o uguale allo sbilanciamento residuo massimo ammesso, la prova è superata.
La prova superata viene confermata in un certificato 3.1 o, in caso di ordinazione di un collaudo del cliente, in un certificato 3.2.
Vedere anche
Misura del livello di vibrazione secondo API 541 (Pagina 40)
3.2.1.4 Verifica della mobilità dei componenti ("Final Assembly Running Clearances" / "Final rotating assembly clearance data storage")
Nozioni di base
• API 4th edition: 4.2.1.1e
• API 5th edition: 6.2.1.1e
La prova garantisce che per per il funzionamento sicuro conforme i componenti rotanti si trovino a una distanza sufficiente dai componenti non rotanti. La prova si svolge nell'ambito del montaggio e si compone di più parti:
• Traferro
• Distanza tra i ventilatori sull'albero (se previsti) e le pareti dei condotti di ventilazione
• Per i cuscinetti radenti: gioco assiale geometrico
• Per i cuscinetti radenti e se specificato: gioco del cuscinetto
La prova viene sempre eseguita internamente in assenza del cliente e non documentata espressamente, salvo richiesto diversamente.
3.2.1.5 Verifica della pulizia ("Inspection for Cleanliness") Prove
3.2 Prove supplementari
Viene verificata la pulizia degli afflussi di olio ai cuscinetti radenti e dei relativi deflussi. In questo modo si evita che eventuali impurità danneggino i cuscinetti radenti.
Svolgimento della prova
1. La verifica della pulizia viene effettuata immediatamente prima del montaggio.
2. Nei tubi di raccordo dell'olio e nella strumentazione viene verificata la presenza visibile e tangibile di corpi estranei, ad es. calcare, ruggine, sfridi metallici, sabbia ecc. in più punti, da due a sei a scelta dell'ispettore.
Risultato
La prova è superata se non sono presenti impurità. In caso di prova in presenza del cliente viene prodotto un certificato 3.2.
3.2.1.6 Ispezione dei cuscinetti PRIMA delle prove elettriche ("Bearing Dimensional &
Alignment Checks Before Tests") Nozioni di base
• API 4th edition: 4.3.2.1j
• API 5th edition: 6.3.2.1k
Mediante l'ispezione visiva dei cuscinetti radenti e la misura della geometria viene verificata la funzionalità prima delle prove elettriche.
Mezzi di prova
A seconda dello stabilimento, vengono utilizzati mezzi di prova differenti, ad es.:
• Misuratore di corda
• Macchina di misurazione 3D
• Banda di misura per la misurazione delle fessure
• Fotocamera
• ...
Prove 3.2 Prove supplementari
Svolgimento della prova
1. Viene rilevata la grandezza media del meato dei cuscinetti tra l'albero e il guscio del cuscinetto.
– I diametri dei supporti dei cuscinetti dell'albero vengono misurati durante la fabbricazione del rotore.
– I diametri dei fori dei gusci del cuscinetto vengono misurati durante il montaggio. La misura avviene in assenza del cliente.
– La grandezza media del meato del cuscinetto viene calcolata come metà della differenza tra il diametro del foro del guscio del cuscinetto e il diametro del supporto dei cuscinetti dell'albero. Tutti i valori vengono documentati internamente, la grandezza media del meato del cuscinetto calcolata viene riportata nel verbale di collaudo.
2. Viene determinata la grandezza del meato tra il guscio del cuscinetto e la scatola del cuscinetto.
Per determinare la grandezza del meato vengono utilizzate bande di misura speciali. La scelta delle bande di misura dipende dalla grandezza del meato.
– Le bande di misura vengono applicate sulla parte superiore del guscio superiore del cuscinetto su entrambi i piani inclinati.
– Viene montata la parte superiore della scatola del cuscinetto. Le bande di misura vengono schiacciate tra il guscio superiore e la parte superiore della scatola del cuscinetto.
– Dopo aver rimosso la parte superiore della custodia, si confrontano le bande di misura schiacciate con la scala corrispondente. La banda appropriata indica la grandezza del meato disponibile.
Figura 3-17 Esempio di bande di misura
3. Le grandezze dei meati dei cuscinetti lato DE e NDE vengono documentate internamente. I valori di misura e le foto riguardanti il risultato della prova vengono inclusi nel verbale di collaudo.
Prove
3.2 Prove supplementari
3.2.1.7 Ispezione dei cuscinetti DOPO le prove elettriche ("Bearing Dimensional & Alignment Checks After Tests")
Nozioni di base
• API 4th edition: 4.3.2.1k
• API 5th edition: 6.3.2.1l
La misura della geometria dei cuscinetti radenti attesta la funzionalità dopo le prove elettriche.
Svolgimento della prova
I cuscinetti radenti vengono ispezionati dopo le prove elettriche e dopo il loro raffreddamento.
1. Per determinare la dimensione media del meato del cuscinetto si utilizza metà della differenza tra il diametro del foro del guscio del cuscinetto e il diametro del supporto dei cuscinetti dell'albero. I diametri dei supporti dei cuscinetti sull'albero vengono ricavati dalla precedente misura.
2. I diametri dei fori dei gusci del cuscinetto vengono misurati. La misura avviene in assenza del cliente.
3. Si calcola la dimensione media del meato del cuscinetto.
Risultato
Tutti i valori vengono documentati internamente, la grandezza media del meato del cuscinetto calcolata viene riportata nel verbale di collaudo. Il risultato della prova è documentato in un certificato 3.1.
Vedere anche
Ispezione visiva dei cuscinetti radenti dopo le prove elettriche ("Bearing Inspection after Tests") (Pagina 60)
3.2.1.8 Registrazione dello spettro delle frequenze ("Vibration Recording") Nozioni di base
• API 4th edition: 4.3.3.12
• API 5th edition:
-Durante il ciclo della macchina al numero di giri massimo di esercizio e alla temperatura stabile dei cuscinetti, le ampiezze di vibrazione vengono considerate con frequenze diverse dalla frequenza di rotazione. Questo campo è compreso tra il 25% della frequenza di rotazione e quattro volte la frequenza di rete. I valori limite secondo API 4th edition sono riportati qui:
• Figura 3-5 Valori limite per la velocità di vibrazione della scatola del cuscinetto (Pagina 42)
• Figura 3-6 Valori limite per la vibrazione dell'albero (Pagina 42)
Prove 3.2 Prove supplementari
Svolgimento della prova
1. La macchina viene installata in modo fisso secondo il "Soft Foot Test".
2. Viene eseguito un ciclo di riscaldamento dei cuscinetti.
3. La macchina viene fatta funzionare in funzionamento a vuoto alla frequenza nominale e alla tensione nominale. Si registra uno spettro di frequenze compreso tra il 25 % della frequenza di rotazione fino a quattro volte la frequenza di rete.
Figura 3-18 Esempio: Spettro delle frequenze di una macchina 50 Hz a due poli
Risultato
Se specificato, al cliente viene fornito un set di dati elettronico dell'analisi delle vibrazioni.
Vedere anche
Ciclo di riscaldamento dei cuscinetti ("Bearing temperature rise") (Pagina 59) Misura del livello di vibrazione secondo API 541 (Pagina 40)
3.2.1.9 Analisi delle vibrazioni Nozioni di base IEC / EN 60034-14
Un'analisi delle vibrazioni indica il comportamento alle vibrazioni della macchina nell'intero campo di regolazione della velocità.
Prove
3.2 Prove supplementari
Mezzi di prova
Sistema di analisi delle vibrazioni, ad es. ADRE 408 DSPi / Sxp o sistema analogo Calcoli
Nelle macchine che presentano vibrazioni, il livello di vibrazione xeff viene calcolato in base al seguente rapporto:
; ;;HII PD[ PLQ
Svolgimento della prova
Tutti i valori di misura vengono registrati in modo continuativo. Per l'analisi delle vibrazioni in caso di funzionamento con convertitore viene selezionato il punto di esercizio indicato quale punto di misurazione sulla targhetta dei dati tecnici.
1. Accelerazione: A seconda dell'esecuzione, il motore viene accelerato tramite un convertitore fino a un campo da 1,05 a 1,2 volte il numero di giri nominale a una magnetizzazione costante.
2. Misura delle vibrazioni nel funzionamento a vuoto con tensione nominale e frequenza nominale su un periodo di tempo di 15 min. Se si verificano vibrazioni, si applica la formula summenzionata.
La misura è rappresentata nel tempo come tracciato di tendenza previa indicazione del valore complessivo di vibrazione, dei componenti 1X e 2X. In base ai dati di misura viene generata inoltre una gamma FFT nel campo da 0 a 1000 Hz.
3. Arresto per inerzia in assenza di tensione da 1,05 a 1,2 volte il numero di giri nominale.
Le misure 1 e 3 vengono rappresentate come valore complessivo di vibrazione, componenti 1X e 2X tramite il numero di giri del motore ("BODE-Plot").
Risultato
I valori misurati vengono messi a confronto con i valori predefiniti e registrati del certificato di prova. Come documentazione del risultato della prova viene creato un certificato 3.1 o, in caso di prove di collaudo in presenza del cliente, un certificato 3.2.
3.2.1.10 Prova di vibrazione con giunto del cliente ("Running/Vibration Tests with Coupling Half")
Nozioni di base
• API 4th edition: 2.4.6.3.3 / 4.3.1.6.2
• API 5th edition: 4.4.9.4 / 6.3.1.5
Prove 3.2 Prove supplementari
Viene determinato il comportamento alle vibrazioni della macchina con il giunto del cliente equilibrato.
Nota Giunto
Il cliente deve fornire puntualmente il giunto o un giunto di ricambio, altrimenti la prova non può avere luogo.
La qualità del giunto è responsabilità del cliente.
Svolgimento della prova
1. La macchina viene installata in modo fisso secondo il "Soft Foot Test".
2. Per le macchine con cuscinetti radenti viene montato il fissaggio assiale. Questa operazione è necessaria poiché, in seguito alla riduzione della tensione, il rotore non si trova più nel centro magnetico assiale.
3. Viene eseguito un ciclo di riscaldamento dei cuscinetti fino all'impostazione una temperatura dei cuscinetti costante. Si prosegue per un'ora a temperatura costante.
4. Misura delle vibrazioni nel funzionamento a vuoto alla frequenza nominale e al 25 % della tensione nominale.
– Vengono misurate le vibrazioni filtrate 1x della scatola del cuscinetto e dell'albero.
– Per il calcolo del valore medio si registrano cinque valori dell'ampiezza 1x e del valore di fase per il protocollo delle misure.
5. Dopo l'arresto del motore viene montato il giunto del cliente.
6. Viene eseguito un ciclo di riscaldamento dei cuscinetti fino all'impostazione una temperatura dei cuscinetti costante. Si prosegue per un'ora a temperatura costante.
7. La misura delle vibrazioni viene ripetuta al 25 % della tensione nominale.
– Vengono misurate le vibrazioni filtrate 1x della scatola del cuscinetto e dell'albero.
– Per il calcolo del valore medio si registrano cinque valori dell'ampiezza 1x e del valore di fase per il protocollo delle misure.
– La variazione della componente vettoriale della vibrazione tra le prove con e senza giunto viene protocollata nel protocollo delle misure.
8. La misura della vibrazione viene ripetuta a vuoto, alla frequenza e alla tensione nominale. Le vibrazioni vengono registrate come blocco dati di misura completo con tutti i trasduttori.
Oltre alla vibrazione complessiva viene documentata l'ampiezza con il relativo angolo di fase per i componenti 1x e 2x nel protocollo delle misure.
Vengono documentati i valori di vibrazione con e senza giunto del cliente.
Prove
3.2 Prove supplementari
La prova viene documentata in un certificato 3.1 o, in caso di ordinazione di un collaudo del cliente, in un certificato 3.2.
Vedere anche
"Soft Foot Test" secondo API 541 (Pagina 38)
3.2.1.11 Test sulla dinamica dello squilibrio ("Unbalance Response Test") Nozioni di base
• API 4th edition: 4.3.5.3
• API 5th edition: 6.3.5.3
La norma API 541 descrive la prova "Unbalance Response Test" e definisce i valori limite per le vibrazioni dell'albero.
Il test sulla dinamica dello squilibrio ("Unbalance Response Test") dimostra che tutti i numeri di giri critici flessionali si discostano dal numero di giri nominale e dal campo di regolazione del numero di giri ammesso di almeno il 15 % e che il rotore non sviluppa vibrazioni eccessivamente alte se supera il numero di giri critico flessionale.
Il test sulla dinamica dello squilibrio serve anche alla localizzazione della primo numero di giri critico flessionale. La posizione del numero di giri critico flessionale è influenzata anche dal peso dei giunti. Per questo motivo la prova viene effettuata con il giunto del cliente, se disponibile.
Possono essere verificati solo i motori con cuscinetti radenti per i quali è possibile accedere ai livelli di equilibratura. Pertanto non è possibile effettuare la prova dei motori con custodia a prova di esplosione.
Svolgimento della prova
1. La macchina viene installata in modo fisso secondo il "Soft Foot Test".
2. I contrappesi noti vengono montati uno sull'altro sui dischi di equilibratura sul lato DE e sul lato NDE in fase.
3. Il motore viene portato nel funzionamento a vuoto al 120 % del numero di giri nominale e in seguito si arresta per inerzia in assenza di corrente.
4. Dopo ogni arresto per inerzia i contrappesi vengono traslati di 90°. La misura viene ripetuta per 90°, 180° e 270°.
Prove 3.2 Prove supplementari
Risultato
La prova è superata se vengono rispettati i valori limite per il campo ± 15 % del numero di giri nominale e i valori limite per il campo restante.
Figura 3-19 Esempio: Risultati di un test sulla dinamica dello squilibrio
La prova superata viene confermata in un certificato 3.1 o, in caso di ordinazione di un collaudo del cliente, in un certificato 3.2.
Vedere anche
Misura del livello di vibrazione secondo API 541 (Pagina 40)
3.2.1.12 Individuazione delle risonanze della scatola del cuscinetto ("Bearing Housing Natural Frequency Tests")
Nozioni di base
• API 4th edition: 4.3.5.4
• API 5th edition: 6.3.5.4.1
I componenti del motore, quali scatola del cuscinetto, rotore, carcassa del motore ecc., costituiscono un sistema soggetto a vibrazioni con diverse frequenze di risonanza, che dipendono dal componente sotto osservazione, ad es. scatola del cuscinetto, carcassa del motore ecc. Gli strati di frequenza di risonanza dei componenti non collegati tra loro si trovano su frequenze diverse rispetto alla macchina assemblata. Per questo motivo le frequenze di risonanza di questi componenti vengono rilevate su una macchina completamente assemblata - qui ci si limita alla frequenza di risonanza della scatola del cuscinetto.
Secondo API 541 4.3.1.4 un motore senza morsettiera è una macchina completamente assemblata.
Le sollecitazioni più importanti per le vibrazioni della scatola del cuscinetto di un motore sono la frequenza di rotazione del rotore e, in particolare nelle macchine a due poli, la frequenza di rete doppia. Se una di queste frequenze di sollecitazione coincide con la frequenza di risonanza Prove
3.2 Prove supplementari
Svolgimento della prova
1. La macchina viene installata in modo fisso secondo il "Soft Foot Test".
2. Motori con cuscinetto radente: Il rotore deve ruotare lentamente per poter essere portato ad uno stato definito. A questo scopo il motore viene fatto funzionare nel campo del numero di giri da 200 a 300 1/min.
3. Motori con cuscinetto volvente: La rotazione del rotore non è necessaria.
4. La scatola del cuscinetto viene fatta vibrare nella direzione da misurare (orizzontale, verticale, assiale) tramite un martello.
La vibrazione viene registrata, analizzata e la frequenza di risonanza rilevata.
Figura 3-20 Posizionamento dei trasduttori sul lato DE
Figura 3-21 Posizionamento dei trasduttori sul lato NDE
I valori di misura vengono rappresentati in un tracciato per il campo di frequenze compreso tra 0 e il 400 % della frequenza di rete.
Se viene rilevata una risonanza della scatola del cuscinetto coincidente con la frequenza di rotazione del rotore o con la frequenza di rete doppia, previo accordo col cliente vengono individuati dei provvedimenti.
Risultato
La prova superata viene confermata in un certificato 3.1 o, in caso di ordinazione di un collaudo del cliente, in un certificato 3.2.
Vedere anche
"Soft Foot Test" secondo API 541 (Pagina 38) Misura del valore Runout con collaudo (Pagina 53)
Prove 3.2 Prove supplementari
3.2.1.13 Controllo visivo Nozioni di base
Il controllo visivo attesta la conformità ai requisiti dell'ordine.
Svolgimento della prova
Il controllo visivo con il cliente o con l'acquirente avviene sul motore pronto, verniciato ed etichettato prima dell'imballaggio.
Il controllo visivo comprende i passi seguenti:
• Perizia esterna del motore.
• Spiegazione della strumentazione sulla base della documentazione elettrica / meccanica e del disegno quotato.
• Le dimensioni esterne possono essere verificate dal cliente o dall'acquirente.
• Vengono realizzate foto digitali esplicative.
Nota
• Non è prevista l'apertura della morsettiera e della morsettiera ausiliaria.
• I verbali di prova non vengono consegnati né discussi.
• È possibile che il motore sia già montato su un pallet di spedizione.
• Il dispositivo di blocco del rotore può essere già montato, cioè l'estremità dell'albero non è visibile.
Risultato
Viene generato un protocollo di spessimetria. Il risultato della prova è documentato in un certificato 3.2.
3.2.1.14 Misurazione dello spessore di uno strato Nozioni di base
La misura viene effettuata secondo DIN EN ISO 2064. La misura dello spessore di uno strato serve a dimostrare lo spessore dello strato di vernice concordato e avviene in assenza del cliente. Se è stato ordinato, viene effettuata e documentata la misura di ogni singolo ogni strato.
Mezzi di prova
Dispositivo di misura dello spessore dello strato asciutto che è adatto a fondi ferritici e non ferritici. Segue la descrizione della modalità di funzionamento del dispositivo di misura:
• Procedura per magneti secondo DIN EN ISO 2178 Prove
3.2 Prove supplementari
Svolgimento della prova
In punti di misura definiti nella macchina si misura cinque volte lo spessore dello strato della
In punti di misura definiti nella macchina si misura cinque volte lo spessore dello strato della