Turbo Machinery & Rotor Dynamics

Turbo machinery vereisen een ander niveau van trilling analyse dan ‘laag toerige’ machines.

Dit omvat het identificeren van resonantiefrequenties en trilvormen van een systeem om te bepalen of een potentiële resonantie optreedt. De complexiteit van turbo machinery vereist een hoger niveau van trilling analyse, inclusief het begrip van het belang van transiënt data (bijv. opstarten/aftoeren), de rol van rotor dynamica, geavanceerde signaalverwerking en vele andere concepten.



Turbomachines

Een essentieel onderdeel van trillingsanalyse voor turbomachines is het gebruik van gemeten trillingsdata om een rotordynamisch model te “tunen”. Dit zorgt ervoor dat het model het werkelijke bedrijfsgedrag nauwkeurig weergeeft.

Een afgestemd rotordynamisch model maakt een betrouwbare voorspelling mogelijk van zowel stabiliteitsgedrag als veranderingen in de geforceerde respons. Met deze inzichten kunnen onze engineers gerichte ontwerp- of configuratiewijzigingen adviseren om trillingsniveaus terug te brengen tot acceptabele grenzen.

Turbomachines

Trillingsanalyse voor turbomachines is gebaseerd op het afstemmen van rotordynamische modellen met behulp van gemeten trillingsdata.

Dit maakt een nauwkeurige voorspelling van stabiliteit en geforceerde respons mogelijk en ondersteunt effectieve ontwerpwijzigingen om trillingen te reduceren.


Onze aanpak

AVT Reliability BV (voorheen Van Geffen Reliability) beschikt over meer dan 40 jaar ervaring in het meten en modelleren van turbomachines in verschillende projectfasen, van vroege verificatie tot operationele monitoring en troubleshooting.

Condition Monitoring
Doorlopende metingen en beoordeling om veranderingen tijdig te detecteren en escalatie te voorkomen.
Health Check en inspecties voorafgaand aan shutdown
Gerichte inspecties ter ondersteuning van planning, scopebepaling en risicoreductie.
Troubleshooting
Snelle analyse van afwijkend trillingsgedrag en vaststelling van de grondoorzaak.
Prestatiemonitoring
Metingen en modellering om stabiliteit en geforceerde respons onder belasting te verifiëren.
FAT-, SAT- en witness tests
Ondersteuning tijdens acceptatie- en verificatiefasen in de fabriek en op locatie.
Ondersteunde projectfasen
Meet- en modelleringskennis wordt ingezet gedurende de volledige levenscyclus, zodat beslissingen gebaseerd zijn op gevalideerde data en nauwkeurige voorspellende modellen.

Onze aanpak


Meer dan 40 jaar ervaring in het meten en modelleren van turbomachines, toegepast binnen de belangrijkste projectfasen.
Condition Monitoring
Doorlopende metingen en beoordeling.
Health Check en inspecties voorafgaand aan shutdown
Gerichte inspectie ter ondersteuning van planning.
Troubleshooting
Analyse en vaststelling van de grondoorzaak.
Prestatiemonitoring
Validatie onder werkelijke bedrijfsomstandigheden.
FAT-, SAT- en witness tests
Acceptatieondersteuning in fabriek en op locatie.


Field testing
Field testing

Het merendeel van onze projecten start met metingen in het veld. Omdat turbomachines vaak zijn uitgerust met permanent geïnstalleerde beveiligings- en monitoringssystemen, meten wij doorgaans parallel door onze meetapparatuur te koppelen aan bestaande systemen, bijvoorbeeld met 8-, 16-, 24- of 32-kanaals meetsystemen die gelijktijdige dataverzameling mogelijk maken.

Wanneer bestaande systemen niet beschikbaar zijn of beperkingen hebben, installeren wij tijdelijk de benodigde sensoren om betrouwbare metingen en analyses uit te voeren. Vervolgens worden verschillende plotconfiguraties toegepast om de juiste data te verkrijgen voor een nauwkeurige beoordeling.

Typische plots
  • Trend, meerdere parameters
  • Gemiddelde asmiddellijn
  • Tijdsignaal
  • Bode- en Polar-plot
  • Orbit
  • Volledig spectrum
  • Waterfall
  • Cascade
Gemeten tijdens
  • Stationaire bedrijfscondities
  • Transiënte gebeurtenissen, opstarten, uitlopen, opwarmen, belasten
  • Langzame rotatie
  • Stilstand

Rotor dynamische analyse / laterale trillingsanalyse

Rotor dynamica bestaat uit twee analysetypen, laterale en torsionele rotor dynamica. Laterale trillingen kunnen worden veroorzaakt door instabiliteit, onbalans of andere krachten die op de rotor inwerken. De laterale analyse simuleert het roterende systeem, berekent kritische toerentallen, voorspelt trillingsamplitudes en geeft aanbevelingen om trillingsrisico’s te reduceren.

Bij torsionele analyses evalueert AVT Reliability doorgaans torsionele eigenfrequenties die kunnen optreden wanneer meerdere machines in één rotortrein zijn gekoppeld, zoals een compressor en de bijbehorende motor.
Rotor dynamic analysis

On-gedempte kritische toerentalanalyse

  • Voorbereiden van het rotor dynamisch model om het volledige systeem te simuleren
  • Bepalen van kritische toerentallen over een reeks lagerstijfheden
  • Berekenen van modevormen, kritische toerentallen en eigenwaarden

Gedempte eigenwaardeanalyse (kritische toerentallen)

  • Berekenen van modi over het volledige snelheidsbereik
  • Gedempte eigenwaardeanalyse met werkelijke lagerstijfheden en dempingscoëfficiënten, demping bepaald via verschillende methoden
  • Scheidingsmarges beoordeeld volgens API- (of vergelijkbare) eisen

Geforceerde responsanalyse

  • Berekenen van onbalans-geïnduceerde trillingsresponsamplitudes en kritische toerentallen op basis van API- (of vergelijkbare) richtlijnen
  • Evalueren van scheidingsmarges voor een reeks lager-spelingen

Stabiliteitsanalyse

  • Evaluatie van olie-werveling en aszweep om zelf-opgewekte instabiliteiten te voorkomen
  • Berekenen van gedempte eigenwaarden

Transiënte en niet-lineaire analyse

  • Met behulp van een Time Domain-solver evalueren van bladverlies, aanlopen en andere gebeurtenissen tijdens het afremmen door kritische toerentallen

Kwaliteitscontroles en rapportage

  • Uitvoeren van technische review om geldigheid van model en invoergegevens te waarborgen
  • Opleveren van rapport met resultaten, scheidingsmarges, ontwerpacceptatie of afkeuring en aanbevelingen indien van toepassing

Field testing

Field testing

Projecten starten doorgaans met veldmetingen. Wij meten vaak parallel aan bestaande beveiligings- en monitoringssystemen met multikanaalsystemen die gelijktijdige metingen mogelijk maken. Waar nodig installeren wij tijdelijk de juiste sensoren om betrouwbare dataverzameling te realiseren.

Typische plots

Trend, middellijn, tijdsignaal, Bode- en Polar-plot, orbit, spectrum, waterfall, cascade.

Gemeten tijdens

Stationaire toestand, transiënten, langzame rotatie en stilstand.

Rotor dynamic analysis

Rotor dynamische analyse / laterale trillingsanalyse

De laterale analyse simuleert het roterende systeem om kritische toerentallen te berekenen, trillingsamplitudes te voorspellen en aanbevelingen te doen om trillingsrisico’s te beperken. Torsionele analyse evalueert torsionele eigenfrequenties binnen gekoppelde rotortreinen.

On-gedempte kritische toerentalanalyse

  • Modelvoorbereiding
  • Kritische toerentallen versus lagerstijfheid
  • Modevormen en eigenwaarden

Gedempte eigenwaardeanalyse

  • Modi over het snelheidsbereik
  • Lagerstijfheid en dempingscoëfficiënten
  • Scheidingsmarges volgens API (of vergelijkbaar)

Geforceerde responsanalyse

  • Onbalansrespons volgens API-richtlijnen
  • Scheidingsmarges versus lager-spelingen

Stabiliteitsanalyse

  • Evaluatie van olie-werveling en aszweep
  • Gedempte eigenwaarden

Transiënte en niet-lineaire analyse

  • Bladverlies, aanlopen en afremmen door kritische toerentallen

Kwaliteitscontroles en rapportage

  • Technische review van model en invoergegevens
  • Rapportage van resultaten, marges, acceptatie en aanbevelingen


Aanbod

Bij AVT Reliability kan trillingsanalyse altijd en overal worden uitgevoerd. Onze teams voeren wereldwijd zowel torsionele als laterale trillingsanalyses uit op onshore- en offshore-installaties.

Dankzij geïntegreerde engineeringcapaciteit kunnen wij trillingsgerelateerde ontwerp- en field engineering voor turbomachines ondersteunen. In de praktijk wordt trillingsanalyse vaak gecombineerd met uitlijnactiviteiten en, waar nodig, field balancing.

Hoe wij turbomachines ondersteunen
  • Onshore- en offshore-trillingsonderzoeken
  • Laterale en torsionele trillingsanalyse
  • Ondersteuning bij ontwerp en field engineering
  • Integratie met uitlijnactiviteiten
  • Gecombineerde trillingsanalyse en field balancing

Bewezen ervaring in belangrijke industrieën

Energie & Power

Assets voor energieopwekking

(Petro)Chemie & Raffinaderijen

Compressie en energieopwekking

Olie & Gas

Compressie en energieopwekking

Pulp & Papier

Assets voor energieopwekking

Maritiem

Stoom- en gasturbine-aangedreven voortstuwing en generatoren

Aanbod

Trillingsanalyse voor turbomachines wordt onshore en offshore uitgevoerd en omvat zowel laterale als torsionele trillingen. Dankzij geïntegreerde engineeringondersteuning kan trillingsanalyse waar nodig worden gecombineerd met uitlijnen en field balancing.

Industrieën die wij ondersteunen

EU Flag

Lokale service, ondersteund door wereldwijde support

  • 24 uur per dag, 7 dagen per week, 365 dagen per jaar
  • Duidelijke, gedetailleerde rapportage met toepasbare inzichten
  • Expert support en consultancy

EU Flag

Lokale service, ondersteund door wereldwijde support

  • 24 uur per dag, 7 dagen per week, 365 dagen per jaar
  • Duidelijke, gedetailleerde rapportage met toepasbare inzichten
  • Expert support en consultancy