Vibrasyon Analizi ile Kestirimci Bakım

Erkan Akkaya Erkan Akkaya | 29.11.2023

"Üşenme, erteleme, vazgeçme." - Ali Fuat Başgil

Kadem Özgenç, Abdulkerim Tanrıverdi, Ahmet Yorulmaz, Seçkin İnal, Halit Emiroğlu

Özet: Bandırma 1 santralinde deniz suyunda bulunan ana soğutma suyu pompalarından 1 numaralı pompada, 2021 Mart ayında periyodik vibrasyon ölçümleri sırasında arıza frekansı alınmıştır. Alınan bu frekans incelenmiş ve rulman dış bilezik arızası tanısı konulmuştur. Akabinde pompa manueline bakıldığında bu frekansın çok yüksek olmadığı görülmüş ve takip kararı alınmıştır. Birkaç ay takip edildikten sonra 2021 yılının Temmuz ayında hazırlanan rapor sonrası pompaya periyodik yağlama yapılması kararı alınmış ve pompa takip edilmeye devam edilmiştir. Bu karardan 1 sene sonra 2022 Haziran ayında arızanın ilerlediği tespit edilmiş ve bakım ekibine rulman değişimi ile pompanın stand-by’a alınması önerilmiştir. Bu kapsamda, operasyonel olarak uygun bir zamanda motor sökülmüş ve 1 Kasım 2022’de tedarikçi firmaya rulman değişimi için gönderilmiştir. Rulman, firma tarafından söküldükten sonra kök neden analizi için kesilerek incelenmiş ve bu incelemeler sonucunda dış bilezik arızası olduğu teyit edilmiştir. Sonrasında rulmanda oluşan hasarlar belgelenerek çeşitli firmalara kök neden analizi yapmak için iletilmiştir. Firmalarla görüşmeler sonucunda bu hasarın nedeninin aşırı yük ve dengesiz çalışma olduğuna karar verilmiştir. Ancak rulman yorulması, kaplin ayarsızlığı ve montaj hataları da göz önünde bulundurulmaya devam etmektedir.

Gereksinim

Bandırma Enerji Üssü’nde kestirimci bakım faaliyetleri kapsamında periyodik olarak vibrasyon ölçümleri alınmakta ve bu ölçümler sonucu yapılan analizlerle de arızalar önceden tespit edilmektedir. Sahadaki kritik ekipmanlara ait tüm vibrasyon verileri bakım planlama uzman teknisyeni tarafından belirlenen güzergah üzerinden alınmaktadır.    Belirlenen kritik ekipmanlarda alınan ölçümler sonucu yapılan analizler düzenli olarak raporlanarak tüm ekiple paylaşılmaktadır. İşbu çalışmalar yapılırken Mart 2021 tarihli ölçümlerde Bandırma 1 Santralinde ana soğutma suyu 1 numaralı pompada vibrasyon artış sinyalleri alınmıştır.

Ana soğutma suyu pompaları, soğutma sisteminde kullanılan soğutma suyunu, sisteme gönderme işini yapmaktadır. Soğutma suyu prosesinin santraldeki önemi göz önünde bulundurulduğunda bu ekipman, kritiklik sınıfında değerlendirilmektedir.

Yapılan analizler sonucunda pompaya ait alt yatak rulmanının dış bileziğinde arıza olduğu teşhisi konulmuştur. Rulman manuelinde olası bir arızada alınması gereken değerler tablosuna bakılarak dış bilezik arıza frekansının ölçümlerde alınan frekans ile uyuştuğu görülmüştür.  

Vibrasyon Analizi

Şekil 1 Vibrasyon Ölçümleri Sonucu Alınan Frekanslar

Ruman Arıza

Şekil 2 Rulman Arıza Frekansları

Uygulama

2021 Mart ayında yapılan ilk tespitler birkaç ay takip edilmiştir. Bu takipler sonucunda 09.07.2021 tarihinde raporlanarak ekiplerle paylaşılmıştır. Pompa manueline bakıldığında vibrasyon değerinin çok yüksek kabul edilmediği görülmüştür. Bu sebeple pompa takibe alınmıştır ve rapor sonrasında alınan kararla rulmana periyodik yağlamalar yapılarak kontrollü çalışılmıştır.

Yaklaşık 1 sene süren periyodik yağlamalarla birlikte vibrasyon değerleri takip edilmiştir. 2022 Haziran ayına geldiğimizde vibrasyon değerlerinin artmasından ve arızanın ilerlemesinden dolayı pompa stand-by’da yedeğe alınmıştır ve bakım ekibine rulman değişiminin planlanması önerilmiştir.

Vibrasyon Ölçüm Raporu

Şekil 3 Enerjisa Üretim Vibrasyon Analizi

Makina Vibrasyon Analizi

Şekil 4 Makina Vibrasyon Analizi

Rulman değişimi planlanırken Ağustos 2022’de üçüncü parti firmalardan da teknik destek alınmıştır. Bu firmalardan da bulgularımızı destekler yönde raporlar gelmiştir.

2022 Kasım ayı içerisinde operasyonel olarak uygun bir zamanda tedarikçi firmaya motor, rulman değişimi için gönderilmiştir. Çıkan rulmanlar kök neden analizi için atölyede incelenmiştir. Yapılan bu incelemeler sonucunda pompa alt yatak rulmanında arıza frekansına sebep olan dış bilezik hasarı gözlemlenmiştir.

Vibrasyon Analizi

Şekil 5  Vibrasyon Analizi (Sırasıyla: Motor üst yatak eksenel, alt yatak eksenel ve pompa yatağı yatay yönde hız spektrumları)

Abrazif Aşınma

Şekil 6 Rulman Dış Bileziğindeki Abrazif Aşınma

Bu aşınma rulmanın dış bileziğinin yalnızca bu bölgesindedir ve bulgularımızı doğrular niteliktedir. Benzer aşınma, Şekil 7’de de görüleceği üzere rulmanın iç bilezik ve kafes gibi diğer elemanlarında da görülmüştür. Hasarlar belgelendikten sonra tedarikçi firma ve diğer 3. Parti firmalar ile görüşülmüş ve kök neden analizi yapılması için paylaşılmıştır.

Sonuçlar

Firmalardan gelen analizlere bakıldığında, alt yatak rulmanında meydana gelen bu hasarın pompanın dengesiz ve aşırı yükte çalışmasından kaynaklandığı görülmüştür. Aynı zamanda rulman montajı esnasında montaj hatası yapılmış olabileceği ve kaplin ayarında bir sorun gelişmiş olabileceği düşünülmektedir.

Eğer rulman tek taraflı değil de her tarafından aşınsa idi, o zaman rulmanda yağlamadan kaynaklı bir sorun olduğu düşünülebilirdi. Ancak genel anlamda pompanın aşırı ve dengesiz yükte devamlı çalışması, rulmana tek yönde bir kuvvet uygulanmasına sebep olmuştur. Bunun sonucunda bu kuvvet rulmanın sadece bir kısmında abrazif aşınma yaratmış olup kuvvet uygulanmayan yerlerde bir aşınma gözlenmemiştir.

Tedarikçi firmadan gelen ön bilgilendirmeye göre yaklaşık 60.000 saat çalışan ekipmanda malzeme yorulmasının da öngörülmesi yönündedir.

Rulman değişimi tamamlandıktan sonra motor montajı yapılarak pompa devreye alınmıştır. Tekrar yapılan vibrasyon ölçümlerinde değerlerin bugüne kadarki en düşük seviyelere düştüğü gözlemlenmiştir.

Teknik ekiplerimizin uzmanlıklarının bu alanlarda gelişiyor olması, yapılan incelemelerin ve analizlerin doğru adreslenmesine olanak sağlamaktadır.

Çıkarılan Dersler

"Devler gibi eserler bırakmak için, karıncalar gibi çalışmak gerekir." - Necip Fazıl Kısakürek

Kestirimci bakım çalışmaları ile arıza tespitlerini erken safhada yaparak plansız duruşların önüne geçilerek bakımı istediğimiz zaman dilimine ayarlayabiliyor, büyük bakımlar öncesi olası büyük arızaların önüne geçiyoruz.

Bu arıza özelinde ana soğutma suyu pompasına yıllık periyodik kaplin ayar kontrolü yapma ve yağlamadan kaynaklı bir sorun çıkarma ihtimaline karşı öncül önlem olarak yağ numunesi alınması gerekliliğine karar verilmiştir.

Kritik ekipmanlarımızın sadece vibrasyon alarm trip değerlerini değil, detaylı vibrasyon analizlerini de manuel ölçümlerimize ilave olarak online takip edebilmek için ekstra sensör montajları yapılıp arıza takibini haftalık/aylık periyotlar yerine sürekli ölçüm ve arıza analizi sağlamak adına çalışmalar başlatılmıştır.

Duruşları yüksek maliyetli olan bu tarz kritik ekipmanlar için online vibrasyon analizi ve sensör çalışmalarına, yapay zeka destekli yazılım çalışmalarına başlanmış ve 2023 yılı planları içinde bu sistemin ana yol haritasını çizerek devreye alınması hedeflenmiştir.

Teşekkür

Çalışmaya katkı vermiş işletme, bakım ve planlama ekiplerine teşekkür ederiz.