2. 순환 Fan의 롤러 베어링 진동

Severe Vibration Trend of Roller Bearing Installed in a Circulating Fan

 

2.1 背景 (Background)

그림 9-9의 위치 3으로 나타낸 순환 Fan의 내측베어링에 심한 베어링 주파수 진동 문제가 발생했다. 순환 Fan은 Overhung 형태이고 두 베어링은 Timken Model 34478을 사용하고 있다. 잠재적으로 가공할 만한 손상을 피하기 위하여 면밀한 분석을 수행하던 8월 3일에 심한 진동과 Spike Energy가 발생했음이 측정되었다. 이 기계는 예방정비 프로그램의 연차 계약의 일환으로 정규적으로 계획한 기준에 따라 분석되고 있다.

 

2.2 分析結果 (Analysis Results)

그림 9-10은 8월 3일 4호기 순환 Fan의 위치 3A에서 측정한 진동 스펙트럼이다. Band 5와 6은 특히 12,870 cpm(Band 5)과 25,740 cpm(Band 6) 주파수에서 경보 상태에 있었다. 그림 9-9의 Timken 베어링의 결함 주파수와 비교한 결과 12,870 cpm은 외륜 통과 주파수(BPFO) 이었고, 반면에 23,740 cpm은 이의 2차 조화파(2×BPFO) 이었음이 확인되었다.

 

그림 9-9 순환 Fan의 개략도와 진동 측정 위치도

그림 9-10 위치 3A에서 측정한 진동 스펙트럼(8월 3일)

그림 9-11은 3월 30일부터 다음해 10월 11일까지의 Spike Energy의 경향과 Band 6 Velocity 값의 경향을 나타낸 것이다. 8월 3일 Spike Energy가 0.630에서 2.89 g/SE로 크게 증가한 것에 유의하라. 표 9-2는 베어링 교체전 (8월 3일), 후 (10월 11일)각 위치에서 전체 진동을 나타낸 2달간의 측정값을 나타낸 것이다. Fan 베어링 교체후 10월 11일의 보고서에 나타난 위치 3A, 3H 및 3V에서 진동과 Spike Energy 모두 크게 감소한 것에 유의하라.

그림 9-11 Spike Energy와 전체 진동속도 값의 경향도

 

표 9-2 베어링 교체 전후의 전체 진동속도와 Spike Energy 값

측정보고서(베어링 교체전) 

측정 보고서(베어링 교체후)

그림 9-12는 3월 30일과 10월 11일 사이 위치 3A에서의 진동 스펙트럼이 어떻게 변했나를 나타내는 Waterfall Plot이다. 3월 30일이나 4월 25일 신호에 베어링 주파수(고주파수 에너지)가 존재하지 않음에 유의하라. 그러나 고진폭의 외륜 주파수가 12월 12일 스펙트럼에 나타났고(2×BPFO에서 0.270 in/sec) BPFO와 2×BPFO는 1월 18일 스펙트럼에서는 거의 2배가 됐다. 이들은 8월 3일에 취한 그 다음의 스펙트럼과 더불어 계속 증가하여 BPFO에서 0.150 in/sec로 또 2×BPFO에서 0.775 in/sec로 크게 되었다.

그림 9-12 베어링 교체 전후의 스펙트럼 비교

 

2.3 勸告事項 (Recommendations)

TA사는 잠재적인 가공할 만한 손상을 방지하기 위하여 즉각적인 Fan 베어링 교체를 권고하였다(1월 18일 스펙트럼을 취한 이후 베어링 교체를 권고하였다). 또한 Fan 속도에서 진동이 0.120 in/sec이었던 것이 8월 3일 스펙트럼에서는 약 0.320 in/sec로 증가한 것으로 보아 Fan 발란싱 할 것을 권고하였다.

 

2.4 措置事項 (Corrective Action)

공장에서 Fan 베어링을 교체하고 전동기와 Fan 축간의 축정렬은 잘 시행하였으나 Fan 발란싱은 시행하지 못했다.

 

2.5 措置結果 (Results of Corrective Actions)

그림 9-12는 베어링교체후 10월 11일 측정한 스펙트럼 상에서 모든 고주파수들이 제거되었음을 보여주고 있다. 또한 Fan 발란싱은 못했어도 Fan 진동이 다소 개선되었다. 마찬가지로 그림 9-11은 Spike Energy와 전체 진동 속도값이 베어링 교체후 크게 감소한 것을 보여주고 있다.

 

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