I. Tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu
Kỹ thuật giám sát tình trạng máy móc, thiết bị bằng phân tích rung động là một phần rất quan trọng trong kỹ thuật giám sát tình trạng thiết bị. Khi máy móc xuất hiện các hiện tượng bất thường, trong phần lớn các trường hợp, chúng sẽ làm thay đổi biên độ và tần số của rung động của máy. Do đó, nếu rung động được đo và phân tích, ta có thể xác định được các hư hỏng của máy mà không cần dừng hoặc tháo máy. Đây chính là lý do tại sao mà rung động được coi là một đại lượng chỉ thị tình trạng của máy. Áp dụng kỹ thuật giám sát rung động sẽ giúp cho ta dự đoán một cách khá chính xác thời điểm xảy ra hư hỏng, hay nói một cách khác là thời điểm mà chi tiết hoặc thiết bị mất khả năng làm việc. Để từ đó chúng ta sẽ tránh được các hư hỏng ngẫu nhiên, các hư hỏng ngoài ý muốn. Vì thông thường các hư hỏng loại này sẽ phải trả một chi phí rất lớn, nhất là đối với các chi tiết, các cụm máy quan trọng đối với sản xuất. Phân tích rung động là công cụ hữu ích cho việc chẩn đoán hư hỏng, phục vụ cho công tác bảo trì dự đoán. Hiện nay, nó là giải pháp mang lại hiệu quả nhất, đặc biệt là ngành công nghiệp đòi hỏi khắc khe về yêu cầu bảo dưỡng như ngành dầu khí.
II. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng trên thế giới
Hiện nay, các hãng, tập đoàn lớn như SKF, SIMENT, BENTLY NEVADA, BRÜEL & KJÆR đã và đang thực hiện nghiên cứu, áp dụng và không ngừng cải tiến kỹ thuật giám sát rung động máy vào các ngành công nghiệp hiện đại như ngành Dầu khí. Một số kỹ thuật mà các hãng này quan tâm và đầu tư nghiên cứu như: Kỹ thuật chẩn đoán vòng bi bằng phương pháp giám sát nhiệt độ dầu bôi trơn kết hợp kỹ thuật phân tích rung động theo gia tốc bao hình. Kỹ thuật chẩn đoán hư hỏng trong bánh răng bằng phân tích phổ rung động. Kỹ thuật chẩn đoán mất cân bằng, lệch tâm trục, lỏng nền móng và một số hư hỏng có khí khác bằng kỹ thuật phân tích phổ rung động. Hệ thống giám sát các tổ hợp thiết bị như máy bơm, máy nén, tuốc bin hơi, tuốc bin khí, máy phát điện,… Bên cạnh đó cũng có nhiều tiêu chuẩn dành cho kỹ thuật giám sát rung động đã được xây dựng như DIN (CHLB Đức), API (USA), ISO… Tuy nhiên các tiêu chuẩn này chỉ đưa ra các hướng dẫn, áp dụng chung theo nhóm thiết bị được phân nhóm theo công suất máy dẫn động, tốc độ quay, đường kính trục của máy,…
III. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng tại Việt Nam
Tại Việt Nam cũng có vài công trình nghiên cứu được công bố về lĩnh vực liên quan đến kỹ thuật chẩn đoán hư hỏng thiết bị cơ khí bằng phân tích rung động. Các nghiên cứu đó phần lớn tập trung vào các dạng hư hỏng cơ bản của thiết bị cơ khí, mang tính chất rời rạc của từng thành phần máy. Do đó việc ứng dụng các nghiên cứu này vào thực tiễn hoạt động sản xuất cho các tổ máy, dây chuyền của các nhà máy công nghiệp và đặc biệt là lĩnh vực Dầu khí là chưa thể thực hiện được. Một số nghiên cứu tiêu biểu trong lĩnh vực này là chuẩn đoán tình trạng kỹ thuật của các hệ truyền động cơ khí như bánh răng, dây đai, hư hỏng ổ bi, mất cân bằng. Hiện nay, đơn vị tiên phong về nghiên cứu và đưa vào ứng dụng kỹ thuật giám sát và chẩn đoán máy móc và thiết bị là Viện Cơ khí thuộc Bộ Công Thương. Đơn vị này đã có một số nghiên cứu, triển khai áp dụng cụ thể vào các thiết bị như bơm công nghiệp, tuốc bin hơi, quạt và máy khoáy cho các đơn vị sản xuất như Công ty Giấy Bãi Bằng, Nhà máy gỗ Cầu Đuống, Công ty Supe Phốt Phát và Hoá Chất Lâm Thao, Nhà máy Điện Phả Lại, Xi măng Hoàng Mai,…
IV. Kỹ thuật giám sát và chẩn đoán tình trạng thiết bị
Kỹ thuật giám sát tình trạng thiết bị bằng phân tích rung động không chỉ giúp phát hiện sớm các hư hỏng mà còn cung cấp thông tin cần thiết để thực hiện các biện pháp bảo trì kịp thời. Việc áp dụng các phương pháp như phân tích phổ và Kỹ thuật chẩn đoán giúp xác định chính xác nguyên nhân gây ra rung động bất thường. Các phương pháp này cho phép các kỹ sư và chuyên gia có thể đưa ra các quyết định chính xác về thời điểm và cách thức bảo trì, từ đó giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động của thiết bị và tiết kiệm chi phí. Hơn nữa, việc sử dụng cảm biến rung động để thu thập dữ liệu và phân tích tình trạng thiết bị là một bước tiến quan trọng trong việc hiện đại hóa quy trình bảo trì và giám sát thiết bị trong ngành công nghiệp hiện đại.
