Monitoraggio delle vibrazioni di bordo

Il monitoraggio delle vibrazioni di bordo misura e analizza le vibrazioni generate da motori, eliche, assi e macchinari di una nave, per garantire il comfort, diagnosticare i difetti meccanici e prevenire i guasti. A bordo, numerosi organi rotanti e alternativi producono vibrazioni che si trasmettono alla struttura; livelli eccessivi indicano problemi meccanici, compromettono il comfort e possono danneggiare le strutture. Misurare e analizzare le vibrazioni permette di tenerle sotto controllo e di diagnosticare lo stato dei macchinari. Questa pagina spiega come si monitorano le vibrazioni di bordo.

Questa pagina appartiene al settore Navale, offshore e oil & gas ed è una guida al monitoraggio delle vibrazioni di bordo.

Perché monitorare le vibrazioni

A bordo di una nave, l’apparato motore, l’asse portaelica, l’elica, i generatori, le pompe e i numerosi macchinari ausiliari generano vibrazioni durante il funzionamento, che si trasmettono attraverso le fondazioni e la struttura dello scafo. Monitorare queste vibrazioni è importante per diverse ragioni. Il comfort: vibrazioni eccessive negli alloggi e negli ambienti di lavoro riducono il comfort dell’equipaggio e dei passeggeri; esistono limiti di vibrazione da rispettare, soprattutto sulle navi passeggeri. L’integrità strutturale: vibrazioni elevate o fenomeni di risonanza possono sollecitare le strutture e i componenti, causando fatica e danni nel tempo. La diagnosi dei macchinari: come per ogni organo rotante, le vibrazioni dei motori, degli assi e delle macchine cambiano quando si sviluppa un difetto, come uno squilibrio dell’elica, un disallineamento dell’asse, un cuscinetto danneggiato; analizzando le vibrazioni si diagnostica lo stato dei macchinari e si individuano i problemi. L’affidabilità: individuare per tempo i difetti permette di intervenire prima dei guasti, importante su una nave dove una panne in navigazione è critica. Il monitoraggio può avvenire in fase di collaudo, per verificare che i livelli di vibrazione rientrino nei limiti, e in servizio, per la diagnosi e la manutenzione. Monitorare le vibrazioni di bordo è quindi essenziale per il comfort, l’integrità delle strutture, la diagnosi dei macchinari e l’affidabilità della nave.

Come si monitorano

Le vibrazioni di bordo si misurano con accelerometri e strumenti per l’analisi delle vibrazioni, applicati ai macchinari e alle strutture. Si misura il livello di vibrazione nei diversi punti, per verificare che rientri nei limiti previsti per il comfort e per l’integrità; le misure negli ambienti abitati e di lavoro si confrontano con i limiti normativi. Per la diagnosi dei macchinari si usa l’analisi in frequenza, che scompone la vibrazione nelle sue componenti e permette di identificare i difetti, ciascuno associato a frequenze caratteristiche legate alla velocità di rotazione e alla geometria: uno squilibrio dell’elica o dell’asse, un disallineamento, un cuscinetto danneggiato hanno firme riconoscibili. Confrontando lo spettro misurato con quello di riferimento, si diagnostica lo stato e si individua il componente in difficoltà. Il monitoraggio può essere periodico, con misure durante la manutenzione, o continuo, con sensori installati sui macchinari critici. Le misure vanno eseguite in condizioni definite (regime, carico, punti di misura) per essere confrontabili. Gli strumenti vanno tarati, e l’interpretazione richiede competenza. I dati vanno registrati per l’analisi di trend nel tempo. Misurando i livelli di vibrazione e analizzandoli in frequenza, con monitoraggio periodico o continuo, si controllano il comfort e l’integrità e si diagnostica lo stato dei macchinari di bordo, prevenendo i guasti.

Obiettivo	Misura
Comfort	Livello di vibrazione negli ambienti
Diagnosi macchinari	Analisi in frequenza
Affidabilità	Individuazione precoce dei difetti

Affidabilità del monitoraggio

Per un monitoraggio affidabile delle vibrazioni contano gli accelerometri tarati, l’analisi in frequenza e le condizioni confrontabili. Si misura il livello di vibrazione nei diversi punti, confrontandolo con i limiti di comfort e integrità, e si usa l’analisi in frequenza per la diagnosi dei macchinari, identificando i difetti dalle frequenze caratteristiche. Il monitoraggio può essere periodico o continuo con sensori sui macchinari critici. Le misure vanno eseguite in condizioni definite di regime e carico per essere confrontabili, con strumenti tarati e competenza nell’interpretazione. I dati vanno registrati per l’analisi di trend. Grazie a un monitoraggio eseguito con strumenti tarati, analisi in frequenza e condizioni controllate, il settore navale controlla comfort e integrità, diagnostica lo stato dei macchinari e ne previene i guasti.

• Motori, assi ed eliche generano vibrazioni.
• Vibrazioni eccessive riducono comfort e integrità.
• Gli accelerometri misurano le vibrazioni.
• L’analisi in frequenza diagnostica i difetti.
• Il monitoraggio può essere periodico o continuo.

Dal settore allo strumento: cosa serve in pratica

Questo tema appartiene al settore Navale, offshore e oil & gas del ramo Settori industriali, ed è collegato alla sicurezza negli spazi confinati e ai rapporti di ispezione e pratiche di classe.

Nel Catalogo prodotti gli strumenti per il settore navale riguardano lo spessore residuo del metallo e le condizioni ambientali del cantiere. Se devi monitorare le vibrazioni di bordo, il modulo di richiesta consente di ricevere un’indicazione mirata.