Мы привыкли доверять приборам. Вибродатчики, термопары, датчики давления — всё это правильно. Но акустическая диагностика остаётся самым быстрым и доступным методом. Оператор, работающий с компрессором ежедневно, слышит изменения раньше любого датчика. Проблема: он не знает, что именно слушать. Мы исправим это.
Нормальный винтовой компрессор издаёт ровный шум — монотонный, низкочастотный, без выраженной тональности. Сравним с шумом кондиционера в соседнем офисе: присутствует, но не раздражает.
Появляется гул. Не грохот, не стук — именно гул, с характерным металлическим оттенком. В нём слышна «шероховатость», как будто металл трётся о металл с грязью. Операторы описывают это как «песок в подшипниках».
Что происходит внутри. Радиально-упорные подшипники винтовой пары теряют смазку. Масляная плёнка разрывается из-за загрязнения, перегрева или естественного износа. Теперь шарики или ролики катятся не по плёнке, а по металлу. Микрозацепы. Шероховатость. Гул.
Эволюция звука по стадиям:
Стадия первая — едва уловимый гул на фоне нормального шума. Появляется через 2–3 часа после запуска, когда масло прогрелось и разжижилось. Исчезает при остановке. Это ещё не авария, но сигнал проверить масло, фильтры, температурный режим.
Стадия вторая — постоянный гул, слышимый из 5–7 метров. Тональность становится выраженной, частота 500–2000 Гц. Подшипники работают на износе, но ещё не разрушены. Осталось 50–100 часов работы до критического состояния.
Стадия третья — гул с импульсами, «дребезжанием». Это выработка в телах качения и дорожках. Подшипник разваливается. Осталось 5–15 часов. Каждый запуск — лотерея.
Пример из практики: оператор услышал изменение шума на компрессоре 55 кВт. Сказал механику: «Как будто гравий кто-то подсыпал». Диагностика компрессора подтвердила: износ радиальных подшипников ротора. Остановка, замена — 45 000 рублей. Если бы промолчали — через неделю задевание ротора о корпус, ремонт винтовой пары за 450 000.
Ключевое отличие от нормы: появление тональности. Здоровый компрессор шумит «белым шумом». Больной — «поёт» на определённой частоте. Прислушайтесь.
Этот звук невозможно спутать ни с чем. Глухой, тяжёлый удар — ба-бах! — из корпуса компрессора. Повторяется с частотой вращения ротора (50–60 ударов в секунду при 3000 об/мин). Компрессор вибрирует всем корпусом.
Механика разрушения. Зазор между роторами винтовой пары — 50–100 микрон. При износе подшипников роторы смещаются. Сначала касаются краями витков — лёгкий задевание. Потом — полноценный контакт. Металл об металл под нагрузкой 10–15 бар. Стук.
Альтернативный сценарий — усталостный разрыв витка. Микротрещина, развивавшаяся месяцами, достигает критической глубины. Облом куска металла массой 50–200 граммов вращается в зазоре. Удары по корпусу. Вибрация. Остановка через 30 секунд — спасение агрегата. Продолжение работы — металлолом.
Отличие от других стуков:
| Характер звука | Частота повторения | Вероятная причина | Срочность действий |
|---|---|---|---|
| Резкий металлический стук, равномерный | Совпадает с оборотами ротора | Контакт роторов винтовой пары | Немедленная остановка |
| Неравномерный глухой удар, с паузами | Хаотичная, 1–10 ударов/сек | Облом витка, инородный предмет | Экстренная остановка |
| Высокочастотный стук, звонкий | Высокая, 100+ ударов/сек | Износ приводной муфты, люфт валов | Остановка в течение часа |
| Низкочастотный удар при запуске | 1–2 раза при пуске | Проворот подшипника на посадке | Плановая проверка |
| Таблица составлена на основе акустических исследований промышленных винтовых компрессоров при нагрузке 75–100%. | |||
Особенность стука роторов: он усиливается при нагрузке. Компрессор на холостом ходу «стучит» слабо. При нарастании давления до 6–8 бар — удары становятся отчётливыми. Это отличительный признак от ударов в приводе, которые не зависят от давления.
Что делать? Не пытайтесь «доработать смену». Не ищите причину. Нажмите стоп. Стук роторов — это уже разрушение, не предвестник. Каждая секунда работы увеличивает площадь повреждения винтовой пары экспоненциально.
Высокочастотный звук — 2000–8000 Гц — пронзительный, режущий слух. Возникает внезапно, часто при изменении режима работы (переход с холостого хода на нагрузку). Источник: приводная система, не винтовая пара.
Три типичных сценария:
Ременной привод: свист при проскальзывании. Износ ремней, неправильное натяжение, загрязнение маслом. Ремень проскальзывает по шкиву, издавая характерный свист. Опасность: перегрев ремня, ускоренный износ, потеря мощности. При обрыве — удар по кожуху, остановка, возможно повреждение вала.
Муфта: вой при радиальном биении. Эластичная муфта между двигателем и компрессором износилась. Соединённые валы вращаются несоосно. Возникает вибрация, преобразующаяся в высокочастотный вой. Последствия: износ подшипников обоих агрегатов, разрушение муфты, остановка.
Подшипники двигателя: свист электрического характера. Электромагнитный вой в обмотках, часто путают с механическим. Сопровождается запахом озона, перегревом двигателя. Причина: повреждение изоляции, перекос ротора. Ремонт двигателя или замена.
Ключевое отличие от проблем винтовой пары: высокочастотные звуки привода не сопровождаются вибрацией корпуса компрессора. Положите руку на корпус — винтовая пара «бьёт» в ладонь, привод «поёт» без тактильного отклика.
Частая ошибка: оператор слышит свист, думает «ремень», продолжает работу. Через два дня свист пропадает — ремень оборвался. Но за это время износилась муфта, сместилась соосность, перегрелся подшипник двигателя. Ремонт винтового компрессора превратился в ремонт компрессора плюс двигателя плюс замену муфты. Вместо 15 000 рублей — 120 000.
Простой тест: остановите компрессор, проверните вручную шкив привода. Ровное движение без заеданий — привод в порядке. Люфт, заедания, неравномерность — причина звука вне винтовой пары, но требует немедленного вмешательства.
Диагностика бессмысленна без базовой линии. Запомните звук исправного агрегата. Лучше — запишите на телефон в разных режимах: холостой ход, нагрузка 50%, нагрузка 100%, остановка.
Характеристики нормального звучания:
Частотный спектр. Преобладание низких частот — до 500 Гц. Шум винтовой пары, масляной системы, вентилятора. Отсутствие выраженных тональных пиков. Ровный «фон» без «пения».
Динамика при запуске. Первые 3–5 секунд — повышенный шум без смазки. Потом снижение, стабилизация. Если шум не снижается или растёт — проверьте масляную систему.
Стабильность в режиме. При постоянной нагрузке — постоянный шум. Колебания громкости в пределах 10% нормальны. Скачки 30–50% — признак неисправности.
Изменение при перегрузке. При нарастании давления до 10–13 бар шум усиливается на 15–20%. Это норма. Усиление на 50% или появление новых тональностей — перегрузка или износ.
Фоновые звуки, которые не страшны: ровный гул вентилятора, пульсация всасывающего клапана, тихое бульканье в маслосепараторе. Эти звуки присутствуют всегда, меняются плавно, не раздражают слух.
Услышали подозрительный шум? Не паникуйте, но и не откладывайте. Алгоритм действий различается по критичности.
Протокол «Жёлтый» — появился новый звук, но компрессор работает стабильно. Зафиксируйте время, режим работы, характер звука (запись на телефон). Проверьте параметры: температура, давление, вибрация. Сравните с базовой линией. Если отклонения минимальны — работайте, но усильте мониторинг. Плановая диагностика в ближайшие 48 часов.
Протокол «Оранжевый» — гул с тональностью, свист, неравномерность. Немедленно снизьте нагрузку до 50%. Подготовьте резервное оборудование. Вызовите диагноста в течение 4 часов. Не оставляйте компрессор без присмотра.
Протокол «Красный» — стук, грохот, резкая вибрация. Нажмите аварийную остановку. Не пытайтесь «сбросить нагрузку плавно». Каждая секунда работы увеличивает ущерб. Изолируйте компрессор от сети. Вызовите экстренную диагностику.
Что нельзя делать ни при каких обстоятельствах: продолжать работу «до конца смены», увеличивать обороты чтобы «перекричать» шум, доливать масло при подозрении на механические повреждения, самостоятельно разбирать корпус без подготовки.
Вопрос к вам: когда вы в последний раз прислушивались к своему компрессору не «мимо», а целенаправленно? Если не помните — сделайте это сегодня. Запишите базовый звук. Через месяц сравните. Это займёт 5 минут и может сэкономить 500 000 рублей на ремонт винтового компрессора.