Adottato il nuovo standard di allineamento alberi ANSI/ASA

L'allineamento degli alberi è un passaggio fondamentale nell'installazione di macchine rotanti, in una nuova installazione o in una macchina riparata. Saltare o eseguire male questo passaggio può ridurre l'efficienza operativa e ridurre la durata della macchina. La procedura per allineare due macchine rotanti richiede la misurazione delle rispettive posizioni degli alberi e la regolazione di una o entrambe le carcasse della macchina, solitamente mediante spessori ai piedi. Fino a poco tempo fa, però, quanto esattamente gli alberi dovessero essere allineati era una questione aperta. La situazione è cambiata con la pubblicazione dello standard 2.75-17 dell’American National Standards Institute/Acoustical Society of America (ANSI/ASA). Di seguito è riportato un riepilogo degli argomenti trattati e dei vantaggi che ne trarranno gli utenti coinvolti nell'allineamento degli alberi delle macchine.

Prima di andare oltre, è importante riconoscere che ANSI/ASA S2.75-17 rappresenta un grande passo avanti. In precedenza, non esistevano standard a livello di settore per l’impostazione delle tolleranze e delle migliori pratiche di allineamento degli alberi; quindi, il compito è spettato ai produttori di macchinari e alle organizzazioni focalizzate su applicazioni specifiche del settore.

Ad esempio, lo standard 670 dell'American Petroleum Institute (API) ha fornito tolleranze di allineamento dell'albero per alcune pompe idrodinamiche utilizzate nell'industria petrolchimica. Una guida sulle tolleranze e sulle migliori pratiche per l'allineamento degli alberi è stata sviluppata da vari esperti di ingegneria meccanica del settore e dai fornitori di strumenti per l'allineamento degli alberi. Sebbene i più diffusi utilizzino metodologie e curve simili per illustrare tolleranze più strette per macchine a velocità più elevate, variano considerevolmente in termini di disallineamento residuo consentito.

Nel dicembre 2013, il Vibration Institute e l'ASA hanno avviato uno sforzo congiunto per creare uno standard universale per l'allineamento degli alberi a livello di settore. Questo impegno è culminato nel 2017 con la pubblicazione di "ANSI/ASA S2.75-2017: Metodologia di allineamento degli alberi, parti 1 e 2. Parte 1: Principi generali, metodi, pratiche e tolleranze". Questo standard riguarda l'allineamento degli alberi della configurazione di macchina più comune: una macchina orizzontale con un motore e un componente condotto, ciascuno con due cuscinetti (un set di quattro cuscinetti) e un giunto flessibile tra gli alberi. La "Parte 2: Vocabolario" definisce i termini utilizzati nella Parte 1. La Parte 3, la cui pubblicazione è prevista per il 2022, riguarderà l'allineamento degli alberi delle macchine verticali.

Oltre alle indicazioni sulle tolleranze di allineamento degli alberi, ANSI/ASA S2.75-2017 fornisce una metodologia per le misurazioni manuali e laser. Stabilisce inoltre i gradi di qualità dell'allineamento, descrive le migliori pratiche per i movimenti correttivi e affronta i problemi di base di montaggio e base. Inoltre, il documento include diversi allegati informativi, tra cui:

Tra le preoccupazioni fondamentali gli indirizzi ANSI/ASA S2.75-2017 includono tolleranze accettabili relative alla posizione relativa dell'albero (allineamento dell'albero). Prescrive inoltre tolleranze per altri fattori critici come la planarità e il livello della base, l'eccentricità dell'albero, l'eccentricità del giunto, il piede zoppo e il movimento del macchinario OLTR.

Inoltre, lo standard specifica una tolleranza per la deformazione di tubi e condutture, che "non sarà sufficiente a causare cambiamenti nell'allineamento dell'albero di grandezza superiore a 50 micrometri (2 mil; mil = 1/1000 di pollice) misurati verticalmente o orizzontalmente all'accoppiamento." L'allegato C incluso fornisce una metodologia per identificare e correggere questa condizione durante l'allineamento degli alberi della pompa.

È importante sottolineare che ANSI/ASA S2.75-2017 fornisce un approccio completo al processo di allineamento degli alberi, incluso un diagramma di flusso che mostra i passaggi chiave e i punti decisionali.

Dei due metodi comuni per valutare l'allineamento albero-albero (vedi immagine del rotatore in alto), uno utilizza l'offset e l'angolarità tra le linee centrali dell'albero per indicare l'allineamento. L'altro valuta l'offset su ciascuna delle due facce di accoppiamento rispetto alla distanza tra loro, ottenendo una coppia di angoli descritti in mil di offset/pollici di separazione (mils/in o µm/mm).

ANSI/ASA S2.75-2017 si riferisce all'elemento flessibile tra i mozzi di accoppiamento come collegamento meccanico di accoppiamento (CML). L'angolarità tra la CML e ciascun mozzo che si verifica in un punto chiamato piano flessibile compensa il disallineamento da albero a albero. Poiché questi due angoli del piano flessibile rappresentano il lavoro svolto dal giunto flessibile in modo più accurato rispetto ai valori di offset e angolarità, ANSI/ASA S2.75-2017 utilizza questo metodo per stabilire le tolleranze di allineamento.