تعرَّف على Vibromera.com — موقعنا الدولي الجديد. زوروا Vibromera.com →

أداة هندسية مجانية #023

حدود الاهتزاز - التوربينات المائية ووحدات الضخ

تقييم شدة الاهتزاز للتوربينات الهيدروليكية، والتوربينات الضخية، والمضخات وفقًا للمعيار ISO 20816-5. يدعم قياسات سرعة غلاف المحمل وإزاحة العمود.

ISO 20816-5 المناطق أ/ب/ج/د الآلات المائية
الإعدادات المسبقة السريعة

نتائج

A
B
C
D
منطقة الاهتزاز
—
القيمة المقاسة
—
توصية
—
منطقةالحدودوصف

نطاق معيار ISO 20816-5

تحدد المواصفة القياسية ISO 20816-5 معايير تقييم الاهتزازات للآلات الهيدروليكية، بما في ذلك توربينات كابلان وفرانسيس وبيلتون، وتوربينات المضخات، والمضخات المستخدمة في محطات الطاقة الكهرومائية. وهي تغطي كلاً من التكوينات الرأسية والأفقية للآلات.

اهتزاز غلاف المحمل - الآلات الرأسية

تُقاس سرعة الاهتزاز واسعة النطاق على مسكن المحمل بوحدة mm/s RMS، عادةً ضمن نطاق 10–1000 هرتز. ينطبق ذلك على وحدات كابلان الرأسية، وفرانسيس، وطلمبة-توربين، ووحدات المضخات. قيم حدود المناطق في هذه الصفحة هي قيم إرشادية مبسّطة من سلسلة ISO 10816/20816؛ وتختلف جداول ISO 20816-5 الخاصة بمجموعة الآلة والسرعة في التفاصيل، ويجب الرجوع إليها في التقييمات التعاقدية أو تقييمات القبول.

حدود المنطقةالسرعة (mm/s RMS)
أ/ب2.8
ب/ج5.3
سي/دي8.5

اهتزاز غلاف المحمل - بيلتون أفقي

تتميز توربينات بيلتون الأفقية بحدود مسموح بها أقل بسبب ترتيب المحامل وخصائص التحميل النبضي.

حدود المنطقةالسرعة (mm/s RMS)
أ/ب2.3
ب/ج4.5
سي/دي7.1

إزاحة العمود - الآلات الرأسية

يتم قياس الإزاحة النسبية للعمود باستخدام مجسات التقارب، ويتم التعبير عنها كإزاحة من الذروة إلى الذروة بالميكرومتر.

حدود المنطقةالإزاحة (μm p-p)
أ/ب80
ب/ج160
سي/دي260

ℹ️ ملاحظة: تتميز الآلات الهيدروليكية العمودية بخصائص اهتزاز فريدة نتيجة تأثير الجاذبية على طول محور العمود. وتؤثر حالة محامل الدفع والقوى الهيدروليكية (اندفاع أنبوب السحب، والتجويف) بشكل كبير على سلوك الاهتزاز.

⚠️ هام: ينبغي مراقبة كل من اهتزازات غلاف المحمل واهتزازات العمود. ويُعتمد التقييم الأسوأ من بين التقييمين في التقييم الإجمالي. وتؤثر ظروف التشغيل (الحمل، والضغط، ومستوى الماء في المصب) بشكل كبير على مستويات الاهتزاز في الآلات الكهرومائية.

ISO 20816-5 applies to hydraulic machines including:

  • Vertical Kaplan turbines
  • Vertical Francis turbines
  • Vertical pump-turbines (reversible)
  • Horizontal Pelton turbines
  • Vertical pumps

These machines operate in hydroelectric power plants with typical speeds from 60 to 1000 RPM.

Hydraulic machines operate at much lower speeds (60–500 RPM vs 1500–3600 RPM for steam turbines) and experience unique hydraulic excitation forces:

  • Draft tube surge and pressure pulsations
  • Cavitation-induced vibration
  • Wicket gate and runner vane pass frequencies
  • Von Kármán vortex shedding

Vertical machines also have additional considerations for thrust bearing vibration and axial hydraulic forces.

Shaft displacement is measured using proximity probes mounted near the guide bearings, measuring peak-to-peak displacement in micrometers (μm p-p). This is critical for vertical machines where shaft orbit monitoring reveals:

  • Unbalance and misalignment
  • Hydraulic instabilities
  • Guide bearing wear
  • Seal rub conditions

Horizontal Pelton turbines have lower vibration limits than vertical machines because:

  • Horizontal bearing arrangements are more sensitive to dynamic forces
  • Impulse loading from the Pelton bucket jet impact produces distinct vibration
  • Gravity loads on horizontal bearings create different dynamic behavior

The Zone A/B boundary is 2.3 mm/s vs 2.8 mm/s for vertical machines.

For Zone C on a hydro turbine:

  • Investigate root causes: runner cavitation, draft tube surge, guide bearing wear, shaft misalignment, hydraulic resonance
  • Increase monitoring frequency to continuous if not already
  • Consider load restrictions to reduce hydraulic excitation
  • Plan corrective action during the next scheduled outage
  • Monitor trend carefully — if approaching Zone D, consider shutdown

الإجراءات الموصوفة في هذه الصفحة طوّرها واختبرها ميدانيًا فريق Vibromera باستخدام Balanset-1A، وهو موازن محمول ثنائي القناة ومحلل اهتزاز لموازنة الدوارات في الموقع.

فيبروميرا — موازنة محمولة وتحليل الاهتزازات
أجهزة تحليل الاهتزازات الاحترافية وأنظمة الموازنة الميدانية لآلات الطاقة الكهرومائية. تقييم ميداني متوافق مع معيار ISO 20816. مستخدمة في أكثر من 50 دولة.
تعرّف على المزيد حول أجهزة موازنة Vibromera
فئات:

Nikolai Shelkovenko

Nikolai Shelkovenko

Nikolai Shelkovenko مهندس تحليل اهتزازات ومؤسس شركة Vibromera ورئيسها التنفيذي. منذ أكثر من 15 عامًا يوازن المعدات الدوارة في الموقع لا على منصة اختبار: آلات التقطيع، والمراوح الصناعية، والكسارات، وأجهزة الطرد المركزي، والأعمدة، ومغازل التشغيل. من هذا العمل وُلدت أجهزة Balanset — فقد صُممت كأداة يستطيع الأخصائي حملها إلى الآلة واستخدامها بمفرده في الموقع، لا كمعدات مختبرية. تأسست Vibromera عام 2017، ومقرها منذ عام 2023 في بورتو بالبرتغال. هنا يجري تطوير سلسلة Balanset وتجميعها ودعمها. الجهاز الرئيسي هو Balanset-1A، وهو محلل محمول للموازنة في مستوى واحد ومستويين ولتشخيص الاهتزازات. يشارك Nikolai شخصيًا في دعم العملاء، وفي معالجة حالات الموازنة الصعبة، وفي تطوير البرنامج. وهو يعمل مع عملاء في جميع أنحاء العالم، وبأي لغة.

واتساب
بالانسيت-1أ - €1975اسأل المهندس