ISO 20816-3: الاهتزاز الميكانيكي - قياس وتقييم اهتزاز الآلة - الجزء 3: الآلات الصناعية

ملخص

ISO 20816-3 هو المعيار الحديث الحالي الذي يوفر قيمًا عددية محددة للاهتزازات المقبولة للآلات الصناعية الشائعة. وهو التطبيق العملي المباشر للإطار العام المُنشأ في ISO 20816-1 ويعمل كبديل رسمي للمصطلح المستخدم على نطاق واسع ISO 10816-3. يعد هذا المعيار وثيقة يومية بالغة الأهمية لمهندسي الموثوقية وفنيي الصيانة لتقييم حالة الماكينة بناءً على قياسات الاهتزاز المأخوذة على الأجزاء غير الدوارة (على سبيل المثال، أغلفة المحامل).

جدول المحتويات (البنية المفاهيمية)

يتبع المعيار هيكل سابقه ولكن مع معايير محدثة، مما يوفر دليلاً واضحًا للتطبيق العملي:

1. 1. النطاق:

   يُحدد هذا الفصل التمهيدي بوضوح حدود تطبيق هذا المعيار. وينص على أن هذه الإرشادات مُخصصة للآلات الصناعية ذات تصنيفات طاقة تزيد عن 15 كيلوواط وسرعات تشغيل تتراوح بين 120 و15000 دورة في الدقيقة. ويركز هذا الفصل على الآلات الصناعية الشائعة، مثل المضخات والمحركات الكهربائية والضواغط والمراوح. والأهم من ذلك، أنه يوضح أن معايير التقييم المُقدمة مُخصصة لقياسات النطاق العريض في الموقع، والتي تُجرى على الأجزاء غير الدوارة من الآلة (مثل أغلفة المحامل) في ظروف التشغيل العادية والمستقرة. يُمهد هذا القسم الطريق لضمان معرفة المستخدم بدقة بالآلات والظروف التي يُمكن فيها تطبيق الحدود الرقمية القيّمة لهذا المعيار بشكل موثوق.

2. 2. تصنيف الآلات (المجموعات):

   يُعد هذا الفصل الأكثر أهميةً لتطبيق المعيار بشكل صحيح، إذ تعتمد حدود الاهتزاز كليًا على تصنيف الآلة. يُصنّف المعيار الآلات بناءً على حجمها (تصنيف القدرة)، ونوع المحرك (محرك، توربين، إلخ)، ومرونة قاعدة دعمها. المجموعات الرئيسية هي:

   • المجموعة 1: آلات كبيرة، عادةً ما تتجاوز قدرتها 300 كيلوواط، مُثبّتة على أسس ثقيلة وصلبة (مثل كتل خرسانية كبيرة). ومن الأمثلة على ذلك توربينات توليد الطاقة الكبيرة ومضخات العمليات الرئيسية.
   • المجموعة 2: آلات متوسطة الحجم، بقدرات تتراوح بين 15 كيلوواط و300 كيلوواط، مثبتة أيضًا على قواعد صلبة. هذه الفئة هي الأكثر شيوعًا، وتغطي غالبية المضخات والمراوح والمحركات الكهربائية الصناعية القياسية.
   • المجموعة 3 و 4: تغطي هذه المجموعات الآلات الكبيرة (المجموعة 3) والمتوسطة (المجموعة 4) المُثبّتة على هياكل دعم خفيفة الوزن ومرنة (مثل زلاجات فولاذية أو عوازل اهتزاز). يُقدّم هذا المعيار تعريفًا فنيًا للأساس المرن بناءً على ما إذا كان التردد الطبيعي الأول للآلة أعلى أو أقل من سرعة تشغيلها الرئيسية.

   إن التعرف بشكل صحيح على المجموعة التي تنتمي إليها الآلة هو الخطوة الأولى الأساسية قبل أن تتمكن من استخدام مخططات شدة الاهتزاز.

3. 3. قيم منطقة شدة الاهتزاز (الرسم البياني):

   هذا هو جوهر المعيار العملي، حيث يوفر القيم العددية النهائية لتقييم الاهتزازات. يحتوي القسم على جداول توضح بوضوح سرعة التربيع التربيعي مستويات السرعة (بالملليمتر/ثانية والبوصة/ثانية) التي تُشكل الحدود بين مناطق التقييم الأربع (أ/ب، ب/ج، وج/د). هذه القيم مُقدمة لكل مجموعة من مجموعات الآلات المُحددة في الفصل السابق. على سبيل المثال، يُمكن للمستخدم البحث عن "المجموعة 2" للآلات متوسطة الحجم المُثبتة على أسس صلبة، والعثور على قيم السرعة الدقيقة. قد يُحدد الجدول أن الحد الفاصل بين المنطقة ب (تشغيل طويل الأمد غير مُقيد) والمنطقة ج (غير مُناسبة للتشغيل طويل الأمد) لهذه المجموعة هو 4.5 مم/ثانية. يُتيح هذا للفني إجراء قياس، ومقارنته مُباشرةً بالجدول، وإصدار حكم فوري قائم على المعايير بشأن سلامة الآلة.

4. إرشادات حول إعدادات التنبيه:

   يقدم هذا القسم الأخير نصائح عملية حول كيفية ترجمة حدود منطقة التقييم إلى إنذارات تشغيلية فعّالة للمراقبة المستمرة أو الدورية. ويعزز استراتيجية الإنذار ثنائية المستوى الموصى بها في المعيار ISO 20816-1. المستوى الأول، يُحذًِر عادةً ما يُضبط مستوى الإنذار على مستوى يشير إلى أن اهتزاز الآلة قد زاد بشكل ملحوظ عن مستواه الأساسي الطبيعي أو دخل المنطقة ج. يُعد هذا بمثابة إنذار مبكر يستدعي التحقيق والتحليل. أما المستوى الثاني، وهو الأعلى، رحلة أو خطر إنذار الخطر هو حدٌّ مطلقٌ لا ينبغي تجاوزه. يُحدَّد هذا الحد عادةً عند الحدود بين المنطقتين "ج" و"د". يُشير تجاوز هذا الحد إلى احتمالٍ كبيرٍ لحدوث أضرارٍ جسيمة، ويجب اتخاذ إجراءاتٍ فورية، بما في ذلك إيقاف تشغيل الآلة تلقائيًا لمنع حدوث عطلٍ كارثي. يُتيح هذا التوجيه للمُشغِّلين الانتقال من التقييم البسيط إلى الحماية الاستباقية والآلية للآلة.

المفاهيم الرئيسية والتحديثات

• الاستبدال المباشر لـ ISO 10816-3: هذا المعيار هو الخليفة الرسمي لمعيار ISO 10816-3. ورغم أن النهج الأساسي يبقى نفسه، فقد تمت مراجعة وتحديث الحدود الرقمية وبعض التصنيفات بناءً على بيانات وخبرات الصناعة الجديدة.
• الحدود العملية والقابلة للتنفيذ: الهدف الرئيسي من هذه الوثيقة هو توفير أرقام واضحة وقابلة للتنفيذ. يمكن للفني قياس اهتزاز المضخة، وتصنيفه في المجموعة الصحيحة (مثل المجموعة 2، أساس صلب)، ومقارنة القراءة بالجدول لإجراء تقييم فوري لحالتها.
• نوع الأساس أمر بالغ الأهمية: يواصل المعيار التأكيد على الفرق الجوهري بين الأساسات الصلبة والمرنة. فالآلة المبنية على هيكل دعم مرن تتحمل مستوى اهتزاز أعلى من نفس الآلة المبنية على قاعدة صلبة صلبة.
• التركيز على الأجزاء غير الدوارة: من المهم تذكر أن هذا المعيار (مثل سابقه) ينطبق على القياسات المأخوذة على الهيكل الثابت للآلة، مثل أغلفة المحامل. ويُستخدم بالتزامن مع أجزاء أخرى من سلسلة ISO 20816 لقياس اهتزاز العمود، عند الاقتضاء.

← العودة إلى الفهرس الرئيسي