ISO 7919-1: الاهتزاز الميكانيكي - تقييم اهتزاز الآلة من خلال القياسات على الأعمدة الدوارة - الجزء 1: المبادئ التوجيهية العامة

ملخص

ISO 7919-1 هو معيار دولي رئيسي يوفر إرشادات عامة لقياس وتقييم اهتزازات أعمدة الدوران للآلات. هذا المعيار هو المقابل لـ ايزو 10816، الذي يتعامل مع الاهتزاز على الأجزاء غير الدوارة. يركز معيار ISO 7919 على استخدام المواد غير التلامسية مجسات القرب لقياس حركة العمود مباشرةً بالنسبة لمحامله. يُعدّ هذا النوع من القياس مهمًا بشكل خاص للآلات الكبيرة والحيوية ذات المحامل ذات الغشاء السائل، مثل التوربينات والضواغط والمضخات الكبيرة، حيث يُعدّ فهم السلوك الديناميكي للدوار أمرًا أساسيًا للتشغيل الآمن.

جدول المحتويات (البنية المفاهيمية)

يوفر المعيار إطارًا لإعداد برنامج قياس اهتزاز العمود وتفسير النتائج:

1. 1. مبدأ النطاق والقياس:

   يُحدد هذا القسم الأول نطاق المعيار، موضحًا أنه يُقدم الإجراءات العامة لقياس وتقييم اهتزازات أعمدة الدوران. ويُرسي هذا القسم المبدأ الأساسي: يُركز هذا النوع من القياسات على الحركة الاهتزازية للعمود نفسه، عادةً بالنسبة لغلاف المحمل الثابت. ويُمثل هذا فرقًا جوهريًا عن قياسات الغلاف (المشمولة بالمعيار ISO 10816). يُعد اهتزاز العمود القياس المُفضل للآلات التي يكون فيها الدوار ضخمًا مقارنةً بالغلاف، ويكون مدعومًا في محامل ذات غشاء مائع. في هذه الحالات، قد تحدث حركة كبيرة للعمود ضمن خلوص المحمل دون أن تنتقل إلى الغلاف الخارجي. والهدف الرئيسي هو تقييم شدة حركة العمود الديناميكية هذه لحماية الآلة من تلف المحمل أو تلامس الدوار بالجزء الثابت.

2. 2. كميات القياس:

   يحدد هذا الفصل المعايير التي ينبغي قياسها وتقييمها. الكمية الأساسية لتقييم شدة الاهتزاز الكلية هي: S_ص القيمة، والتي هي من الذروة إلى الذروة الإزاحة الاهتزازية للعمود. يمثل هذا الانحراف الكلي لخط وسط العمود أثناء حركته داخل المحمل، وهو مقياس أساسي لحماية الآلات، إذ يمكن مقارنته مباشرةً بخلوص المحمل الفعلي. ومع ذلك، يُقرّ المعيار أيضًا بقيمة كميات أخرى لأغراض التشخيص. ويوصي بأن يكون نظام القياس قادرًا أيضًا على توفير مدار العمود (مسار خط وسط العمود)، وهو أمر ضروري لتشخيص مشكلات مثل دوران الزيت أو عدم المحاذاة، و متوسط موضع خط وسط العمود، والذي قد يشير تغييره إلى تغيرات في الحمل أو المحاذاة. في بعض التطبيقات، تُستخدم أيضًا قيم الاهتزاز المُفلترة (مثلاً عند سرعة تشغيل 1X) للتقييم.

3. 3. الأجهزة والتركيب:

   يقدم هذا الفصل إرشادات حول الأجهزة اللازمة لقياس اهتزاز العمود. ويحدد استخدام أنظمة المجسات غير التلامسية، والتي تتكون من ثلاثة مكونات رئيسية: المسبار (المستشعر)، و كابل تمديد، و السائق (أو القريب)هذه المكونات مُعايرة كنظام متكامل، وهي غير قابلة للتبديل. توصي المعايير بتركيب المجسات في أزواج عند كل محمل، بزاوية 90 درجة (تكوين XY). يتيح هذا لنظام القياس التقاط الحركة ثنائية الأبعاد لخط مركز العمود بالكامل، وبناء مداره. يُشدد على أهمية التركيب السليم، إذ يتطلب استخدام حوامل تثبيت صلبة، وتباعدًا صحيحًا للمجسات، وضمان أن يكون سطح مسار المجس أملسًا وخاليًا من أي خلل كهربائي أو ميكانيكي قد يُفسد الإشارة.

4. 4. معايير التقييم والمناطق:

   يقدم هذا القسم إطارًا لتقييم شدة الاهتزاز المقاس. ويقترح معيارين رئيسيين. الأول هو معيار مطلق، ويتضمن مقارنة اهتزاز العمود المقاس (S) مع الاهتزازات الأخرى._ص) مقابل حدود محددة مسبقًا. يقترح المعيار نموذجًا رباعي المناطق لهذا:

   • المنطقة أ (جيدة): مستويات الاهتزاز على الآلات التي تم تشغيلها حديثًا.
   • المنطقة ب (مُرضية): مقبول للتشغيل طويل الأمد غير المقيد.
   • المنطقة ج (غير مرضية): يشير إلى وجود مشكلة محتملة؛ ويجب فحص الجهاز لتحديد السبب.
   • المنطقة د (غير مقبولة): تعتبر مستويات الاهتزاز ضارة؛ لذا يلزم اتخاذ إجراء فوري.

   يعتمد المعيار الثاني على تغير في شدة الاهتزاز عن خط أساس معروف. أي زيادة ملحوظة في الاهتزاز، حتى لو كانت ضمن نطاق "مُرضٍ"، قد تكون مؤشرًا مبكرًا على عطل مُتطور. يُوفر هذا الجزء من المعيار (الجزء 1) الإطار العام؛ أما القيم الرقمية المُحددة لحدود المنطقة، فترد في الأجزاء الخاصة بالآلات من سلسلة ISO 7919.

5. 5. إرشادات حول ضبط أجهزة الإنذار (التنبيه والرحلة):

   يقدم هذا القسم الأخير إطارًا عمليًا لتطبيق معايير التقييم في نظام حماية الآلات الآلي. ويوصي باستراتيجية إنذار من مستويين. المستوى الأول هو يُحذًِر نقطة ضبط (أو "إنذار"). عادةً ما تُضبط هذه النقطة فوق مستوى التشغيل الطبيعي والمستقر للآلة. في حال تجاوز هذا المستوى، يُصدر تحذير للمشغل يفيد بتغير حالة الآلة وبضرورة إجراء تحقيق. أما المستوى الثاني، وهو أعلى، فهو رحلة نقطة ضبط (أو "إيقاف التشغيل"). هذا حدٌّ مطلق يُضبط عند مستوى يُحتمل أن يُسبب فيه استمرار التشغيل ضررًا جسيمًا. في حال تجاوز هذا المستوى، يجب أن يُفعّل النظام إيقاف تشغيل الجهاز تلقائيًا لمنع حدوث عطل كارثي. تُوصي المعايير بأن تستند هذه النقاط المحددة إلى كلٍّ من الحدود المطلقة للمنطقة (لا يجب ضبط "الرحلة" فوق حدود المنطقة ج/د) والتغييرات الكبيرة عن خط الأساس المُحدَّد (على سبيل المثال، يُمكن إطلاق تنبيه إذا تضاعف الاهتزاز، حتى لو كان الجهاز لا يزال في المنطقة ب).

المفاهيم الرئيسية

• اهتزاز العمود مقابل الغلاف: المبدأ الأساسي هو أنه بالنسبة لبعض الآلات (خاصة تلك التي تحتوي على دوارات ضخمة وصلبة وأغلفة مرنة نسبيًا)، فإن حركة العمود نفسها هي مؤشر أكثر مباشرة وموثوقية للحالة الديناميكية للآلة من الاهتزاز الذي ينتقل إلى خارج غلاف المحمل.
• حماية الآلات: وفي حين تُستخدم البيانات أيضًا لأغراض التشخيص، فإن التطبيق الأساسي لإطار عمل ISO 7919 يتمثل في أنظمة حماية الآلات في الوقت الفعلي والمصممة لمنع الأعطال الكارثية.
• أهمية الحركة النسبية: من خلال قياس حركة العمود بالنسبة للمحمل، يمكن للمحللين تقييم استخدام خلوص المحمل بشكل مباشر وتشخيص مشكلات محددة مثل دوامة زيتية أو التحميل المسبق المفرط.

← العودة إلى الفهرس الرئيسي