ISO 10816-3: حدود الاهتزاز للآلات الصناعية
ملخص عملي لمعيار ISO 10816-3:2009 لفحص الاهتزاز في الموقع على الوحدات الآلية الصناعية التي تزيد قدرتها على 15 كيلوواط وتعمل بسرعات بين 120 و15,000 دورة/دقيقة: مناطق التقييم من A إلى D بدلالة قيم الجذر التربيعي المتوسط (RMS) للسرعة والإزاحة، ومجموعتان من الآلات، وفئتان للتركيب، ومعيار التغير، وإرشادات ضبط قيم ALARM و TRIP.
يقيس جهاز محمول مثل Balanset-1A سرعة الاهتزاز بقيمة الجذر التربيعي المتوسط (RMS) عريضة النطاق على مبيتات المحامل؛ ونطاقه الترددي الافتراضي من 10 هرتز إلى نحو 1 كيلوهرتز يطابق النطاق المعتمد هنا لمعظم الآلات. أما مقارنة القراءة بالجداول أدناه فتجريها بنفسك، لأن برنامج Balanset لا يحدد مناطق ISO 10816-3 تلقائيًا.
مرجع سريع: حدود شدة الاهتزاز
حدود المناطق في ISO 10816-3:2009، الملحق A: الجدول A.1 للمجموعة 1 والجدول A.2 للمجموعة 2. جميع القيم هي قيم الجذر التربيعي المتوسط (RMS) عريضة النطاق، مقيسة في الاتجاه الشعاعي على مبيتات المحامل أو قواعدها أثناء تشغيل الآلة تشغيلًا مستقرًا.
النطاق الترددي: 10–1000 هرتز، أو 2–1000 هرتز للآلات التي تعمل بسرعة أقل من 600 دورة/دقيقة. حدد أولًا مجموعة الآلة وفئة التركيب، ثم استخرج المنطقة من الجدول.
معايير التقييم — سرعة الجذر التربيعي المتوسط (RMS) بوحدة مم/ث
قيم حدود المناطق وفق ISO 10816-3 للآلات الصناعية
| مجموعة الآلات | حد المنطقتين A / B | حد المنطقتين B / C | حد المنطقتين C / D |
|---|---|---|---|
| المجموعة 1 — تركيب صلب أكثر من 300 كيلوواط (حتى 50 ميغاواط) أو آلة كهربائية بارتفاع محور العمود H ≥ 315 مم؛ تركيب صلب | 2.3 | 4.5 | 7.1 |
| المجموعة 2 — تركيب صلب ★ أكثر من 15 كيلوواط وحتى 300 كيلوواط أو آلة كهربائية بارتفاع محور العمود 160 ≤ H < 315 مم؛ تركيب صلب | 1.4 | 2.8 | 4.5 |
| المجموعة 1 — تركيب مرن أكثر من 300 كيلوواط (حتى 50 ميغاواط) أو آلة كهربائية بارتفاع محور العمود H ≥ 315 مم؛ تركيب مرن | 3.5 | 7.1 | 11.0 |
| المجموعة 2 — تركيب مرن أكثر من 15 كيلوواط وحتى 300 كيلوواط أو آلة كهربائية بارتفاع محور العمود 160 ≤ H < 315 مم؛ تركيب مرن | 2.3 | 4.5 | 7.1 |
تنطبق الحدود على القراءات الشعاعية عند أي محمل أو قاعدة محمل أو مبيت، وعلى القراءات المحورية عند محامل الدفع فقط. ويجب أن تعمل الآلة تشغيلًا مستقرًا بالسرعة المقننة أو ضمن نطاق السرعات المسموح به لها؛ ولا تُقيَّم بهذه الحدود القراءاتُ المأخوذة أثناء تغير السرعة أو الحمل. ويجوز للشركة المصنعة والعميل الاتفاق على قيم أخرى لآلة بعينها أو لتركيب غير معتاد.
المستوى الذي يُلاحظ عادةً في الآلات التي أُدخلت في الخدمة للتو.
يُقبل عادةً للتشغيل طويل الأمد دون قيود.
يُعد عادةً غير مُرضٍ للتشغيل المستمر طويل الأمد. وكقاعدة عامة، يمكن أن تبقى الآلة في الخدمة لفترة محدودة إلى أن تسنح فرصة مناسبة لإجراء أعمال تصحيحية.
يُعد الاهتزاز عند هذا المستوى عادةً شديدًا بما يكفي لإحداث تلف في الآلة.
إزاحة الجذر التربيعي المتوسط (RMS) بوحدة ميكرومتر
يورد الملحق A حدود الإزاحة إلى جانب حدود السرعة. وإذا قست الكميتين كلتيهما، فالعبرة بالمنطقة الأشد صرامة.
| مجموعة الآلات | حد المنطقتين A / B | حد المنطقتين B / C | حد المنطقتين C / D |
|---|---|---|---|
| المجموعة 1 — تركيب صلب | 29 | 57 | 90 |
| المجموعة 2 — تركيب صلب ★ | 22 | 45 | 71 |
| المجموعة 1 — تركيب مرن | 45 | 90 | 140 |
| المجموعة 2 — تركيب مرن | 37 | 71 | 113 |
تكتسب الإزاحة أهمية خاصة في الآلات البطيئة: فعندما تهيمن المركّبة التي تتكرر مرة واحدة في كل دورة، قد تدل سرعة تبدو معتدلة على حركة مفرطة. لذا ينبغي أن يعتمد تقييم هذه الآلات على السرعة والإزاحة معًا.
الوحدات الإمبراطورية — سرعة الجذر التربيعي المتوسط (RMS) بوحدة بوصة/ث
القيم المكافئة للمناطق التي تستخدم نظام القياس الإمبراطوري (1 مم/ث ≈ 0.03937 بوصة/ث)
| مجموعة الآلات | حد المنطقتين A / B | حد المنطقتين B / C | حد المنطقتين C / D |
|---|---|---|---|
| المجموعة 1 — تركيب صلب | 0.091 | 0.177 | 0.280 |
| المجموعة 2 — تركيب صلب ★ | 0.055 | 0.110 | 0.177 |
| المجموعة 1 — تركيب مرن | 0.138 | 0.280 | 0.433 |
| المجموعة 2 — تركيب مرن | 0.091 | 0.177 | 0.280 |
⚡ حاسبة منطقة الاهتزاز
اختر مجموعة الآلة وفئة التركيب، وأدخل قراءاتك لتحصل على المنطقة وفحص التغير وإرشادات ALARM/TRIP وفق ISO 10816-3:2009.
صلب: أدنى تردد طبيعي لا يقل عن 1.25 ضعف تردد الإثارة. مرن: أي حالة أخرى.
لست متأكدًا من فئة التركيب؟ تحقق منها
مقارنة مرئية لحدود المناطق
يُظهر العرض التناسبي لكل منطقة كيف تتسع الحدود للآلات ذات التركيب المرن والآلات الأكبر حجمًا.
يحمل كل مقطع قيمة حدّه الأعلى بوحدة مم/ث RMS؛ ويمتد المقياس حتى 15 مم/ث.
ما هو معيار ISO 10816-3؟
المعيار ISO 10816-3 هو الجزء 3 من سلسلة ISO 10816 التي تتناول تقييم اهتزاز الآلات بالقياس على الأجزاء غير الدوارة. يحدد الجزء 1 النهج العام، ويحوّله الجزء 3 إلى معايير محددة للوحدات الآلية الصناعية التي تزيد قدرتها على 15 كيلوواط وتتراوح سرعاتها الاسمية بين 120 و15,000 دورة/دقيقة، مع القياس في الموقع. وتتناول هذه الصفحة الإصدار الثاني، ISO 10816-3:2009، الذي أعدته اللجنة الفرعية SC 2 التابعة للجنة الفنية TC 108 في منظمة ISO.
حلّ إصدار 2009 محل الإصدار الأول الصادر عام 1998. وكان التغيير الرئيسي فيه إخراج المضخات من نطاق التطبيق، لأن المضخات الديناميكية الدوارة أصبح لها جزء خاص بها هو ISO 10816-7.
يُقيَّم الاهتزاز بطريقتين: بحسب مقداره (المعيار I، المناطق من A إلى D)، وبحسب مقدار تغيره عن قيمة مرجعية محددة مسبقًا (المعيار II). ويورد الملحق A حدود المناطق بدلالة قيم الجذر التربيعي المتوسط (RMS) عريضة النطاق للسرعة والإزاحة، بشكل منفصل لمجموعتي الآلات وللتركيب الصلب والمرن.
المبادئ العامة: ISO 10816-1
النطاق وقابلية التطبيق
تحقق من نطاق التطبيق قبل استخدام الجداول: فالحدود مخصصة فقط لأنواع الآلات المذكورة أدناه، عند قياسها في الموقع في ظروف تشغيل مستقرة.
الآلات المشمولة
الوحدات الآلية التي تزيد قدرتها المقننة على 15 كيلوواط وتعمل بسرعات بين 120 و15,000 دورة/دقيقة، وهي:
- التوربينات البخارية بقدرة تصل إلى 50 ميغاواط؛
- وحدات التوربينات البخارية الأكبر (أكثر من 50 ميغاواط) التي تعمل بسرعة أقل من 1,500 أو أعلى من 3,600 دورة/دقيقة، وهي سرعات لا يشملها ISO 10816-2؛
- الضواغط الدوارة؛
- التوربينات الغازية الصناعية بقدرة تصل إلى 3 ميغاواط؛
- المولدات؛
- المحركات الكهربائية بجميع أنواعها؛
- النافخات والمراوح.
بالنسبة إلى المراوح، لا تلائم المعايير عمومًا إلا الوحدات التي تزيد قدرتها على 300 كيلوواط أو المراوح غير المركّبة تركيبًا مرنًا. أما المراوح الأخرى، ومنها مثلًا التصاميم الخفيفة المصنوعة من الصفائح المعدنية، فتحتاج إلى حدود يتفق عليها المورد والمشتري استنادًا إلى خبرة التشغيل السابقة.
متطلبات اتزان المراوح واهتزازها: ISO 14694
الآلات المستثناة
لا ينطبق ISO 10816-3:2009 على:
- وحدات المولدات التوربينية الكبيرة البرية التي تُدار بالبخار، بقدرة تزيد على 50 ميغاواط وبسرعة 1,500 أو 1,800 أو 3,000 أو 3,600 دورة/دقيقة (ISO 10816-2)؛
- وحدات التوربينات الغازية التي تزيد قدرتها المقننة على 3 ميغاواط (ISO 10816-4)؛
- الوحدات الآلية الهيدروليكية في محطات توليد الطاقة ومحطات الضخ (ISO 10816-5)؛
- الآلات الموصولة بآلات ترددية (ISO 10816-6)؛
- المضخات الديناميكية الدوارة، بما فيها الوحدات التي تُركَّب دفّاعتها مباشرةً على عمود المحرك أو تُثبَّت به تثبيتًا صلبًا (ISO 10816-7)؛
- الضواغط الدوارة ذات الإزاحة الموجبة، مثل الضواغط اللولبية؛
- الضواغط والمضخات المكبسية (الترددية)؛
- وحدات المضخات ذات المحركات الغاطسة؛
- توربينات الرياح.
لا يُؤخذ في الاعتبار إلا الاهتزاز الناشئ في الوحدة الآلية نفسها، لا الاهتزاز المنتقل إليها من الخارج. وتدخل ضمن النطاق الآلات المزودة بصناديق تروس أو بمحامل ذات عناصر متدحرجة، لكن تقييم حالة هذه التروس أو المحامل ليس جزءًا من المعيار. وتُستخدم المعايير نفسها في اختبارات القبول وفي المراقبة التشغيلية، سواء أكانت القياسات مستمرة أم دورية.
نطاق القدرة
وحدات آلية تزيد قدرتها على 15 كيلوواط. وفي الآلات الكهربائية تُحدَّد المجموعة بحسب ارتفاع محور العمود؛ أما الآلات الأصغر فتقع خارج نطاق هذا الجزء.
نطاق السرعة
سرعات تشغيل اسمية من 120 إلى 15,000 دورة/دقيقة. وتؤخذ القراءات أثناء التشغيل المستقر ضمن هذا النطاق.
موضع القياس
المحامل أو قواعد المحامل أو المبيتات: نقاط مكشوفة يمكن الوصول إليها عادةً، وتعكس اهتزاز مبيت المحمل دون رنين موضعي. وإذا تعذّر الوصول إلى المبيت، فقِس في أقرب نقطة ممكنة منه.
الكمية المقيسة
الكمية الرئيسية هي سرعة الجذر التربيعي المتوسط (RMS) عريضة النطاق بوحدة مم/ث؛ وتُضاف الإزاحة بوحدة ميكرومتر عند توقع مركّبات منخفضة التردد. والنطاق الترددي 10–1000 هرتز، أو 2–1000 هرتز عند السرعات الأقل من 600 دورة/دقيقة، وينبغي أن تستوفي الأجهزة متطلبات ISO 2954.
معنى RMS: سرعة الجذر التربيعي المتوسط (RMS)
تصنيف الآلات: مجموعتان ونوعان من التركيب
يصنّف ISO 10816-3 الآلات بحسب نوعها، وبحسب قدرتها المقننة أو ارتفاع محور عمودها، وبحسب مرونة تركيبها. وهناك مجموعتان من الآلات، ويمكن أن يكون عمود الآلة في أيٍّ منهما أفقيًا أو رأسيًا أو مائلًا، وأن تكون مركّبة تركيبًا صلبًا أو مرنًا.
| المجموعة | القدرة المقننة | الآلات الكهربائية | التصميم النموذجي | الحدود |
|---|---|---|---|---|
| 1 | أكثر من 300 كيلوواط (يغطي الجدول A.1 القدرات حتى 50 ميغاواط) | ارتفاع محور العمود H ≥ 315 مم | عادةً محامل انزلاقية؛ وسرعات تغطي النطاق 120–15,000 دورة/دقيقة كاملًا | الجدول A.1 |
| 2 ★ | أكثر من 15 كيلوواط، ولا تتجاوز 300 كيلوواط | ارتفاع محور العمود 160 مم ≤ H < 315 مم | عادةً محامل ذات عناصر متدحرجة؛ وسرعات أعلى من 600 دورة/دقيقة | الجدول A.2 |
يعرِّف ISO 496 ارتفاع محور العمود H بأنه المسافة من خط مركز العمود إلى مستوى التثبيت الخاص بالآلة نفسها، مقيسةً على الآلة بالحالة التي سُلِّمت بها. وبالنسبة إلى الآلة التي بلا أرجل، أو ذات الأرجل المرفوعة، أو المركّبة رأسيًا، يُستخدم ارتفاع محور العمود للطراز الأفقي المثبت على أرجل بمقاس الهيكل نفسه؛ وإذا لم يكن مقاس الهيكل معروفًا، فيُؤخذ نصف قطر الآلة.
كيفية تحديد فئة التركيب
فئة التركيب خاصية ديناميكية، ولا تتحدد بمادة الأساس أو كتلته. ففي اتجاه قياس معين يُعد التركيب صلبًا عندما يزيد التردد الطبيعي الأول للآلة ونظام تركيبها معًا على تردد الإثارة الرئيسي بنسبة 25% على الأقل، وهو التردد الذي يقابل في معظم الحالات سرعة الدوران. وفي كل الحالات الأخرى يُعد مرنًا.
قد يكون التركيب نفسه صلبًا في اتجاه ومرنًا في اتجاه آخر. ولا تكفي الحوامل المطاطية أو النابضية أو القاعدة الخرسانية أو الإطار الفولاذي بحد ذاتها لتحديد الفئة. استخدم الترددات الطبيعية المقيسة أو المحسوبة والإثارة التشغيلية ذات الصلة.
حالات نموذجية: المحركات الكهربائية الكبيرة والمتوسطة، ولا سيما منخفضة السرعة منها، تكون عادةً ذات تركيب صلب، في حين تكون المولدات التوربينية والضواغط التي تزيد قدرتها على 10 ميغاواط، وكذلك الوحدات الآلية الرأسية، ذات تركيب مرن عادةً.
إذا لم تحسم الرسومات والحسابات المسألة، يسمح المعيار بتحديد فئة التركيب بالاختبار. وفي الممارسة العملية يكون ذلك غالبًا باختبار صدم، أو بقياس أثناء تسارع الآلة عند بدء التشغيل أو تباطئها حتى التوقف، بما يكشف أدنى تردد طبيعي.
خلفية نظرية: التردد الطبيعي
إرشادات حول التطبيق العملي
تُستخدم المعايير نفسها في اختبارات قبول الآلات الجديدة أو المُصلَحة وفي مراقبة الآلات قيد التشغيل؛ والفرق في طريقة استخدام النتائج.
اختبار قبول المعدات الجديدة/المُصلَحة
حدود المناطق إرشادية وليست مواصفة قبول جاهزة: إذ يُتفاوض على قيم القبول بين مورد الآلة ومشتريها. وبوصفها مرجعًا، تساعد الحدود على استبعاد العيوب الواضحة والمتطلبات غير الواقعية على حد سواء. وقد تبرر بعض الآلات حدودًا مختلفة، أعلى أو أدنى؛ وعندئذ ينبغي للشركة المصنعة أن تبيّن الأسباب، وأن تثبت، حين يُسمح باهتزاز أعلى، أن ذلك لا يعرّض الآلة للخطر.
المراقبة التشغيلية للمعدات قيد الخدمة
أثناء الخدمة يُطرح سؤالان: في أي منطقة يقع المقدار الحالي (المعيار I)، وهل تغير تغيرًا جوهريًا (المعيار II). لا تدعو المنطقتان A و B إلى القلق بشأن التشغيل طويل الأمد، وتستدعي المنطقة C أعمالًا تصحيحية في أول فرصة مناسبة، أما المنطقة D فتعني أن الاهتزاز شديد بما يكفي لإحداث تلف في الآلة. تصف المنطقة شدة الاهتزاز، ولا تحدد سببه.
يقارن المعيار II القراءة بقيمة مرجعية حُددت سابقًا عند موضع المستشعر واتجاهه نفسيهما، وفي ظروف تشغيل مماثلة تقريبًا. ويُعد التغير، صعودًا أو هبوطًا، الذي يتجاوز 25% من الحد الأعلى للمنطقة B تغيرًا جوهريًا، ولا سيما إذا حدث فجأة، وينبغي أن يؤدي إلى بدء فحص تشخيصي حتى لو لم تُبلغ المنطقة C. ونسبة 25% قيمة استرشادية؛ وقد تبرر الخبرة بآلة معينة اعتماد قيمة أخرى.
مثال: في آلة من المجموعة 2 ذات تركيب صلب، يبلغ الحد الأعلى للمنطقة B قيمة 2.8 مم/ث، لذا يُعد أي تغير يزيد على 0.7 مم/ث جوهريًا. فالمحرك الذي عمل لسنوات عند 1.0 مم/ث وتبلغ قراءته الآن 2.2 مم/ث لا يزال في المنطقة B، لكن الارتفاع البالغ 1.2 مم/ث يستدعي الفحص بالفعل.
إجراءات القياس
تؤخذ القراءات عادةً على كل غطاء محمل أو قاعدة محمل في اتجاهين شعاعيين متعامدين. وفي الآلات الأفقية يكون هذان الاتجاهان عادةً الرأسي والأفقي. أما في الآلات الرأسية أو المائلة، فيجب أن يكون أحدهما اتجاه أعلى قراءة، وهو عادةً على امتداد المحور المرن. ويجوز وضع المستشعرات بأي زاوية حول المبيت، مع وجوب تسجيل المواضع والاتجاهات المستخدمة.
للتقييم، خذ الأكبر من القراءتين في كل مستوى قياس وقارنه بحدود المناطق. ولا يُقبل استخدام مستشعر واحد لكل مستوى إلا إذا عُرف أنه يلتقط مقدار الاهتزاز بصورة كافية، إذ قد لا يكون موجّهًا نحو القيمة القصوى.
لا يُراقَب الاهتزاز المحوري عادةً على المحامل الحاملة للأحمال الشعاعية. ويُقاس أساسًا في الفحوص الدورية أو لأغراض التشخيص، لأن بعض الأعطال تظهر بوضوح أكبر في هذا الاتجاه، ولا تنطبق حدود المناطق على القراءات المحورية إلا في محامل الدفع.
خذ القراءات بعد أن يبلغ الدوّار والمحامل الرئيسية درجة حرارة التشغيل المستقرة المعتادة، مع تشغيل الآلة في ظروف محددة مثل السرعة والحمل المقننين، والجهد، والتدفق، والضغط. وإذا تغيرت السرعة أو الحمل أثناء الخدمة، فقِس عند كل حالة تعمل فيها الآلة لفترات طويلة، واعتمد أعلى قيمة.
إذا تجاوزت القراءة قيمة القبول واشتُبه في وجود اهتزاز خلفي، فكرر القياس والآلة متوقفة. وإذا زاد الاهتزاز في حالة التوقف على 25% من قيمته أثناء التشغيل، فقد يلزم تقليل التأثير الخارجي أو عزله، على سبيل المثال بتحليل الطيف.
ينبغي أن تستوفي الأجهزة متطلبات ISO 2954، وأن تقيس قيم الجذر التربيعي المتوسط (RMS) عريضة النطاق باستجابة ترددية مستوية على مدى لا يقل عن 10–1000 هرتز، يمتد نزولًا إلى 2 هرتز للآلات التي تعمل بسرعة نحو 600 دورة/دقيقة أو أقل. ثبّت المستشعرات بحيث لا يشوّه التثبيت القراءة، وانتبه إلى تغيرات درجة الحرارة، والمجالات المغناطيسية والصوتية، وتقلبات مصدر التغذية، وطول الكابل، واتجاه المستشعر.
ممارسة ميدانية، وليست جزءًا من ISO 10816-3: تساعد مقارنة الاتجاهات على حصر الأسباب المحتملة أثناء التشخيص.
| الاتجاه | الاختصار | العيوب الشائعة المكتشفة |
|---|---|---|
| أفقي (متعامد مع العمود) | H | عدم الاتزان، الارتخاء، تآكل المحامل |
| رأسي | V | عدم الاتزان، الرنين الهيكلي |
| محوري (موازٍ للعمود) | A | عدم المحاذاة، انحناء العمود، أعطال محمل الدفع |
يقيّم ISO 10816-3 الاهتزاز عريض النطاق دون النظر إلى المركّبات الترددية المنفردة أو الطور. ويكفي ذلك عادةً لاختبارات القبول والمراقبة الروتينية، لكنه يبيّن أن شيئًا ما قد تغيّر، لا ما سبّب هذا التغير. أما سعة المركّبات المنفردة وطورها فلهما قيمة في مراقبة الحالة طويلة الأمد وفي التشخيص، غير أن معايير تقييمهما تقع خارج نطاق هذا المعيار.
تحديد السبب: تحليل الطيف الترددي
أمثلة عملية
تقييمات خطوة بخطوة باستخدام معايير المناطق في ISO 10816-3.
الآلة: محرك كهربائي، 75 كيلوواط، ارتفاع محور العمود 280 مم
التركيب: أساس خرساني؛ في اتجاه القياس يزيد أدنى تردد طبيعي كثيرًا على 1.25 ضعف تردد الدوران، لذا فالتركيب صلب
التصنيف: المجموعة 2 (آلة كهربائية بارتفاع محور العمود 160 مم ≤ H < 315 مم)، تركيب صلب
الاهتزاز المقيس: 3.5 مم/ث RMS على مبيت محمل جهة الإدارة، في الاتجاه الأفقي: الأكبر من القراءتين الشعاعيتين
حدود المجموعة 2: A/B = 1.4 مم/ث · B/C = 2.8 مم/ث · C/D = 4.5 مم/ث
تقع القيمة 3.5 مم/ث بين الحد B/C (2.8) والحد C/D (4.5). ولا ينبغي أن يبقى المحرك في خدمة مستمرة طويلة الأمد عند هذا المستوى، وإن كان يستطيع عادةً مواصلة العمل لفترة محدودة ريثما يُخطَّط للأعمال التصحيحية. ومن الأسباب النموذجية التي ينبغي فحصها بتحليل الطيف: عدم الاتزان، وعدم المحاذاة، والتآكل المبكر للمحامل.
الآلة: مروحة طاردة مركزية بمحرك قدرته 500 كيلوواط، 1480 دورة/دقيقة؛ القدرة أكثر من 300 كيلوواط، لذا تنطبق معايير المراوح الواردة في هذا الجزء
التركيب: إطار فولاذي على عوازل نابضية؛ في اتجاه القياس يقل أدنى تردد طبيعي عن 1.25 ضعف تردد الدوران، لذا فالتركيب مرن
التصنيف: المجموعة 1 (أكثر من 300 كيلوواط)، تركيب مرن
الاهتزاز المقيس: 2.0 مم/ث RMS، الأكبر من القراءتين الشعاعيتين على محمل جهة الإدارة
حدود المجموعة 1 مع التركيب المرن: A/B = 3.5 مم/ث · B/C = 7.1 مم/ث · C/D = 11.0 مم/ث
القيمة 2.0 مم/ث أقل من الحد A/B البالغ 3.5 مم/ث، وهو المستوى المعتاد للآلة حديثة التشغيل. أما اجتياز المروحة لاختبار القبول فيبقى رهنًا بالقيم المتفق عليها بين المورد والعميل.
الآلة: محرك كهربائي، 45 كيلوواط، ارتفاع محور العمود 225 مم
التركيب: حوامل مطاطية؛ في اتجاه القياس يقل أدنى تردد طبيعي عن 1.25 ضعف تردد الدوران، لذا فالتركيب مرن
التصنيف: المجموعة 2، تركيب مرن
اهتزاز خط الأساس: 3.0 مم/ث RMS (سُجّل قبل 6 أشهر)
الاهتزاز الحالي: 6.8 مم/ث RMS
حدود المجموعة 2 مع التركيب المرن: A/B = 2.3 مم/ث · B/C = 4.5 مم/ث · C/D = 7.1 مم/ث
تقع القيمة 6.8 مم/ث بين 4.5 و7.1 مم/ث، أي أن المقدار في المنطقة C. والارتفاع البالغ 3.8 مم/ث يتجاوز بكثير القيمة الاسترشادية 1.125 مم/ث (25% من الحد B/C البالغ 4.5 مم/ث)، لذا يستدعي المعيار II أيضًا فحصًا تشخيصيًا. ومع خط أساس قدره 3.0 مم/ث، كانت قيمة ALARM الموصى بها ستبلغ 4.125 مم/ث.
مفاهيم أساسية وأفضل الممارسات
إرشادات، لا عقد
حدود المناطق قيم مرجعية. أما حدود القبول فتُحدَّد بالاتفاق بين المورد والعميل، في حين تُستمد قيم ALARM و TRIP من خط الأساس وتصميم الآلة.
لفئة التركيب أهميتها
قد تقع القراءة نفسها في مناطق مختلفة للمجموعة 1 والمجموعة 2، وللتركيب الصلب والمرن. صنّف الآلة والتركيب في كل اتجاه قبل الرجوع إلى الجدول.
راقب التغير
الآلة التي تعمل باستقرار عند 2.5 مم/ث أقل إثارة للقلق من آلة قفز اهتزازها من 1.0 إلى 2.5 مم/ث. وفي المجموعة 2 ذات التركيب الصلب، يُعد أي تغير يزيد على 0.7 مم/ث جوهريًا وفق المعيار II.
فرز، لا تشخيص
يقيّم المعيار الاهتزاز الكلي عريض النطاق: فهو يبيّن وجود مشكلة، لا ماهيتها. ولتحديد السبب الجذري، استخدم التحليل الطيفي وتحليل الشكل الموجي الزمني وقياسات الطور بمحلل اهتزازات.
الحدود التشغيلية: ALARM و TRIP
يصف ISO 10816-3 للتشغيل طويل الأمد نوعين من الحدود التشغيلية. فحدّ ALARM ينبّه إلى أن الاهتزاز بلغ قيمة محددة أو تغير تغيرًا جوهريًا، ويمكن عادةً أن تواصل الآلة العمل ريثما يُتحرّى السبب. أما حدّ TRIP فهو المستوى الذي قد يؤدي استمرار التشغيل بعد تجاوزه إلى إحداث تلف في الآلة؛ وعند تجاوزه ينبغي خفض الاهتزاز فورًا أو إيقاف الآلة. وقد تختلف الحدود باختلاف مواضع القياس واتجاهاته.
ضبط قيمة ALARM
اضبط قيمة ALARM بالنسبة إلى خط الأساس لهذه الآلة في حالة التشغيل المستقر عند هذا الموضع وفي هذا الاتجاه: خط الأساس مضافًا إليه 25% من الحد الأعلى للمنطقة B. وينبغي عادةً ألا تتجاوز قيمة ALARM نسبة 125% من هذا الحد، وإذا كان خط الأساس منخفضًا فقد تقع دون المنطقة C. وبالنسبة إلى الآلة الجديدة التي لا خط أساس لها، يُنطلق من الخبرة بآلات مماثلة أو من قيم القبول المتفق عليها؛ ثم تُعدَّل القيمة بمجرد معرفة خط أساس مستقر، ومرة أخرى كلما تغيّر خط الأساس، على سبيل المثال بعد الصيانة الشاملة.
ضبط قيمة TRIP
تتوقف حدود TRIP على السلامة الميكانيكية للآلة وتصميمها، لذا تكون عادةً واحدة للآلات المتماثلة التصميم، ولا ترتبط بخط الأساس. ولا يحدد المعيار قيمًا ثابتة لحدود TRIP. وتقع قيمة TRIP عادةً في المنطقة C أو D، وينبغي ألا تزيد على 125% من الحد الأعلى للمنطقة C.
الحدود العليا للإعدادات، مم/ث RMS
مستمدة من حدود السرعة: 25% و125% من B/C، و125% من C/D
| مجموعة الآلات | تغير جوهري | قيمة ALARM القصوى | قيمة TRIP القصوى |
|---|---|---|---|
| المجموعة 1 — تركيب صلب | 1.125 | 5.625 | 8.875 |
| المجموعة 2 — تركيب صلب ★ | 0.700 | 3.500 | 5.625 |
| المجموعة 1 — تركيب مرن | 1.775 | 8.875 | 13.750 |
| المجموعة 2 — تركيب مرن | 1.125 | 5.625 | 8.875 |
مثال: آلة من المجموعة 2 ذات تركيب صلب وخط أساسها 1.2 مم/ث تُضبط لها قيمة ALARM عند 1.2 + 0.7 = 1.9 مم/ث، أي أقل بكثير من السقف البالغ 3.5 مم/ث، وقيمة TRIP لا تزيد على 5.625 مم/ث.
تحديد القيمة المرجعية: خط أساس الاهتزاز
العلاقة بالمعايير الأخرى
يستند ISO 10816-3 إلى ISO 10816-1 في الإرشادات العامة، وإلى ISO 2954 في متطلبات أجهزة قياس شدة الاهتزاز، وإلى ISO 496 في ارتفاعات محاور الأعمدة. أما الآلات المستثناة هنا فتغطيها أجزاء أخرى من السلسلة: ISO 10816-2 (التوربينات البخارية والمولدات الكبيرة في محطات الطاقة البرية)، و ISO 10816-4 (وحدات التوربينات الغازية)، و ISO 10816-5 (محطات الطاقة الهيدروليكية ومحطات الضخ)، و ISO 10816-6 (الآلات الترددية)، و ISO 10816-7 (المضخات الديناميكية الدوارة).
يمكن استكمال معايير مبيت المحمل باهتزاز العمود المقيس وفق ISO 7919-3. ولا توجد علاقة تحويل بسيطة بين اهتزاز المبيت واهتزاز العمود، لذا يجب قياس كل منهما على حدة؛ وإذا أدت مجموعتا المعايير إلى تقييمين مختلفين، يُعتمد الأشد تقييدًا منهما. وقد ألغت منظمة ISO إصدار 2009 لاحقًا، والنسخة المنقحة منه هي ISO 20816-3:2022.
صفحات ذات صلة: ISO 7919-1 · ISO 20816-3
الأسئلة الشائعة
الآلة الكهربائية التي يبلغ ارتفاع محور عمودها 160 مم على الأقل ويقل عن 315 مم تنتمي إلى المجموعة 2. ففي حالة التركيب الصلب تبلغ قيم RMS لحدودها A/B و B/C و C/D على التوالي 1.4 و2.8 و4.5 مم/ث (22 و45 و71 ميكرومتر)، وفي حالة التركيب المرن 2.3 و4.5 و7.1 مم/ث (37 و71 و113 ميكرومتر).
يعتمد التمييز بينهما على الخصائص الديناميكية، ويُجرى لكل اتجاه قياس على حدة. فالتركيب صلب عندما يزيد أدنى تردد طبيعي للآلة ونظام تركيبها معًا على تردد الإثارة الرئيسي بنسبة 25% على الأقل، ومرن في كل الحالات الأخرى. ولا يُحسم ذلك بمادة الأساس أو بوجود عوازل الاهتزاز وحدهما.
تُدرج منظمة ISO المعيار ISO 10816-3:2009 بوصفه ملغى، والنسخة المنقحة منه هي ISO 20816-3:2022. وتتناول هذه الصفحة إصدار 2009.
لا. يغطي ISO 10816-3 الوحدات الآلية التي تزيد قدرتها على 15 كيلوواط، لذا تقع الآلات الأصغر خارج نطاقه. وبالنسبة إلى هذه الآلات، اعتمد على حدود الشركة المصنعة أو غيرها من المعايير المعمول بها، وتتبّع التغيرات قياسًا إلى خط أساس سُجّل بعد التركيب.
لا. فقد أخرج إصدار 2009 المضخات من نطاق التطبيق. ويتناول ISO 10816-7 المضخات الديناميكية الدوارة، بما فيها التصاميم ذات المحرك المدمج، في حين تُستثنى المضخات الترددية والمضخات ذات المحركات الغاطسة.
اضبط قيمة ALARM عند خط الأساس في حالة التشغيل المستقر مضافًا إليه 25% من الحد الأعلى للمنطقة B، على ألا تتجاوز عادةً 125% من هذا الحد. أما قيمة TRIP فتتوقف على تصميم الآلة، وتقع عادةً في المنطقة C أو D، وينبغي ألا تتجاوز 125% من الحد الأعلى للمنطقة C.
ليس بصورة روتينية. يستند التقييم إلى اتجاهين شعاعيين لكل محمل. وتُستخدم القراءات المحورية أساسًا في الفحوص الدورية والتشخيص، ولا تنطبق عليها حدود المناطق إلا في محامل الدفع.
معيار ISO الرسمي
مدخل الكتالوج للوثيقة الموصوفة في هذه الصفحة: ISO 10816-3:2009 على iso.org
هذه الصفحة ملخص مستقل صِيغ بعباراتنا الخاصة لأغراض تعليمية. ولا تنقل نص المعيار؛ وللاطلاع على المتطلبات الإلزامية، ارجع إلى الوثيقة الرسمية.
← العودة إلى الفهرس الرئيسي لمسرد المصطلحات
