ISO 2372: الاهتزازات الميكانيكية للآلات التي تتراوح سرعات تشغيلها بين 10 و200 دورة في الثانية
ISO 2372 هو معيار تاريخي تم سحبه وكان أحد الأدلة الدولية الأولى المعتمدة على نطاق واسع لتقييم اهتزاز الآلات. نُشرت هذه الدراسة في عام 1974، وقدمت لمهندسي الصيانة طريقة بسيطة ومبتكرة للإجابة على السؤال الدائم: «ما هو مقدار الاهتزاز الذي يعتبر مفرطًا؟»: خذ نطاقًا واسعًا واحدًا سرعة قراءة القياسات على غلاف المحمل، ومقارنتها بالجدول، ومن ثم تحديد حالة الآلة. وعلى مدى عقدين من الزمن، كان هذا هو المرجع الأساسي، وقد شكل مفردات شدة الاهتزاز التي لا تزال الصناعة تستخدمها حتى اليوم. وقد حلت محلها منذ ذلك الحين — أولاً بواسطة ISO 10816 والآن في ظل الوضع الحالي ISO 20816 السلسلة — لكن فهمها يظل أمراً مهماً لتفسير سجلات الصيانة القديمة ولتقدير الأسباب التي دفعت إلى وضع المعايير الحديثة بالشكل الحالي.
1. معيار ولد من الحاجة
قبل صدور المعيار ISO 2372، كان تقييم حالة الماكينة من خلال الاهتزاز يعتمد إلى حد كبير على الخبرة الشخصية والقواعد العامة التي تختلف من مصنع لآخر. وقد تمثلت مساهمة المعيار في وضع هذا التقييم على أساس مشترك وقابل للتكرار. وقد طُبق المعيار على الآلات التي تتراوح سرعات تشغيلها بين 10 و200 دورة في الثانية — أي ما يعادل تقريبًا 600 إلى 12,000 دورة في الدقيقة — ليشمل الغالبية العظمى من المضخات الصناعية والمراوح والمحركات والمولدات في تلك الحقبة. ومن خلال ربط حكم واضح بالنجاح أو الفشل برقم واحد يسهل قياسه، فقد جعل مراقبة الحالة متاح لأي فني لديه معرفة أساسية مقياس الاهتزاز، وليس فقط للمتخصصين.
2. المفاهيم الأساسية للمعيار ISO 2372
استندت المنهجية إلى عدد من المبادئ البسيطة والفعالة:
-
معلمة القياس.
مقياس شدة قياسي يتم تحديده باستخدام معيار واحد قابل للتكرار: النطاق العريض RMS (المتوسط التربيعي) السرعة، التي تم تسجيلها على نطاق ترددي يتراوح بين 10 هرتز و1000 هرتز (600 إلى 60000 نبضة في الدقيقة). وقد تم اختيار السرعة الفعالة (RMS) لأنها ترتبط ارتباطًا مباشرًا بالطاقة التدميرية للاهتزاز، مما يجعلها مؤشرًا قويًا للحالة، ومستقلة إلى حد كبير عن سرعة الدوران. كان من المقرر أخذ القراءة على الأجزاء غير الدوارة من الماكينة — عادةً مبيتات المحامل — باعتبارها المكان الأكثر عملية وسهولة للوصول إليه لتقييم القوى التي يتم تغذيتها في الهيكل. هذه القاعدة الخاصة بـ "السرعة على مبيت المحمل" هي نفسها التي تم تطبيقها في ISO 20816-3 اليوم، ويمكنك تحويل الطيف إلى رقم إجمالي باستخدام حاسبة مستوى الاهتزاز الإجمالي.
-
تصنيف الآلات.
وإدراكًا منه أنه لا يمكن قياس مضخة صغيرة وتوربين كبير بنفس المعيار، صنفت المواصفة القياسية ISO 2372 الآلات إلى أربع مجموعات عامة، بحيث يمكن تطبيق حدود مختلفة وفقًا للحجم والطاقة ومرونة الهيكل الداعم:
- الصف الأول: الأجزاء الفردية للمحركات والآلات، المرتبطة ارتباطًا وثيقًا بالآلة الكاملة في ظروف التشغيل العادية (ومن الأمثلة النموذجية على ذلك المحركات الكهربائية المستخدمة في الإنتاج التي تصل قدرتها إلى 15 كيلوواط).
- الصف الثاني: آلات متوسطة الحجم (عادةً محركات كهربائية بقدرة إنتاجية تتراوح من 15 إلى 75 كيلو وات) بدون أسس خاصة، أو محركات أو آلات مثبتة بشكل صارم تصل إلى 300 كيلو وات على أسس خاصة.
- الصف الثالث: المحركات الأولية الكبيرة والآلات الكبيرة الأخرى ذات الكتل الدوارة المثبتة على أسس صلبة وثقيلة والتي تكون صلبة نسبيًا في اتجاه قياس الاهتزاز.
- الصف الرابع: المحركات الرئيسية الكبيرة والآلات الكبيرة الأخرى التي تحتوي على كتل دوارة، والمثبتة على أساسات ذات صلابة منخفضة نسبياً في اتجاه قياس الاهتزاز (على سبيل المثال، مجموعة مولد توربيني مثبتة على إطار فولاذي خفيف الوزن ومرن).
كان الفارق بين الفئتين الثالثة والرابعة يتوقف على صلابة الأساس — فالقاعدة الصلبة تنقل الاهتزازات وتحد منها بطريقة تختلف عن القاعدة اللينة، لذا قد تتطلب الآلة نفسها حدودًا مختلفة حسب طريقة تركيبها.
-
جدول شدة الاهتزاز.
كان جوهر المعيار هو جدول التقييم الخاص به. فقد خصص لكل فئة من الفئات الأربع نطاقات سرعة RMS محددة لتصنيفات حالة نوعية كانت سهلة الفهم والتطبيق:
- أ (جيد): آلات حديثة أو مُعتنى بها جيدًا.
- ب (مُرضي): مناسب للتشغيل على المدى الطويل ودون قيود.
- ج (غير مرضي): لا يُسمح بتشغيلها لفترات طويلة؛ يجب مراقبة الجهاز وتحديد مواعيد صيانته.
- د (غير مقبول): الاهتزاز يسبب أضرارًا ويتطلب اتخاذ إجراءات فورية لتجنب حدوث عطل.
يتيح هذا النهج القائم على الجداول للفني أخذ قراءة واحدة، وتحديد فئة الجهاز، والتوصل إلى تقييم واضح لحالته في غضون ثوانٍ. لاحظ أن سرعة ثابتة — على سبيل المثال 4.5 ملم/ثانية — قد تكون «مُرضية» بالنسبة لجهاز كبير من الفئة الرابعة، لكنها «غير مُرضية» بالنسبة لجهاز صغير من الفئة الأولى؛ حيث تحدد الفئة الحد الفاصل.
3. لماذا تم استبداله
شكلت المواصفة ISO 2372 خطوة كبيرة إلى الأمام، لكنها كانت تنطوي على قيود سعت المواصفات الحديثة إلى معالجتها:
- التبسيط المفرط: كان تصنيف جميع الآلات إلى أربع فئات فقط تصنيفًا عامًا للغاية. وتقدم سلسلة المعايير الحديثة ISO 10816 / 20816 إرشادات أكثر تحديدًا بكثير ومصممة خصيصًا لأنواع الآلات الفردية — مثل المضخات والمراوح والضواغط والتوربينات المائية والغازية وغيرها.
- الغموض في الأساس: كان التمييز بين الأساسات «الصلبة» و«المرنة» صعب التحديد في كثير من الأحيان، كما كان تطبيقه متفاوتًا من مقيم إلى آخر.
- لا توجد معلومات تشخيصية: قدم المعيار رقمًا إجماليًا واحدًا. ولم يكشف عن أي شيء بشأن الترددات الموجودة في الإشارة، وبالتالي لم يتمكن من تحديد سبب — فقد يشير إلى وجود جهاز معطل دون التمييز عدم الاتزان من عدم المحاذاة.
- التكنولوجيا المتطورة: وقد كُتبت قبل انتشار التكنولوجيا الرقمية على نطاق واسع، تحويل فورييه السريع-مستند أجهزة تحليل الاهتزازات التي تقوم اليوم بتحليل النص إلى الترددات المكونة له بشكل شبه فوري.
4. التقاليد والممارسات الحديثة
على الرغم من سحبها، فإن إرث المعيار ISO 2372 لا يزال عميقًا. فقد حدد هذا المعيار سرعة RMS للنطاق العريض على غلاف المحمل باعتبارها المقياس الأساسي لدرجة الخطورة الإجمالية — وهي قاعدة لا تزال سارية دون تغيير في المعايير الحالية. ولا تزال العديد من أجهزة القياس وأدوات الفحص البسيطة تعرض نطاقات الإنذار المرمزة بالألوان الأخضر/الأصفر/الأحمر، والتي تنبع مباشرة من المخطط الأصلي ذي الدرجات الأربع، وتتوافق بدقة مع المعايير الحديثة إنذار و trip levels المستخدمة في المراقبة المستمرة. إذا كنت تعمل بدلاً من ذلك باستخدام حد قائم على المنطقة، فإن مخطط شدة الاهتزاز يربط بين النظامين القديم والجديد.
في العمل الميداني اليومي، يظل هذا المبدأ ساريًا حتى بعد سحب الوثيقة من الاستخدام. جهاز تحليل محمول مثل Balanset-1A يقيس سرعة النبضات العريضة على مبيتات المحامل تمامًا وفقًا لما تنص عليه المواصفة ISO 2372، ثم يذهب إلى أبعد من ذلك — حيث يقوم بتحليل الإشارة نفسها إلى طيف ترددي، بحيث لا يقتصر دور المهندس على تصنيف درجة الخطورة وفقًا لمناطق المواصفة ISO 20816 فحسب، بل يمكنه أيضًا تحديد التردد المسبب للمشكلة، وفي حالة وجود خلل في التوازن، يمكنه تصحيحه على الفور عن طريق الموازنة في الموقع. ومن هذا المنطلق، فإن سير العمل الحديث يقوم بالضبط بما كانت تقوم به المواصفة ISO 2372، ثم يجيب على السؤال الذي لم يستطع المخطط القديم الإجابة عليه قط: لماذا.
معيار ISO الرسمي
للحصول على المعيار الرسمي الكامل، قم بزيارة: ISO 2372 على متجر ISO
