ISO 7919-1: Механични вибрации – Оценка на вибрациите на машините чрез измервания на въртящи се валове – Част 1: Общи насоки

Обобщение

ISO 7919-1 е ключов международен стандарт, който предоставя общи насоки за измерване и оценка на вибрациите върху въртящите се валове на машини. Този стандарт е еквивалент на ISO 10816, който се занимава с вибрациите върху невъртящи се части. ISO 7919 се фокусира върху използването на безконтактни сонди за близост за директно измерване на движението на вала спрямо неговите лагери. Този тип измерване е особено важно за големи, критични машини с лагери с флуиден филм, като турбини, компресори и големи помпи, където разбирането на динамичното поведение на ротора е от съществено значение за безопасната работа.

Съдържание (Концептуална структура)

Стандартът предоставя рамка за създаване на програма за измерване на вибрациите на вала и за интерпретиране на резултатите:

1. 1. Обхват и принцип на измерване:

   Този начален раздел определя обхвата на стандарта, като пояснява, че той предоставя общите процедури за измерване и оценка на вибрациите на въртящи се валове. Той установява основния принцип: този тип измерване се фокусира върху вибрационното движение на самия вал, обикновено спрямо неподвижния корпус на лагера. Това е критично разграничение от измерванията на корпуса (обхванати от ISO 10816). Вибрацията на вала е предпочитаното измерване за машини, при които роторът е масивен в сравнение с корпуса и е поддържан от лагери с флуиден филм. В тези случаи може да възникне значително движение на вала в рамките на лагерната хлабина, което не се предава на външния корпус. Основната цел е да се оцени тежестта на това динамично движение на вала, за да се предпази машината от повреда на лагера или контакт между ротора и статора.

2. 2. Измервани величини:

   Тази глава определя параметрите, които трябва да бъдат измервани и оценявани. Основната величина за оценка на общата тежест на вибрациите е S_стр. стойност, която е от връх до връх вибрационно изместване на вала. Това представлява общото отклонение на централната линия на вала, докато той се движи в лагера, и е ключов показател за защита на машините, тъй като може да се сравни директно с физическите хлабини на лагера. Стандартът обаче признава и стойността на други величини за диагностични цели. Препоръчва измервателната система да може да предоставя и орбита на вала (пътят на централната линия на вала), което е от съществено значение за диагностициране на проблеми като вихрушка от масло или несъосност, и средно положение на централната линия на вала, чиято промяна може да показва промени в натоварването или подравняването. За някои приложения за оценка се използват и филтрирани стойности на вибрациите (напр. при 1X скорост на движение).

3. 3. Инструментация и монтаж:

   Тази глава предоставя насоки относно хардуера, необходим за измервания на вибрациите на вала. В нея се определя използването на безконтактни сондиращи системи, които се състоят от три основни компонента: сонда (сензор), един удължителен кабели един шофьор (или проксимитор)Тези компоненти са калибрирани като система и не са взаимозаменяеми. Стандартът препоръчва монтиране на сондите по двойки на всеки лагер, разположени на 90 градуса една спрямо друга (XY конфигурация). Това позволява на измервателната система да улови пълното двуизмерно движение на централната линия на вала и да конструира орбитата на вала. Правилният монтаж е от решаващо значение, като изисква твърди монтажни скоби, правилно разстояние между сондата и осигуряване на гладка повърхност на „следата на сондата“ на вала, без електрически или механични отклонения, които биха могли да повредят сигнала.

4. 4. Критерии и зони за оценка:

   Този раздел представя рамката за оценка на тежестта на измерените вибрации. Предлагат се два основни критерия. Първият е абсолютен критерий, който включва сравняване на измерените вибрации на вала (S_стр.) спрямо предварително определени граници. Стандартът предлага четиризонов модел за това:

   • Зона А (Добра): Нива на вибрации на нововъведени в експлоатация машини.
   • Зона Б (Задоволителна): Приемливо за неограничена дългосрочна експлоатация.
   • Зона C (Незадоволителен): Показва потенциален проблем; машината трябва да бъде проверена, за да се определи причината.
   • Зона D (Неприемливо): Нивата на вибрации се считат за вредни; необходими са незабавни действия.

   Вторият критерий се основава на промяна във величината на вибрациите спрямо известна базова линия. Значително увеличение на вибрациите, дори ако те все още са в рамките на „задоволителна“ зона, може да бъде ранен индикатор за развиваща се повреда. Тази част от стандарта (Част 1) предоставя общата рамка; специфичните числени стойности за границите на зоните са предоставени в специфичните за машината части на серията ISO 7919.

5. 5. Указания за настройване на аларми (предупреждение и изключване):

   Този последен раздел предоставя практическа рамка за прилагане на критериите за оценка в автоматизирана система за защита на машини. Той препоръчва двустепенна стратегия за аларми. Първото ниво е Сигнал (или „аларма“) зададена точка. Обикновено тя се задава над нормалната, стабилна работна базова линия на машината. Ако това ниво бъде нарушено, това би трябвало да задейства предупреждение към оператора, че състоянието на машината се е променило и че е необходимо разследване. Второто, по-високо ниво е Пътуване (или зададена точка за „изключване“). Това е абсолютна граница, зададена на ниво, при което продължаващата работа е вероятно да причини сериозни щети. Ако това ниво бъде нарушено, системата трябва да задейства автоматично изключване на машината, за да предотврати катастрофална повреда. Стандартът препоръчва тези зададени точки да се основават както на абсолютните граници на зоната (изключване не трябва да се задава над границата на зона C/D), така и на значителни промени от установената базова линия (напр. предупреждение може да се задейства, ако вибрациите се удвоят, дори ако все още е в зона B).

Ключови понятия

• Вибрации на вала спрямо корпуса: Основният принцип е, че за определени машини (особено тези с масивни, твърди ротори и относително гъвкави корпуси), движението на самия вал е много по-директен и надежден индикатор за динамичното състояние на машината, отколкото вибрациите, предавани към външната страна на корпуса на лагера.
• Защита на машините: Въпреки че данните се използват и за диагностика, основното приложение на рамката ISO 7919 е в системи за защита на машини в реално време, предназначени да предотвратят катастрофални повреди.
• Значение на относителното движение: Чрез измерване на движението на вала спрямо лагера, анализаторите могат директно да оценят използването на хлабината на лагера и да диагностицират специфични проблеми, като например маслен вихър или прекомерно предварително натоварване.

← Обратно към основния индекс