ISO 20816-1: Mechanické vibrace – Měření a vyhodnocení vibrací strojů – Část 1: Obecné pokyny

Shrnutí

ISO 20816-1 je současná moderní mezinárodní norma, která poskytuje obecné pokyny pro měření a hodnocení vibrací strojů. Jedná se o významnou aktualizaci, protože nahrazuje a kombinuje principy dvou starších, základních norem: ISO 10816-1 (které zahrnovalo měření na nerotujících částech) a ISO 7919-1 (která zahrnovala měření na rotujících hřídelích). Tato nová norma poskytuje jednotný rámec pro posuzování vibrací stroje jako celku, přičemž pro komplexnější vyhodnocení zohledňuje měření skříně i hřídele společně.

Obsah (koncepční struktura)

Standard integruje a aktualizuje koncepty svých předchůdců do soudržné struktury:

1. 1. Rozsah a typy měření:

   Tato úvodní kapitola definuje komplexní rozsah normy a stanovuje ji jako primární vodítko pro posuzování vibrací široké škály průmyslových strojů za provozních podmínek. Jejím nejvýznamnějším rysem je formální sjednocení dvou odlišných filozofií měření. Poskytuje podrobné metodiky pro měření vibrací na obou:

   • Nerotující části: Toto se týká měření prováděných na stacionárních součástech stroje, obvykle na ložiskových skříních. Norma znovu potvrzuje, že preferovanou metrikou pro tento typ měření je širokopásmové měření. RMS (střední kvadratická hodnota) rychlost, měřeno seismickými senzory, jako je akcelerometryToto měření odráží destruktivní energii přenášenou na konstrukci stroje.
   • Rotující hřídele: Toto se týká měření dynamického pohybu samotného hřídele vzhledem k pevnému bodu (obvykle ložiskovému tělesu). Norma specifikuje, že toto musí být měřeno bezkontaktně. sondy přiblíženía preferovaná metrika je Od vrcholu k vrcholu přemístěníToto měření přímo kvantifikuje, o kolik se hřídel pohybuje v rámci vůle ložiska.
2. 2. Přístrojové vybavení:

   Tato kapitola specifikuje technické požadavky na celý měřicí systém, aby byla zajištěna přesnost a konzistence, a zahrnuje jak seismická (pažnice), tak bezkontaktní (hřídel) měření. Nařizuje, aby přístrojové vybavení, včetně převodníku, kabeláže a analyzátoru, bylo schopno přesně měřit specifikované parametry (rychlost RMS nebo posunutí mezi špičkami) v požadovaném frekvenčním rozsahu pro daný typ stroje. Norma zdůrazňuje důležitost pravidelné kalibrace celého měřicího řetězce podle známé a sledovatelné normy. Dále poskytuje důležité pokyny pro správnou instalaci senzorů s odkazem na specifické normy pro montáž akcelerometrů (ISO 5348) a bezdotykové sondy (např. API 670) pro minimalizaci chyb měření a zajištění spolehlivosti a opakovatelnosti dat v průběhu času.

3. 3. Kritéria hodnocení:

   Tato část tvoří jádro metodiky hodnocení a navazuje na osvědčený dvoukriteriální přístup z dřívějších norem. Poskytuje podrobný rámec pro posuzování stavu stroje na základě absolutních hodnot i změn v čase:

   • Kritérium 1 (Absolutní limity): Toto kritérium zahrnuje porovnání absolutně naměřené velikosti vibrací (buď rychlosti skříně, nebo posunutí hřídele) s předem definovanými limity. Tyto limity jsou obvykle stanoveny na základě statistických dat z velké populace podobných strojů nebo na základě specifických pokynů z jiných částí řady ISO 20816. Slouží jako základní měřítko pro celkový stav stroje a je zásadní pro přejímací zkoušky.
   • Kritérium 2 (změna oproti výchozímu stavu): Toto kritérium se zaměřuje na změnu velikosti vibrací oproti známému, stabilnímu referenčnímu nebo základnímu stavu. Norma zdůrazňuje, že významná změna, i když je absolutní hodnota stále považována za přijatelnou podle kritéria 1, je často nejranějším a nejspolehlivějším indikátorem rozvíjející se poruchy. Toto kritérium je základem prediktivní údržby založené na trendech.
4. 4. Hodnotící zóny:

   Pro zjednodušení aplikace Kritéria 1 norma nadále používá zavedený čtyřzónový rámec pro klasifikaci absolutní závažnosti vibrací. Tyto zóny poskytují jasnou, barevně kódovanou metodu pro sdělování stavu stroje. Je důležité poznamenat, že tato obecná část normy definuje pouze *koncept* zón; konkrétní číselné hodnoty pro hranice zón jsou uvedeny v částech normy specifických pro daný stroj (např. ISO 20816-3). Zóny jsou definovány jako:

   • Zóna A: Vibrace nově uvedených do provozu nebo renovovaných strojů obvykle spadají do této zóny.
   • Zóna B: Stroje s vibracemi v této zóně jsou obvykle považovány za přijatelné pro neomezený dlouhodobý provoz.
   • Zóna C: Stroje s vibracemi v této zóně jsou obvykle považovány za nevyhovující pro dlouhodobý nepřetržitý provoz. Měla by být naplánována nápravná opatření.
   • Zóna D: Hodnoty vibrací v této zóně jsou obvykle považovány za dostatečně silné, aby způsobily poškození stroje.
5. 5. Kombinované hodnocení a přijetí:

   Tato závěrečná část poskytuje klíčovou syntézu principů normy. Formálně doporučuje kombinovaný přístup k hodnocení, zejména pro kritické stroje vybavené seismickými i bezkontaktními sondami. Vede uživatele k vyhodnocení vibrací skříně (odrážejících síly přenášené na konstrukci) a vibrací hřídele (odrážejících dynamické chování rotoru), aby si vytvořil úplnější a spolehlivější posouzení celkového stavu stroje. Tato část také jasně rozlišuje mezi kritérii použitými pro akceptační testování (pro nové nebo opravené stroje), což obvykle vyžaduje, aby úrovně vibrací spadaly do přísnějších zón A nebo B, a kritéria pro provozní monitorování provozovaných strojů, kde jsou primárními nástroji pro každodenní hodnocení stavu stanovené nastavené hodnoty alarmů (výstraha a vypnutí) založené jak na absolutních limitech, tak na významných změnách od základní hodnoty.

Klíčové koncepty

• Sjednocení standardů: Nejdůležitějším aspektem normy ISO 20816-1 je, že nahrazuje a sjednocuje dříve samostatné normy pro vibrace skříně (ISO 10816-1) a hřídele (ISO 7919-1). To podporuje holistický přístup k analýze strojů.
• Filozofie dvojího měření: Norma důrazně doporučuje používat měření vibrací skříně i hřídele, pokud je to možné, protože poskytují doplňkové informace. Vysoké vibrace skříně mohou naznačovat strukturální problém, zatímco vysoké vibrace hřídele mohou naznačovat problém s dynamikou rotoru.
• Modernizace: Aktualizuje obecné pokyny tak, aby odrážely moderní postupy v oblasti instrumentace a analýzy dat, které se vyvinuly od vydání původních standardů.
• Základ pro specifické části: Stejně jako její předchůdci poskytuje i tato norma „Část 1“ obecný rámec. Konkrétní číselné limity pro vyhodnocovací zóny pro různé typy strojů jsou podrobně popsány v dalších částech řady ISO 20816 (např. ISO 20816-3 pro průmyslové stroje).

← Zpět na hlavní index