ISO 20816-1: Mekanisk vibration – Måling og evaluering af maskinvibrationer – Del 1: Generelle retningslinjer

Oversigt

ISO 20816-1 er den nuværende, moderne internationale standard, der giver de generelle retningslinjer for måling og evaluering af maskinvibrationer. Det er en betydelig opdatering, da den erstatter og kombinerer principperne fra to ældre, grundlæggende standarder: ISO 10816-1 (som dækkede målinger på ikke-roterende dele) og ISO 7919-1 (som dækkede målinger på roterende aksler). Denne nye standard giver en samlet ramme for vurdering af vibrationer i en maskine som helhed, hvor både hus- og akselmålinger tages i betragtning for at opnå en mere omfattende evaluering.

Indholdsfortegnelse (konceptuel struktur)

Standarden integrerer og opdaterer koncepterne fra sine forgængere i en sammenhængende struktur:

1. 1. Omfang og måletyper:

   Dette indledende kapitel definerer standardens omfattende anvendelsesområde og etablerer den som den primære vejledning til vurdering af vibrationer i en bred vifte af industrimaskiner under driftsforhold. Dens vigtigste træk er den formelle forening af to forskellige målefilosofier. Den giver detaljerede metoder til måling af vibrationer på begge:

   • Ikke-roterende dele: Dette refererer til målinger foretaget på de stationære komponenter i en maskine, typisk lejehusene. Standarden bekræfter, at den foretrukne metrik til denne type måling er bredbånd. RMS (Rotmiddelkvadrat) hastighedmålt med seismiske sensorer som f.eks. AccelerometreDenne måling afspejler den destruktive energi, der overføres til maskinens struktur.
   • Roterende aksler: Dette refererer til målinger af selve akslens dynamiske bevægelse i forhold til et fast punkt (normalt lejehuset). Standarden specificerer, at dette skal måles berøringsfrit. nærhedsprober, og den foretrukne metrik er Peak-to-peak forskydningDenne måling kvantificerer direkte, hvor meget akslen bevæger sig inden for dens lejeslør.
2. 2. Instrumentering:

   Dette kapitel specificerer de tekniske krav til hele målesystemet for at sikre nøjagtighed og konsistens, og dækker både seismiske (hus) og berøringsfri (aksel) målinger. Det kræver, at instrumenterne, inklusive transducer, kabler og analysator, skal være i stand til nøjagtigt at måle de specificerede parametre (RMS-hastighed eller peak-to-peak-forskydning) over det krævede frekvensområde for maskintypen. Standarden understreger vigtigheden af regelmæssig kalibrering af hele målekæden mod en kendt, sporbar standard. Derudover giver den kritisk vejledning om korrekt sensorinstallation med henvisning til specifikke standarder for montering af accelerometre (ISO 5348) og nærhedsprober (f.eks. API 670) for at minimere målefejl og sikre, at data er pålidelige og gentagelige over tid.

3. 3. Evalueringskriterier:

   Dette afsnit danner kernen i evalueringsmetoden og viderefører den dokumenterede to-kriteriers tilgang fra tidligere standarder. Det giver en detaljeret ramme for vurdering af maskinens tilstand baseret på både absolutte værdier og ændringer over tid:

   • Kriterium 1 (Absolutte grænser): Dette kriterium involverer sammenligning af den absolutte målte vibrationsstørrelse (enten husets hastighed eller akselforskydning) med foruddefinerede grænser. Disse grænser fastsættes typisk baseret på statistiske data fra en stor population af lignende maskiner eller baseret på specifik vejledning fra andre dele af ISO 20816-serien. Det fungerer som et grundlæggende benchmark for maskinens samlede tilstand og er afgørende for accepttest.
   • Kriterium 2 (Ændring fra baseline): Dette kriterium fokuserer på ændringen i vibrationsstørrelsen fra en kendt, stabil reference- eller basistilstand. Standarden understreger, at en betydelig ændring, selvom den absolutte værdi stadig anses for acceptabel under kriterium 1, ofte er den tidligste og mest pålidelige indikator for en udviklende fejl. Dette kriterium er grundlaget for trendbaseret prædiktiv vedligeholdelse.
4. 4. Evalueringszoner:

   For at forenkle anvendelsen af kriterium 1 fortsætter standarden med at bruge den veletablerede ramme med fire zoner til klassificering af den absolutte vibrationsstyrke. Disse zoner giver en klar, farvekodet metode til at kommunikere maskinens tilstand. Det er vigtigt at bemærke, at denne generelle del af standarden kun definerer *konceptet* for zonerne; de specifikke numeriske værdier for zonegrænserne findes i de maskinspecifikke dele af standarden (f.eks. ISO 20816-3). Zonerne er defineret som:

   • Zone A: Vibrationen fra nyligt idriftsatte eller renoverede maskiner vil typisk falde inden for denne zone.
   • Zone B: Maskiner med vibrationer inden for denne zone anses normalt for acceptable til ubegrænset langvarig drift.
   • Zone C: Maskiner med vibrationer inden for denne zone anses normalt for utilfredsstillende til langvarig kontinuerlig drift. Der bør planlægges afhjælpende foranstaltninger.
   • Zone D: Vibrationsværdier inden for denne zone anses normalt for at være alvorlige nok til at forårsage skade på maskinen.
5. 5. Kombineret vurdering og godkendelse:

   Dette sidste afsnit giver en afgørende syntese af standardens principper. Det anbefaler formelt en kombineret vurderingstilgang, især for kritiske maskiner udstyret med både seismiske og berøringsfri sonder. Det vejleder brugeren i at evaluere både husets vibrationer (som reflekterer kræfter, der overføres til strukturen) og akselvibrationerne (som reflekterer rotorens dynamiske adfærd) for at danne en mere fuldstændig og pålidelig vurdering af maskinens samlede tilstand. Dette afsnit skelner også tydeligt mellem de kriterier, der anvendes til accepttest (for nye eller reparerede maskiner), hvilket typisk kræver, at vibrationsniveauerne falder inden for de strengere zoner A eller B, og kriterierne for operationel overvågning af maskiner i drift, hvor etablerede alarmindstillingspunkter (Alarm og Trip) baseret på både absolutte grænser og betydelige ændringer fra baseline er de primære værktøjer til daglig tilstandsvurdering.

Nøglebegreber

• Ensretning af standarder: Det vigtigste aspekt ved ISO 20816-1 er, at den erstatter og forener de tidligere separate standarder for vibrationer i huse (ISO 10816-1) og akselvibrationer (ISO 7919-1). Dette fremmer en mere holistisk tilgang til maskinanalyse.
• Filosofi om dobbelt måling: Standarden anbefaler kraftigt at bruge både vibrationsmålinger af huset og akselen, hvor det er muligt, da de giver supplerende information. Høje vibrationer i huset kan indikere et strukturelt problem, mens høje akselvibrationer kan indikere et rotordynamisk problem.
• Modernisering: Den opdaterer de generelle retningslinjer, så de afspejler moderne instrumenterings- og dataanalysepraksis, der har udviklet sig, siden de oprindelige standarder blev offentliggjort.
• Fundament for specifikke dele: Ligesom sine forgængere danner denne "Del 1"-standard den generelle ramme. Specifikke numeriske grænser for evalueringszonerne for forskellige maskintyper er beskrevet i andre dele af ISO 20816-serien (f.eks. ISO 20816-3 for industrimaskiner).

Vigtig praktisk information

Tabel 1: Evalueringszoner – Definitioner og handlinger

Standarden definerer fire zoner til vurdering af vibrationsstyrke:

Tabel 2: Forklaring af to evalueringskriterier

Standarden lægger vægt på at bruge BEGGE kriterier til omfattende vurdering:

Det er vigtigt: En betydelig ændring (f.eks. fordobling af vibration) fra basislinjen kan indikere et problem, selvom de absolutte værdier stadig er i Zone A eller B. Begge kriterier skal tages i betragtning.

Anbefalede måleparametre

Officiel ISO-standard

For den komplette officielle standard, besøg: ISO 20816-1 på ISO Store

Bemærk: Dette er et resumé af standarden. For at få det komplette officielle dokument med alle måleprocedurer, detaljeret vejledning om begge kriterier, omfattende protokoller for accepttest og alle tekniske bilag, bedes du købe den fulde version fra ISO.

← Tilbage til hovedindekset