ISO 20816-1: Μηχανικοί κραδασμοί – Μέτρηση και αξιολόγηση των κραδασμών της μηχανής – Μέρος 1: Γενικές οδηγίες

Περίληψη

Το ISO 20816-1 είναι το τρέχον, σύγχρονο διεθνές πρότυπο που παρέχει τις γενικές κατευθυντήριες γραμμές για τη μέτρηση και την αξιολόγηση των κραδασμών των μηχανημάτων. Αποτελεί μια σημαντική ενημέρωση, καθώς αντικαθιστά και συνδυάζει τις αρχές δύο παλαιότερων, θεμελιωδών προτύπων: ISO 10816-1 (το οποίο κάλυπτε μετρήσεις σε μη περιστρεφόμενα μέρη) και ISO 7919-1 (το οποίο κάλυπτε μετρήσεις σε περιστρεφόμενους άξονες). Αυτό το νέο πρότυπο παρέχει ένα ενοποιημένο πλαίσιο για την αξιολόγηση των κραδασμών μιας μηχανής στο σύνολό της, λαμβάνοντας υπόψη μαζί τις μετρήσεις τόσο του περιβλήματος όσο και του άξονα για μια πιο ολοκληρωμένη αξιολόγηση.

Πίνακας Περιεχομένων (Εννοιολογική Δομή)

Το πρότυπο ενσωματώνει και ενημερώνει τις έννοιες από τους προκατόχους του σε μια συνεκτική δομή:

1. 1. Πεδίο εφαρμογής και τύποι μετρήσεων:

   Αυτό το αρχικό κεφάλαιο ορίζει το ολοκληρωμένο πεδίο εφαρμογής του προτύπου, καθιερώνοντάς το ως τον κύριο οδηγό για την αξιολόγηση των κραδασμών ενός ευρέος φάσματος βιομηχανικών μηχανημάτων υπό συνθήκες λειτουργίας. Το πιο σημαντικό χαρακτηριστικό του είναι η επίσημη ενοποίηση δύο διακριτών φιλοσοφιών μέτρησης. Παρέχει λεπτομερείς μεθοδολογίες για τη μέτρηση των κραδασμών και στις δύο περιπτώσεις:

   • Μη περιστρεφόμενα μέρη: Αυτό αναφέρεται σε μετρήσεις που λαμβάνονται στα σταθερά εξαρτήματα μιας μηχανής, συνήθως στα περιβλήματα ρουλεμάν. Το πρότυπο επιβεβαιώνει εκ νέου ότι η προτιμώμενη μέτρηση για αυτόν τον τύπο μέτρησης είναι η ευρυζωνική σύνδεση. RMS (Ρίζα Μέσου Τετραγωνικού Μέσου) ταχύτητα, μετρημένο με σεισμικούς αισθητήρες όπως επιταχυνσιόμετραΑυτή η μέτρηση αντικατοπτρίζει την καταστροφική ενέργεια που μεταδίδεται στη δομή της μηχανής.
   • Περιστρεφόμενοι άξονες: Αυτό αναφέρεται σε μετρήσεις της δυναμικής κίνησης του ίδιου του άξονα, σε σχέση με ένα σταθερό σημείο (συνήθως το περίβλημα του ρουλεμάν). Το πρότυπο ορίζει ότι αυτό πρέπει να μετράται με μη επαφή. ανιχνευτές εγγύτηταςκαι η προτιμώμενη μέτρηση είναι Από κορυφή σε κορυφή εκτόπισμαΑυτή η μέτρηση ποσοτικοποιεί άμεσα πόσο κινείται ο άξονας εντός του διακένου του ρουλεμάν του.
2. 2. Όργανα:

   Αυτό το κεφάλαιο καθορίζει τις τεχνικές απαιτήσεις για ολόκληρο το σύστημα μέτρησης, ώστε να διασφαλίζεται η ακρίβεια και η συνέπεια, καλύπτοντας τόσο σεισμικές (περίβλημα) όσο και μη εππαφικές (άξονας) μετρήσεις. Υποδεικνύει ότι τα όργανα, συμπεριλαμβανομένου του μετατροπέα, της καλωδίωσης και του αναλυτή, πρέπει να είναι ικανά να μετρούν με ακρίβεια τις καθορισμένες παραμέτρους (ταχύτητα RMS ή μετατόπιση από κορυφή σε κορυφή) στο απαιτούμενο εύρος συχνοτήτων για τον τύπο του μηχανήματος. Το πρότυπο τονίζει τη σημασία της τακτικής βαθμονόμησης ολόκληρης της αλυσίδας μέτρησης σε σχέση με ένα γνωστό, ανιχνεύσιμο πρότυπο. Επιπλέον, παρέχει κρίσιμες οδηγίες για την ορθή εγκατάσταση αισθητήρων, αναφερόμενο σε συγκεκριμένα πρότυπα για την τοποθέτηση επιταχυνσιόμετρων (ISO 5348) και αισθητήρες εγγύτητας (π.χ., API 670) για την ελαχιστοποίηση του σφάλματος μέτρησης και τη διασφάλιση της αξιοπιστίας και της επαναληψιμότητας των δεδομένων με την πάροδο του χρόνου.

3. 3. Κριτήρια Αξιολόγησης:

   Αυτή η ενότητα αποτελεί τον πυρήνα της μεθοδολογίας αξιολόγησης, συνεχίζοντας την αποδεδειγμένη προσέγγιση δύο κριτηρίων από προηγούμενα πρότυπα. Παρέχει ένα λεπτομερές πλαίσιο για την αξιολόγηση της κατάστασης του μηχανήματος με βάση τόσο τις απόλυτες τιμές όσο και τις αλλαγές με την πάροδο του χρόνου:

   • Κριτήριο 1 (Απόλυτα Όρια): Αυτό το κριτήριο περιλαμβάνει τη σύγκριση του απόλυτου μετρούμενου μεγέθους δόνησης (είτε ταχύτητα περιβλήματος είτε μετατόπιση άξονα) με προκαθορισμένα όρια. Αυτά τα όρια συνήθως καθορίζονται με βάση στατιστικά δεδομένα από έναν μεγάλο πληθυσμό παρόμοιων μηχανημάτων ή με βάση συγκεκριμένες οδηγίες από άλλα μέρη της σειράς ISO 20816. Χρησιμεύει ως θεμελιώδες σημείο αναφοράς για τη συνολική υγεία του μηχανήματος και είναι κρίσιμο για τις δοκιμές αποδοχής.
   • Κριτήριο 2 (Αλλαγή από την αρχική τιμή): Αυτό το κριτήριο εστιάζει στην αλλαγή στο μέγεθος των κραδασμών από μια γνωστή, σταθερή κατάσταση αναφοράς ή βασικής γραμμής. Το πρότυπο τονίζει ότι μια σημαντική αλλαγή, ακόμη και αν η απόλυτη τιμή εξακολουθεί να θεωρείται αποδεκτή βάσει του Κριτηρίου 1, είναι συχνά η πρωιμότερη και πιο αξιόπιστη ένδειξη ενός αναπτυσσόμενου ρήγματος. Αυτό το κριτήριο αποτελεί το θεμέλιο της προγνωστικής συντήρησης που βασίζεται σε τάσεις.
4. 4. Ζώνες Αξιολόγησης:

   Για την απλοποίηση της εφαρμογής του Κριτηρίου 1, το πρότυπο συνεχίζει να χρησιμοποιεί το καθιερωμένο πλαίσιο τεσσάρων ζωνών για την ταξινόμηση της απόλυτης σοβαρότητας των κραδασμών. Αυτές οι ζώνες παρέχουν μια σαφή, χρωματικά κωδικοποιημένη μέθοδο για την επικοινωνία της κατάστασης του μηχανήματος. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι αυτό το γενικό μέρος του προτύπου ορίζει μόνο την *έννοια* των ζωνών. Οι συγκεκριμένες αριθμητικές τιμές για τα όρια των ζωνών παρέχονται στα ειδικά για το μηχάνημα μέρη του προτύπου (π.χ., ISO 20816-3). Οι ζώνες ορίζονται ως:

   • Ζώνη Α: Οι κραδασμοί των πρόσφατα τεθειμένων σε λειτουργία ή ανακαινισμένων μηχανημάτων εμπίπτουν συνήθως σε αυτήν τη ζώνη.
   • Ζώνη Β: Τα μηχανήματα με κραδασμούς εντός αυτής της ζώνης θεωρούνται κανονικά αποδεκτά για απεριόριστη μακροπρόθεσμη λειτουργία.
   • Ζώνη Γ: Τα μηχανήματα με κραδασμούς εντός αυτής της ζώνης θεωρούνται συνήθως μη ικανοποιητικά για μακροχρόνια συνεχή λειτουργία. Θα πρέπει να προγραμματίζονται διορθωτικές ενέργειες.
   • Ζώνη Δ: Οι τιμές κραδασμών εντός αυτής της ζώνης θεωρούνται συνήθως αρκετά έντονες ώστε να προκαλέσουν ζημιά στο μηχάνημα.
5. 5. Συνδυασμένη Αξιολόγηση και Αποδοχή:

   Αυτή η τελευταία ενότητα παρέχει μια κρίσιμη σύνθεση των αρχών του προτύπου. Συνιστά τυπικά μια συνδυασμένη προσέγγιση αξιολόγησης, ειδικά για κρίσιμα μηχανήματα εξοπλισμένα τόσο με σεισμικούς όσο και με μη επαφικούς αισθητήρες. Καθοδηγεί τον χρήστη να αξιολογήσει τόσο τη δόνηση του περιβλήματος (που αντανακλά τις δυνάμεις που μεταδίδονται στη δομή) όσο και τη δόνηση του άξονα (που αντανακλά τη δυναμική συμπεριφορά του ρότορα) για να σχηματίσει μια πιο ολοκληρωμένη και αξιόπιστη κρίση για τη συνολική υγεία του μηχανήματος. Αυτή η ενότητα κάνει επίσης σαφή διάκριση μεταξύ των κριτηρίων που χρησιμοποιούνται για δοκιμές αποδοχής (για καινούργια ή επισκευασμένα μηχανήματα), το οποίο συνήθως απαιτεί τα επίπεδα κραδασμών να εμπίπτουν στις αυστηρότερες Ζώνες Α ή Β, και τα κριτήρια για επιχειρησιακή παρακολούθηση μηχανημάτων σε λειτουργία, όπου τα καθορισμένα σημεία ρύθμισης συναγερμού (Ειδοποίηση και Σφάλμα) που βασίζονται τόσο σε απόλυτα όρια όσο και σε σημαντικές αλλαγές από την αρχική τιμή αποτελούν τα κύρια εργαλεία για την καθημερινή αξιολόγηση της κατάστασης.

Βασικές Έννοιες

• Ενοποίηση Προτύπων: Η πιο σημαντική πτυχή του ISO 20816-1 είναι ότι αντικαθιστά και ενοποιεί τα προηγουμένως ξεχωριστά πρότυπα για τους κραδασμούς του περιβλήματος (ISO 10816-1) και του άξονα (ISO 7919-1). Αυτό προωθεί μια πιο ολιστική προσέγγιση στην ανάλυση μηχανημάτων.
• Φιλοσοφία Διπλής Μέτρησης: Το πρότυπο υποστηρίζει ένθερμα τη χρήση μετρήσεων τόσο των κραδασμών του περιβλήματος όσο και του άξονα, όπου είναι δυνατόν, καθώς παρέχουν συμπληρωματικές πληροφορίες. Οι υψηλές κραδασμοί του περιβλήματος μπορεί να υποδηλώνουν δομικό πρόβλημα, ενώ οι υψηλές κραδασμοί του άξονα μπορεί να υποδηλώνουν πρόβλημα δυναμικής του ρότορα.
• Εκσυγχρονισμός: Ενημερώνει τις γενικές οδηγίες ώστε να αντικατοπτρίζουν τις σύγχρονες πρακτικές οργάνων και ανάλυσης δεδομένων που έχουν εξελιχθεί από τότε που δημοσιεύθηκαν τα αρχικά πρότυπα.
• Θεμέλια για συγκεκριμένα μέρη: Όπως και οι προκάτοχοί του, αυτό το πρότυπο «Μέρος 1» παρέχει το γενικό πλαίσιο. Συγκεκριμένα αριθμητικά όρια για τις ζώνες αξιολόγησης για διαφορετικούς τύπους μηχανημάτων περιγράφονται λεπτομερώς σε άλλα μέρη της σειράς ISO 20816 (π.χ., ISO 20816-3 για βιομηχανικά μηχανήματα).

← Επιστροφή στο Κύριο Ευρετήριο