ISO 7919-1: Αξιολόγηση των δονήσεων μηχανών με μετρήσεις σε περιστρεφόμενους άξονες
ISO 7919-1 - “Μηχανικές δονήσεις - Αξιολόγηση των δονήσεων μηχανών με μετρήσεις σε περιστρεφόμενους άξονες - Μέρος 1: είναι το βασικό διεθνές πρότυπο για τη μέτρηση και την αξιολόγηση των δονήσεων σε περιστρεφόμενος άξονας ενός μηχανήματος. Είναι το άμεσο αντίστοιχο του ISO 10816 (τώρα εκσυγχρονισμένο ως ISO 20816 σειρά), η οποία ασχολείται με τους κραδασμούς που μετρώνται στο μη περιστρεφόμενο περίβλημα. Ενώ το πρότυπο για το περίβλημα ακούει τη δομή, το ISO 7919 παρακολουθεί τον ίδιο τον άξονα, χρησιμοποιώντας μη-επαφής ανιχνευτές εγγύτητας για τη μέτρηση της κίνησης του ρότορα σε σχέση με τα έδρανά του. Αυτή η διάκριση έχει μεγαλύτερη σημασία σε μεγάλα, κρίσιμα μηχανήματα με ρουλεμάν με υμένια ρευστού - τουρμπίνες, συμπιεστές και μεγάλες αντλίες - όπου η πραγματική δυναμική συμπεριφορά του ρότορα είναι η διαφορά μεταξύ ασφαλούς λειτουργίας και κατεστραμμένου ρουλεμάν.
1. Πεδίο εφαρμογής και αρχή μέτρησης
Το πρότυπο καθορίζει γενικές διαδικασίες για τη μέτρηση και την αξιολόγηση των δονήσεων σε περιστρεφόμενους άξονες. Η βασική του αρχή είναι ότι το μέγεθος που ενδιαφέρει είναι η δονητική κίνηση του ίδιου του άξονα, η οποία συνήθως μετράται σχετικό στο σταθερό περίβλημα του ρουλεμάν. Αυτή είναι η κρίσιμη απόκλιση από τις μετρήσεις του περιβλήματος που καλύπτονται από το ISO 20816. Οι δονήσεις του άξονα είναι η προτιμώμενη μέτρηση σε μηχανές των οποίων ο ρότορας είναι ογκώδης σε σύγκριση με ένα σχετικά εύκαμπτο περίβλημα και οι οποίες λειτουργούν σε υμένιο με υμένιο. ολισθηρά ρουλεμάν. Σε αυτές τις περιπτώσεις, η μεγάλη κίνηση του άξονα μπορεί να συμβεί μέσα στο διάκενο του ρουλεμάν χωρίς ποτέ να μεταδοθεί στο εξωτερικό του περιβλήματος - οπότε ένα επιταχυνσιόμετρο περιβλήματος απλά θα την έχανε. Ο στόχος είναι να εκτιμηθεί η σοβαρότητα αυτής της δυναμικής κίνησης του άξονα και έτσι να προστατευθεί η μηχανή από βλάβη του ρουλεμάν ή επαφή ρότορα-στάτορα.
2. Ποσότητες μέτρησης
Το πρότυπο καθορίζει τις παραμέτρους που πρέπει να μετρηθούν και να αξιολογηθούν. Η πρωταρχική ποσότητα για τη συνολική ένταση κραδασμών είναι Sp-p, το κορυφή σε κορυφή δονητική μετατόπιση του άξονα. Αυτό αντιπροσωπεύει τη συνολική απόκλιση της κεντρικής γραμμής του άξονα καθώς κινείται μέσα στο έδρανο και επειδή εκφράζεται σε μικρόμετρα μπορεί να συγκριθεί άμεσα με το φυσικό διάκενο του εδράνου - μια ιδιότητα μοναδικά χρήσιμη για την προστασία των μηχανημάτων.
Το πρότυπο εκτιμά επίσης άλλα μεγέθη για τη διάγνωση. Συνιστά το σύστημα μέτρησης να είναι σε θέση να παρέχει:
- Το τροχιά άξονα - τη διαδρομή που διαγράφει η κεντρική γραμμή του άξονα, απαραίτητη για τη διάγνωση προβλημάτων όπως στροβιλισμός λαδιού ή κακή ευθυγράμμιση.
- Ο μέσος όρος θέση κεντρικής γραμμής άξονα - μια μετατόπιση στην οποία μπορεί να σηματοδοτήσει μια αλλαγή στο φορτίο ή στην ευθυγράμμιση.
- Φιλτραρισμένες τιμές - για ορισμένες εφαρμογές η δόνηση στο 1× ταχύτητα λειτουργίας αξιολογείται χωριστά για να απομονωθεί η ανισορροπία απάντηση.
3. Όργανα και τοποθέτηση
Αυτό το μέρος παρέχει πρακτική καθοδήγηση σχετικά με το υλικό. Καθορίζει ένα σύστημα μη επαφών που αποτελείται από τρία εξαρτήματα τα οποία βαθμονομούνται μαζί και είναι δεν εναλλάξιμα:
- Ο ανιχνευτής (αισθητήρας) - το δινορρευμάτων αισθητήρια συμβουλή.
- Ένα καλώδιο επέκτασης καθορισμένου μήκους.
- Ένας οδηγός (proximitor) που καθορίζει το σήμα.
Οι ανιχνευτές τοποθετούνται σε ζεύγη σε κάθε έδρανο, σε απόσταση 90° μεταξύ τους σε διάταξη Χ-Υ. Αυτό επιτρέπει στο σύστημα να καταγράφει την πλήρη δισδιάστατη κίνηση του κεντρικού άξονα του άξονα και να ανακατασκευάζει την τροχιά. Το πρότυπο υπογραμμίζει ότι η ποιότητα της εγκατάστασης είναι κρίσιμη: άκαμπτα στηρίγματα τοποθέτησης, σωστές αποκλίσεις των αισθητήρων και ομαλή “τροχιά αισθητήρα” στον άξονα, χωρίς μηχανικές ή ηλεκτρικές βλάβες. εκκεντρότητα που διαφορετικά θα αλλοίωναν το σήμα. Επειδή το μηχανικό και το ηλεκτρικό runout προσθέτουν ένα σφάλμα μία φορά ανά περιστροφή που μεταμφιέζεται σε δόνηση, εφαρμόζεται συνήθως αντιστάθμιση slow-roll σε χαμηλή ταχύτητα πριν θεωρηθούν αξιόπιστα τα δεδομένα.
4. Κριτήρια αξιολόγησης και ζώνες
Το πρότυπο προσφέρει δύο συμπληρωματικούς τρόπους για την εκτίμηση της σοβαρότητας. Ο πρώτος είναι ένας απόλυτο κριτήριο: το μετρούμενο Sp-p συγκρίνεται με προκαθορισμένα όρια χρησιμοποιώντας ένα μοντέλο τεσσάρων ζωνών.
- Ζώνη Α (Καλή): το αναμενόμενο επίπεδο κραδασμών των νέων μηχανημάτων που τίθενται σε λειτουργία.
- Ζώνη Β (Ικανοποιητική): κατάλληλο για απεριόριστη μακροχρόνια λειτουργία.
- Ζώνη Γ (Μη Ικανοποιητική): το μηχάνημα πρέπει να διερευνηθεί για να βρεθεί η αιτία.
- Ζώνη Δ (Μη Αποδεκτή): επίπεδα που θεωρούνται επιζήμια και απαιτούν άμεση δράση.
Το δεύτερο είναι ένα κριτήριο αλλαγής: μια σημαντική αύξηση των δονήσεων από μια γνωστή γραμμή βάσης μπορεί να αποτελέσει έγκαιρη προειδοποίηση για μια εξελισσόμενη βλάβη, ακόμη και όταν το απόλυτο επίπεδο βρίσκεται ακόμη εντός της ζώνης “Ικανοποιητική”. Το Μέρος 1 παρέχει μόνο αυτό το γενικό πλαίσιο — τα συγκεκριμένα αριθμητικά όρια των ζωνών βρίσκονται στα μέρη της σειράς ISO 7919 που αφορούν συγκεκριμένους τύπους μηχανών, επειδή η επιτρεπόμενη μετατόπιση ενός μεγάλου αργόστροφου στροβίλου διαφέρει σημαντικά από εκείνη ενός μικρού συμπιεστή υψηλής ταχύτητας. Κατά κανόνα, τα όρια κλιμακώνονται σε σχέση με τη μέγιστη ταχύτητα του άξονα και, τελικά, σε σχέση με το διαθέσιμο διάκενο του εδράνου.
5. Ρύθμιση συναγερμών: Συναγερμός και ενεργοποίηση συναγερμών: Συναγερμός και ενεργοποίηση
Η τελευταία ενότητα μετατρέπει τα κριτήρια αξιολόγησης σε ένα λειτουργικό προστασία μηχανημάτων σύστημα, συνιστώντας μια στρατηγική συναγερμού δύο επιπέδων:
- Συναγερμός σημείο ρύθμισης (συναγερμός): τοποθετείται ακριβώς πάνω από την κανονική, σταθερή βασική γραμμή λειτουργίας του μηχανήματος. Η παραβίασή της προειδοποιεί τον χειριστή ότι οι συνθήκες έχουν αλλάξει και ότι δικαιολογείται έρευνα.
- Απόζευξη (διακοπή λειτουργίας): ένα απόλυτο όριο που έχει οριστεί όπου η συνέχιση της λειτουργίας θα προκαλούσε πιθανώς σοβαρή βλάβη. Η υπέρβασή του θα πρέπει να προκαλέσει αυτόματο τερματισμό λειτουργίας για την αποφυγή καταστροφικής βλάβης.
Το πρότυπο συμβουλεύει να βασίζονται τα εν λόγω σημεία ρύθμισης σε και οι δύο τα απόλυτα όρια της ζώνης - ένα Trip δεν πρέπει να τίθεται πάνω από το όριο της ζώνης C/D - και σε σημαντική μεταβολή από τη βασική γραμμή- ένας συναγερμός μπορεί να ενεργοποιηθεί εάν η δόνηση διπλασιαστεί, ακόμη και ενώ παραμένει στη ζώνη Β. Αυτή η σύζευξη απόλυτης και σχετικής λογικής είναι ακριβώς αυτό που χρειάζεται ένα σύστημα συνεχούς προστασίας για να συλλαμβάνει τόσο τις μεγάλες εξάρσεις όσο και την αργή ολίσθηση.
6. Βασικές έννοιες στην πράξη
- Δονήσεις άξονα έναντι δονήσεων περιβλήματος: για μηχανές με ογκώδεις, άκαμπτους ρότορες και εύκαμπτα περιβλήματα, η κίνηση του άξονα είναι πολύ πιο άμεσος και αξιόπιστος δείκτης της δυναμικής κατάστασης από ό,τι φθάνει στο εξωτερικό του περιβλήματος.
- Πρώτα η προστασία των μηχανημάτων: αν και τα δεδομένα τροφοδοτούν επίσης διαγνωστικά, ο πρωταρχικός ρόλος του πλαισίου ISO 7919 είναι η προστασία σε πραγματικό χρόνο από καταστροφικές βλάβες.
- Η αξία της σχετικής κίνησης: η μέτρηση του άξονα έναντι του ρουλεμάν επιτρέπει στον αναλυτή να μετρήσει άμεσα πόσο από το διάκενο του ρουλεμάν χρησιμοποιείται, και να εντοπίσει προβλήματα όπως η στροβιλισμός του λαδιού ή η υπερβολική πίεση. προφόρτιση.
Όπου το παρόν πρότυπο διέπει μόνιμα εξοπλισμένα με όργανα κρίσιμα μηχανήματα, τα φορητά όργανα καλύπτουν το συμπληρωματικό έργο της επιτόπιας διάγνωσης και διόρθωσης επί τόπου. Ένας αναλυτής δύο καναλιών, όπως το Balanset-1A μετρά το πλάτος 1× και φάση στα ίδια τα έδρανα της μηχανής σε ταχύτητα λειτουργίας, ώστε ένας μηχανικός να μπορεί να επιβεβαιώσει ότι μια ανισορροπία που επισημαίνεται από μια τάση δόνησης του άξονα είναι πράγματι ανισορροπία - και στη συνέχεια να ισορροπήσει τον ρότορα και να επαληθεύσει το αποτέλεσμα χωρίς να διαταράξει το εγκατεστημένο σύστημα εγγύτητας.
7. Το πρότυπο και η οικογένειά του
Το ISO 7919-1 είναι το έγγραφο “γενικών κατευθυντήριων γραμμών”- τα αριθμημένα μέρη που το ακολουθούν (που καλύπτουν συγκεκριμένες κατηγορίες μηχανών, όπως ατμοστρόβιλοι, αεριοστρόβιλοι και συζευγμένες βιομηχανικές μηχανές) παρέχουν τα πραγματικά αριθμητικά όρια. Διαβάζοντας το μαζί με τη σειρά ISO 20816 που βασίζεται στο περίβλημα, συμπληρώνει τη διπλή εικόνα των δονήσεων της μηχανής - κίνηση του άξονα από τη μία πλευρά, δομική απόκριση από την άλλη - που κάθε αυστηρό πρόγραμμα παρακολούθησης των κρίσιμα μηχανήματα βασίζεται. Το πλήρες, νομικά έγκυρο κείμενο δημοσιεύεται από τον Διεθνή Οργανισμό Τυποποίησης και πρέπει να αγοραστεί από τον επίσημο κατάλογο του ISO- το παρόν άρθρο συνοψίζει τη δομή και την πρόθεσή του, έτσι ώστε οι έννοιες να μπορούν να εφαρμοστούν χωρίς το έγγραφο στα χέρια.
