Δωρεάν Εργαλείο Μηχανικής #020
Όρια Δονήσεων — Ατμοστρόβιλοι & Γεννήτριες >40 MW
Αξιολόγηση της έντασης των κραδασμών για ατμοστρόβιλους και γεννήτριες σύμφωνα με το πρότυπο ISO 20816-2. Υποστηρίζει μετρήσεις ταχύτητας περιβλήματος ρουλεμάν και σχετικής μετατόπισης άξονα.
Αποτελέσματα
| Ζώνη | Όριο | Περιγραφή |
|---|
Πεδίο εφαρμογής ISO 20816-2
Το πρότυπο ISO 20816-2 καθορίζει κριτήρια αξιολόγησης κραδασμών για ατμοστρόβιλους και γεννήτριες με ισχύ άνω των 40 MW, οι οποίες λειτουργούν σε ταχύτητες μεταξύ 1500 και 3600 σ.α.λ. (παραγωγή ισχύος 50/60 Hz). Καλύπτει τόσο τους κραδασμούς του περιβλήματος ρουλεμάν όσο και τους σχετικούς κραδασμούς του άξονα.
Δόνηση περιβλήματος ρουλεμάν
Η ταχύτητα δόνησης ευρείας ζώνης μετράται στο περίβλημα εδράνου (βάση) σε mm/s RMS, συνήθως στο εύρος συχνοτήτων 10–1000 Hz. Οι τιμές ορίων παρακάτω αντιστοιχούν στη δημοσιευμένη στήλη πίνακα για ταχύτητες άξονα 1500 r/min και 1800 r/min· για μηχανήματα 3000–3600 r/min τα δημοσιευμένα όρια είναι υψηλότερα (A/B 3.8, B/C 7.5, C/D 11.8 mm/s RMS), οπότε αυτός ο απλοποιημένος ενιαίος πίνακας είναι συντηρητικός για μηχανήματα 2 πόλων.
| Όρια ζώνης | Ταχύτητα (mm/s RMS) |
|---|---|
| Α/Β | 2.8 |
| B/C | 5.3 |
| C/D | 8.5 |
Σχετική μετατόπιση άξονα
Η δόνηση του άξονα μετριέται με αισθητήρες εγγύτητας και εκφράζεται ως μετατόπιση από κορυφή σε κορυφή σε μm. Αυτές οι τιμές απλοποιούνται για γενική εφαρμογή.
| Όρια ζώνης | Μετατόπιση (μm p-p) |
|---|---|
| Α/Β | 50 |
| B/C | 100 |
| C/D | 165 |
ℹ️ Σημείωση: Τα όρια μετατόπισης του άξονα ενδέχεται να διαφέρουν ανάλογα με την ταχύτητα λειτουργίας. Οι παραπάνω τιμές είναι απλοποιημένες για γενική χρήση. Για τα ακριβή όρια που εξαρτώνται από την ταχύτητα, συμβουλευτείτε το πλήρες πρότυπο ISO 20816-2.
⚠️ Σημαντικό: Θα πρέπει να παρακολουθούνται τόσο οι κραδασμοί του περιβλήματος του ρουλεμάν όσο και του άξονα. Ένα μηχάνημα μπορεί να εμφανίζει χαμηλούς κραδασμούς στο περίβλημα του ρουλεμάν αλλά υψηλούς κραδασμούς στον άξονα ή αντίστροφα. Η χειρότερη από τις δύο αξιολογήσεις καθορίζει τη συνολική αξιολόγηση.
ISO 20816-2 applies to steam turbines and generators with power output greater than 40 MW, operating at speeds between 1500 and 3600 RPM (for 50/60 Hz power generation). This includes:
- Large power station turbine-generator sets
- Industrial steam turbines driving generators
- Combined-cycle plant steam turbines
- Nuclear power plant turbine-generators
Bearing housing vibration is measured with sensors mounted on the bearing pedestal, expressed in mm/s RMS. It reflects the vibration transmitted through the bearing to the support structure.
Shaft relative vibration is measured with proximity probes inside the bearing, expressed in μm peak-to-peak. It measures the actual shaft orbit relative to the bearing clearance.
Both measurements are essential — bearing housing vibration alone may miss internal rotor issues on stiff foundations.
Steam turbines use fluid-film (journal) bearings where the bearing housing may show low vibration even when the shaft has significant movement. Shaft relative measurement captures:
- Rotor unbalance and thermal bowing
- Oil whirl and oil whip instabilities
- Rotor cracks and rubs
- Misalignment between coupled rotors
Monitoring shaft vibration is critical for early detection of developing faults.
For Zone C on a steam turbine or generator:
- Immediately notify plant management and operations
- Investigate root cause — check balance condition, alignment, bearing condition, foundation, thermal state
- Increase monitoring frequency to continuous if not already
- Plan corrective action for the next available outage
- Monitor trend — if approaching Zone D, consider load reduction or planned shutdown
ISO 20816-2 consolidates the former ISO 10816-2 (bearing housing vibration) and ISO 7919-2 (shaft vibration) for steam turbines into a single unified standard. The zone boundaries are essentially the same, but the new standard provides updated guidance on combined evaluation using both measurement types.
Οι διαδικασίες που περιγράφονται σε αυτή τη σελίδα αναπτύχθηκαν και δοκιμάστηκαν επιτόπου από την ομάδα της Vibromera με χρήση του Balanset-1A, ενός φορητού δικάναλου ζυγοσταθμιστή και αναλυτή δονήσεων για επιτόπια ζυγοστάθμιση ρότορα.
Επαγγελματικοί αναλυτές κραδασμών και συστήματα εξισορρόπησης πεδίου για στροβιλομηχανές. Αξιολόγηση συμμόρφωσης με το πρότυπο ISO 20816 επί τόπου. Χρησιμοποιείται σε περισσότερες από 50 χώρες.
Nikolai Shelkovenko
Ο Nikolai Shelkovenko είναι μηχανικός ανάλυσης δονήσεων, καθώς και ιδρυτής και διευθύνων σύμβουλος της Vibromera. Επί περισσότερα από 15 χρόνια ζυγοσταθμίζει περιστρεφόμενο εξοπλισμό επιτόπου και όχι σε πάγκο δοκιμών: καταστροφείς, βιομηχανικούς ανεμιστήρες, θραυστήρες, φυγοκέντρους, άξονες και ατράκτους. Από αυτή τη δουλειά γεννήθηκαν τα όργανα Balanset — σχεδιάστηκαν ως εργαλείο που ο ειδικός μπορεί να μεταφέρει στο μηχάνημα και να χρησιμοποιήσει μόνος του, επί τόπου, και όχι ως εργαστηριακός εξοπλισμός. Η Vibromera ιδρύθηκε το 2017 και από το 2023 εδρεύει στο Πόρτο της Πορτογαλίας. Εδώ γίνονται η ανάπτυξη, η συναρμολόγηση και η υποστήριξη της σειράς Balanset. Το κορυφαίο όργανο είναι το Balanset-1A, ένας φορητός αναλυτής για ζυγοστάθμιση σε ένα και σε δύο επίπεδα και για διαγνωστικά δονήσεων. Ο Nikolai συμμετέχει προσωπικά στην υποστήριξη πελατών, στην αντιμετώπιση δύσκολων περιπτώσεων ζυγοστάθμισης και στην ανάπτυξη του λογισμικού. Συνεργάζεται με πελάτες σε όλο τον κόσμο, σε οποιαδήποτε γλώσσα.
