ابزار مهندسی رایگان #020
محدودیتهای ارتعاش - توربینها و ژنراتورهای بخار >40 مگاوات
ارزیابی شدت ارتعاش برای توربینهای بخار و ژنراتورها طبق ISO 20816-2. از اندازهگیریهای سرعت محفظه یاتاقان و جابجایی نسبی شفت پشتیبانی میکند.
نتایج
| ناحیه | مرز | توضیحات |
|---|
دامنه کاربرد ISO 20816-2
ISO 20816-2 معیارهای ارزیابی ارتعاش را برای توربینهای بخار و ژنراتورهایی با توان خروجی بیش از 40 MW که با سرعتهای بین 1500 و 3600 RPM کار میکنند (تولید برق 50/60 Hz) مشخص میکند. این استاندارد هم ارتعاش محفظه یاتاقان و هم ارتعاش نسبی شفت را پوشش میدهد.
لرزش محفظه یاتاقان
سرعت ارتعاش باند پهن روی محفظه یاتاقان (پایه) بر حسب mm/s RMS، معمولاً در محدوده فرکانسی ۱۰ تا ۱۰۰۰ هرتز اندازهگیری میشود. مقادیر مرزی زیر مطابق ستون جدول منتشرشده برای سرعتهای شفت ۱۵۰۰ و ۱۸۰۰ دور بر دقیقه است؛ برای ماشینهای ۳۰۰۰ تا ۳۶۰۰ دور بر دقیقه مرزهای منتشرشده بالاتر است (A/B: 3.8، B/C: 7.5، C/D: 11.8 mm/s RMS)، بنابراین این جدول سادهشده برای ماشینهای دو قطبی محافظهکارانه است.
| مرز منطقه | سرعت (میلیمتر بر ثانیه RMS) |
|---|---|
| الف/ب | 2.8 |
| B/C | 5.3 |
| C/D | 8.5 |
جابجایی نسبی شفت
ارتعاش شفت با استفاده از پرابهای مجاورتی اندازهگیری میشود و بهصورت جابجایی پیکبهپیک بر حسب μm بیان میشود. این مقادیر برای کاربرد عمومی سادهسازی شدهاند.
| مرز منطقه | جابجایی (μm p-p) |
|---|---|
| الف/ب | 50 |
| B/C | 100 |
| C/D | 165 |
ℹ️ توجه: حدود جابجایی شفت ممکن است با سرعت کارکرد تغییر کند. مقادیر بالا برای استفاده عمومی سادهسازی شدهاند. برای حدود دقیق وابسته به سرعت، به متن کامل ISO 20816-2 مراجعه کنید.
⚠️ نکته مهم: ارتعاش محفظه یاتاقان و شفت هر دو باید پایش شوند. یک دستگاه ممکن است ارتعاش محفظه یاتاقان کم اما ارتعاش شفت بالا یا برعکس را نشان دهد. بدترین حالت از بین این دو ارزیابی، ارزیابی کلی را تعیین میکند.
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.
روشهای شرح دادهشده در این صفحه توسط تیم Vibromera و با استفاده از Balanset-1A توسعه یافته و در محل آزمایش شدهاند؛ این دستگاه یک بالانسر دو کاناله و آنالایزر ارتعاش قابلحمل برای بالانس کردن روتور در محل است.
آنالایزرهای ارتعاش حرفهای و سامانههای بالانس میدانی برای توربوماشینها. ارزیابی منطبق با ISO 20816 در محل. مورد استفاده در بیش از 50+ کشور.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko مهندس تحلیل ارتعاشات و بنیانگذار و مدیرعامل Vibromera است. او بیش از 15 سال است که تجهیزات دوار را در محل کار بالانس میکند، نه روی میز آزمایش: مالچرها، فنهای صنعتی، سنگشکنها، سانتریفیوژها، شفتها و اسپیندلها. دستگاههای Balanset دقیقاً از دل همین کار بیرون آمدند — آنها بهعنوان ابزاری طراحی شدند که متخصص بتواند آن را تا کنار ماشین ببرد و بهتنهایی، در محل، از آن استفاده کند، نه بهعنوان تجهیزات آزمایشگاهی. Vibromera در سال 2017 تأسیس شد و از سال 2023 در پورتوی پرتغال مستقر است. توسعه، مونتاژ و پشتیبانی خط Balanset همگی همینجا انجام میشود. دستگاه شاخص، Balanset-1A است؛ یک آنالایزر قابل حمل برای بالانس تکصفحهای و دوصفحهای و برای تشخیص ارتعاش. Nikolai شخصاً در پشتیبانی مشتریان، در حل موارد دشوار بالانس و در توسعه نرمافزار مشارکت دارد. او با مشتریان در سراسر جهان و به هر زبانی کار میکند.