استاندارد ISO 20816-4 چه نوع توربینهای گازی را پوشش میدهد؟

استاندارد ISO 20816-4 انواع توربینهای گازی مورد استفاده در تولید برق و کاربردهای محرک مکانیکی، از جمله توربینهای گازی سنگین صنعتی (معمولاً >40 مگاوات)، توربینهای گازی مشتقشده از هوا (معمولاً 20 تا 60 مگاوات) و توربینهای گازی کوچک (<3 extension.

تفاوت بین محفظه یاتاقان و اندازه گیری شفت چیست؟

ارتعاش محفظه یاتاقان با حسگرهای روی پایه یاتاقان بر حسب سرعت RMS میلیمتر بر ثانیه اندازهگیری میشود. جابجایی نسبی شفت با پروبهای مجاورتی داخل یاتاقان بر حسب میکرومتر پیک تا پیک اندازهگیری میشود. توربینهای گازی معمولاً برای ارزیابی جامع به هر دو اندازهگیری نیاز دارند، به خصوص آنهایی که یاتاقانهای لایه سیال دارند.

چرا توربینهای گازی محدودیتهای ارتعاش بالاتری نسبت به توربینهای بخار دارند؟

توربینهای گازی عموماً با سرعتهای بالاتری (تا ۱۵۰۰۰+ دور در دقیقه برای مشتقات هوایی) کار میکنند و در مقایسه با توربینهای بخار، دینامیک روتور متفاوتی دارند. فرآیند احتراق همچنین منابع ارتعاش اضافی را ایجاد میکند. مرزهای ناحیه در استاندارد ISO 20816-4 این ویژگیهای عملیاتی را منعکس میکنند.

محدودیتهای مشتق آیرودینامیکی چه تفاوتی با توربینهای گازی صنعتی دارند؟

توربینهای گازی مشتقشده از هوا معمولاً در سرعتهای بالاتر با روتورهای سبکتر و سفتتر و یاتاقانهای غلتشی (به جای فیلم سیال) کار میکنند. آنها عموماً تلرانس ارتعاش کمتری برای اندازهگیریهای شفت دارند، اما ممکن است به دلیل طراحی چند قرقرهای خود، ویژگیهای طیفی متفاوتی را نشان دهند.

وقتی لرزش ناگهان افزایش مییابد، چه اقدامی باید انجام دهم؟

افزایش ناگهانی ارتعاش توربین گازی صرف نظر از ناحیه مطلق، نیاز به بررسی فوری دارد. مشکلات دینامیک احتراق، آسیب جسم خارجی، فرسودگی یاتاقان، مشکلات کوپلینگ یا اثرات گذرای حرارتی را بررسی کنید. بسیاری از توربینهای گازی دارای سیستمهای قطع خودکار هستند که در سطوح ناحیه D فعال میشوند.

ابزار مهندسی رایگان #022

محدودیت‌های ارتعاش - توربین‌های گازی

شدت ارتعاش توربین‌های گازی را طبق ISO 20816-4 ارزیابی کنید. این ابزار از اندازه‌گیری سرعت محفظه یاتاقان و جابجایی نسبی شفت برای توربین‌های گازی صنعتی، مشتق از موتور هوایی و کوچک پشتیبانی می‌کند.

ISO 20816-4 مناطق A/B/C/D توربین‌های گازی

نوع اندازه‌گیری

نوع توربین گازی

مقدار اندازه‌گیری‌شده (mm/s RMS)

پیش‌تنظیم‌های سریع

نتایج

منطقه ارتعاش

—

مقدار اندازه‌گیری‌شده

—

نوع توربین

—

ناحیه	مرز	توضیحات

دامنه کاربرد ISO 20816-4

ISO 20816-4 معیارهای ارزیابی ارتعاش را برای توربین‌های گازی مورد استفاده در تولید برق و کاربردهای محرکه مکانیکی مشخص می‌کند. این استاندارد توربین‌های گازی سنگین صنعتی، توربین‌های گازی مشتق از موتور هوایی و توربین‌های گازی کوچک زیر 3 MW را پوشش می‌دهد.

ارتعاش محفظه یاتاقان (سنگین صنعتی)

سرعت ارتعاش پهن‌باند روی محفظه یاتاقان بر حسب mm/s RMS و در محدوده فرکانسی 10–1000 Hz اندازه‌گیری می‌شود.

مرز منطقه	سرعت (میلی‌متر بر ثانیه RMS)
الف/ب	4.5
B/C	9.3
C/D	14.7

جابجایی نسبی شفت (صنعتی)

ارتعاش شفت اندازه‌گیری‌شده با پروب‌های مجاورتی، به‌صورت جابجایی پیک‌به‌پیک بر حسب میکرومتر بیان می‌شود. مقادیر ثابت زیر راهنمای محافظه‌کارانه ساده‌شده هستند؛ مرزهای ناحیه جابجایی شفت طبق استاندارد به سرعت وابسته‌اند (با افزایش سرعت شفت کاهش می‌یابند).

مرز منطقه	جابجایی (μm p-p)
الف/ب	65
B/C	130
C/D	200

انواع توربین گازی

نوع	محدوده توان	سرعت معمول	ویژگی‌ها
سنگین صنعتی	>40 مگاوات	۳۰۰۰–۳۶۰۰ دور در دقیقه	تک شفت، یاتاقان ژورنال، روتور سنگین
مشتق شده از هوا	۲۰ تا ۶۰ مگاوات	۳۶۰۰–۱۵۰۰۰+ دور در دقیقه	چنداسپولی، روتورهای سبک‌تر، ممکن است از یاتاقان‌های غلتشی استفاده کنند
کوچک (<3 مگاوات)	<3 مگاوات	متغیر	واحدهای پکیج، میکروتوربین‌ها، درایوهای صنعتی

ℹ️ توجه: برای توربین‌های گازی کوچک و مشتق‌شده از هوا، مرزهای ناحیه نشان داده شده بر اساس مقادیر سنگین صنعتی به عنوان یک راهنمای کلی هستند. محدودیت‌های خاص سازنده ممکن است متفاوت باشد. همیشه مشخصات ارتعاش OEM را برای دستگاه خاص خود بررسی کنید.

⚠️ نکته مهم: توربین‌های گازی معمولاً دارای سامانه‌های تریپ خودکار ارتعاش هستند. اطمینان حاصل کنید که نقاط تنظیم سامانه حفاظتی با مرزهای ناحیه ISO 20816-4 یا مشخصات OEM هم‌راستا باشند. هرگز سامانه‌های حفاظت ارتعاش را غیرفعال نکنید.

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.