ISO 21940-13: ارتعاش مکانیکی – بالانس روتور – بخش ۱۳: معیارها و اقدامات حفاظتی برای بالانس درجا روتورهای متوسط و بزرگ

خلاصه

استاندارد ISO 21940-13 یک استاندارد تخصصی است که بر جنبه‌های عملی متعادل‌سازی روتورها در یاتاقان‌ها و ساختار پشتیبانی خود، مستقیماً در محل عملیاتی دستگاه، تمرکز دارد (متعادل‌سازی درجا یا میدانی). این به چالش‌های منحصر به فرد و ملاحظات ایمنی که هنگام عدم امکان انجام تعادل روی یک دستگاه اختصاصی ایجاد می‌شوند، می‌پردازد. دستگاه متعادل کنندهاین استاندارد معیارهایی را برای زمان مناسب بودن بالانس درجا ارائه می‌دهد و اقدامات حفاظتی لازم را برای انجام ایمن و مؤثر این روش، به ویژه برای روتورهای متوسط و بزرگ که خطرات بیشتری دارند، تشریح می‌کند.

فهرست مطالب (ساختار مفهومی)

این استاندارد به گونه‌ای ساختار یافته است که فرآیند تصمیم‌گیری و اجرا را برای متعادل‌سازی میدان هدایت کند:

1. ۱. دامنه و کاربردپذیری:

   این فصل اولیه، تمرکز خاص استاندارد را تعریف می‌کند و روشن می‌سازد که این استاندارد، دستورالعمل‌ها و ضمانت‌هایی را برای فرآیند ... ارائه می‌دهد. متعادل‌سازی درجا (یا میدانی) روتورهای متوسط و بزرگ. این استاندارد بیان می‌کند که این روش در حالی انجام می‌شود که روتور در یاتاقان‌ها و ساختار نگهدارنده خود، اغلب در محل عملیاتی نهایی خود، قرار دارد. نکته کلیدی مطرح شده در این بخش این است که اصول برای روتورهایی که ممکن است در حالت نصب نهایی خود به صورت صلب یا انعطاف‌پذیر رفتار کنند، قابل اجرا است، با این اذعان که دینامیک سیستم به عنوان یک کل، رویکرد متعادل‌سازی را تعیین می‌کند. این استاندارد برای تکنسین‌ها، مهندسان و مدیرانی در نظر گرفته شده است که نیاز به تصمیم‌گیری، برنامه‌ریزی و اجرای ایمن یک روش متعادل‌سازی میدانی دارند.

2. ۲. معیارهای متعادل‌سازی درجا:

   این فصل یک چارچوب تصمیم‌گیری حیاتی ارائه می‌دهد تا به تعیین اینکه آیا بالانس میدانی مناسب‌ترین اقدام است یا خیر، کمک کند. این روش همیشه راه‌حل پیش‌فرض برای ارتعاشات بالا نیست. استاندارد چندین سناریو را شرح می‌دهد که در آن‌ها بالانس درجا توجیه‌پذیر است: ۱) زمانی که برداشتن روتور برای بالانس کارگاهی (مثلاً یک روتور توربین یا ژنراتور بزرگ) از نظر لجستیکی غیرعملی یا بسیار گران باشد. ۲) زمانی که عدم بالانس ناشی از عواملی باشد که فقط در شرایط عملیاتی عادی ظاهر می‌شوند، مانند اعوجاج‌های حرارتی، نیروهای آیرودینامیکی یا تجمع مربوط به فرآیند (مثلاً آوار روی پره فن). ۳) برای بالانس نهایی پس از نصب مجدد روتور پس از بالانس کارگاهی. استاندارد توصیه می‌کند که یک تجزیه و تحلیل کامل انجام شود تا تأیید شود که ارتعاش بالا در واقع ناشی از عدم بالانس است و نه ناشی از مسائل دیگر مانند ناهم‌ترازی، رزونانس یا شل بودن قبل از ادامه.

3. ۳. متوازن کردن رویه‌ها و روش‌شناسی:

   این بخش یک راهنمای گام به گام و دقیق برای اجرای عملی فرآیند متعادل‌سازی میدان ارائه می‌دهد. این بخش با مشخص کردن الزامات مربوط به ابزار دقیق قابل حمل، که باید شامل یک کانال چندکاناله باشد، آغاز می‌شود. آنالایزر ارتعاش قادر به اندازه‌گیری دامنه و فاز، یک یا چند حسگر ارتعاش (accelerometers رایج‌ترین‌ها هستند)، و یک سنسور مرجع فاز (مثلاً، یک تاچ نوری یا تاچ لیزری) برای ایجاد یک علامت زمان‌بندی روی شفت چرخان. هسته اصلی این فصل، شرح مفصلی از موارد استفاده جهانی است. influence coefficient روش. این شامل ثبت بردار ارتعاش اولیه (دامنه و فاز)، اتصال یک وزنه آزمایشی معلوم در موقعیت زاویه‌ای معلوم، اندازه‌گیری بردار «پاسخ» جدید و سپس استفاده از ریاضیات برداری برای محاسبه مکان و جرم وزنه اصلاحی مورد نیاز است. استاندارد با استفاده از این روش، راهنمایی‌هایی را برای متعادل‌سازی تک صفحه‌ای و چند صفحه‌ای ارائه می‌دهد.

4. ۴. ارزیابی کیفیت تعادل:

   این فصل تمایز مهمی بین بالانس کارگاهی و بالانس میدانی قائل می‌شود. در حالی که بالانس کارگاهی با هدف دستیابی به یک تلرانس عدم تعادل باقیمانده خاص بر اساس ... درجه Gهدف اصلی بالانس میدانی عملی‌تر است: کاهش ارتعاش عملیاتی دستگاه به سطح قابل قبول. بنابراین، معیارهای ارزیابی نه بر اساس عدم بالانس باقیمانده، بلکه بر اساس دامنه‌های ارتعاش نهایی هستند. استاندارد مشخص می‌کند که ارزیابی کیفیت بالانس نهایی باید بر اساس محدودیت‌های ارتعاش در حین کار تعریف شده در سایر استانداردهای مربوطه، در درجه اول ... باشد. ایزو ۲۰۸۱۶ هدف نهایی کاهش ارتعاش سرعت چرخش ۱X است به طوری که سطح ارتعاش کلی دستگاه برای کارکرد طولانی مدت در محدوده قابل قبول (مثلاً محدوده A یا B) قرار گیرد.

5. ۵. اقدامات حفاظتی و احتیاط‌های ایمنی:

   این فصل مسلماً مهم‌ترین بخش استاندارد است، زیرا بالانس میدانی خطرات قابل توجهی را به همراه دارد که در یک محیط کارگاهی کنترل‌شده وجود ندارد. این فصل، رویکردی دقیق و مستند به ایمنی را الزامی می‌کند. الزامات کلیدی عبارتند از: ۱) بازرسی مکانیکی کامل قبل از شروع، اطمینان از محکم بودن تمام بست‌ها و وجود محافظ‌ها. ۲) یک پروتکل سختگیرانه برای اتصال وزنه‌ها، که مستلزم ایمن‌سازی دقیق آنها (مثلاً جوش داده شده، پیچ شده یا قرار دادن در نگهدارنده‌های اختصاصی) برای جلوگیری از تبدیل شدن آنها به پرتابه‌های خطرناک است. ۳) ایجاد یک منطقه دسترسی کنترل‌شده در اطراف دستگاه در طول آزمایش‌ها. ۴) پروتکل‌های ارتباطی واضح و بدون ابهام بین تحلیلگر بالانس و اپراتور دستگاه. ۵) یک روش توقف اضطراری از پیش تعریف‌شده. این تمرکز بر ایمنی برای جلوگیری از آسیب‌دیدگی و خرابی فاجعه‌بار تجهیزات بسیار مهم است.

مفاهیم کلیدی

• متعادل‌سازی میدانی در مقابل متعادل‌سازی کارگاهی: این استاندارد کاملاً بر بالانس کردن روتور *در دستگاه* متمرکز است، نه بر روی یک دستگاه بالانس اختصاصی در کارگاه. بالانس میدانی، کل مجموعه روتور را در حالت عملیاتی آن اصلاح می‌کند.
• کاهش لرزش به عنوان هدف: در حالی که هدف از بالانس کارگاهی، کاهش عدم تعادل باقیمانده تا یک تلرانس خاص (U) است._{به ازای هر}هدف اصلی متعادل‌سازی میدانی، کاهش ارتعاش عملیاتی دستگاه به سطح قابل قبولی است که توسط استانداردهایی مانند ISO 20816 تعریف شده است.
• اول ایمنی: با توجه به خطرات ناشی از کار با دستگاهی که عمداً وزنه‌های آزمایشی به آن اضافه شده است، این استاندارد تأکید بسیار زیادی بر رویه‌ها و اقدامات ایمنی دارد.
• روش ضریب نفوذ: این روش جهانی برای بالانس درجا است. این روش شامل اندازه‌گیری بردار ارتعاش اولیه، اضافه کردن یک وزنه آزمایشی معلوم، اندازه‌گیری بردار «پاسخ» جدید و استفاده از ریاضیات برداری برای محاسبه وزنه اصلاحی مورد نیاز و زاویه قرارگیری آن است.

← بازگشت به فهرست اصلی