ISO 20816-1: Mekaaninen värähtely – Konevärähtelyn mittaus ja arviointi – Osa 1: Yleiset ohjeet

Yhteenveto

ISO 20816-1 on nykyinen, moderni kansainvälinen standardi, joka tarjoaa yleiset ohjeet koneiden värähtelyn mittaamiseen ja arviointiin. Se on merkittävä päivitys, sillä se korvaa ja yhdistää kahden vanhemman perustavanlaatuisen standardin periaatteet: ISO 10816-1 (joka kattoi mittaukset pyörimättömistä osista) ja ISO 7919-1 (joka kattoi pyörivien akselien mittaukset). Tämä uusi standardi tarjoaa yhtenäisen kehyksen koneen kokonaisvärähtelyn arvioimiseksi ottaen huomioon sekä kotelon että akselin mitat yhdessä kattavamman arvioinnin mahdollistamiseksi.

Sisällysluettelo (käsitteellinen rakenne)

Standardi yhdistää ja päivittää edeltäjiensä käsitteet yhtenäiseksi rakenteeksi:

1. 1. Laajuus ja mittaustyypit:

   Tämä ensimmäinen luku määrittelee standardin kattavan soveltamisalan ja asettaa sen ensisijaiseksi ohjeeksi monenlaisten teollisuuskoneiden tärinän arvioimiseksi käyttöolosuhteissa. Sen merkittävin piirre on kahden erillisen mittausfilosofian muodollinen yhdistäminen. Se tarjoaa yksityiskohtaiset menetelmät tärinän mittaamiseen molemmilla:

   • Pyörimättömät osat: Tämä viittaa koneen kiinteistä osista, tyypillisesti laakeripesseistä, tehtyihin mittauksiin. Standardi vahvistaa, että tämän tyyppisen mittauksen ensisijainen mittari on laajakaista. RMS (neliöjuurikeskiarvo) nopeus, mitattuna seismisillä antureilla, kuten kiihtyvyysmittaritTämä mittaus heijastaa koneen rakenteeseen siirtyvää tuhoavaa energiaa.
   • Pyörivät akselit: Tämä viittaa itse akselin dynaamisen liikkeen mittauksiin suhteessa kiinteään pisteeseen (yleensä laakeripesään). Standardi määrää, että tämä on mitattava kosketuksettomalla liikkeellä. läheisyysanturit, ja ensisijainen mittari on Huipusta huippuun siirtymäTämä mittaus ilmaisee suoraan, kuinka paljon akseli liikkuu laakerivälyksen sisällä.
2. 2. Instrumentointi:

   Tässä luvussa määritellään koko mittausjärjestelmän tekniset vaatimukset tarkkuuden ja johdonmukaisuuden varmistamiseksi, kattaen sekä seismiset (kotelo) että kosketuksettomat (akseli) mittaukset. Se edellyttää, että instrumentoinnin, mukaan lukien anturin, kaapeloinnin ja analysaattorin, on kyettävä mittaamaan tarkasti määritellyt parametrit (RMS-nopeus tai huipusta huippuun -siirtymä) konetyypin vaaditulla taajuusalueella. Standardi korostaa koko mittausketjun säännöllisen kalibroinnin tärkeyttä tunnettua, jäljitettävää standardia vasten. Lisäksi se tarjoaa kriittisiä ohjeita anturien asianmukaiseen asennukseen viitaten kiihtyvyysantureiden asennusta koskeviin erityisstandardeihin (ISO 5348) ja läheisyysmittareita (esim. API 670) mittausvirheen minimoimiseksi ja tiedon luotettavuuden ja toistettavuuden varmistamiseksi ajan kuluessa.

3. 3. Arviointikriteerit:

   Tämä osio muodostaa arviointimenetelmän ytimen ja jatkaa aiemmista standardeista tuttua, hyväksi havaittua kahden kriteerin lähestymistapaa. Se tarjoaa yksityiskohtaisen kehyksen koneen kunnon arvioimiseksi sekä absoluuttisten arvojen että ajan kuluessa tapahtuvien muutosten perusteella:

   • Kriteeri 1 (absoluuttiset rajat): Tässä kriteerissä verrataan mitattua absoluuttista värähtelyn suuruutta (joko kotelon nopeutta tai akselin siirtymää) ennalta määriteltyihin raja-arvoihin. Nämä raja-arvot määritetään tyypillisesti suuren joukon samankaltaisia koneita koskevien tilastotietojen tai ISO 20816 -sarjan muiden osien erityisohjeiden perusteella. Se toimii perustavanlaatuisena vertailukohtana koneen yleiselle kunnolle ja on kriittinen hyväksyntätestauksessa.
   • Kriteeri 2 (Muutos lähtötilanteesta): Tämä kriteeri keskittyy värähtelyn suuruuden muutokseen tunnetusta, vakaasta vertailu- tai lähtötilanteesta. Standardi korostaa, että merkittävä muutos, vaikka absoluuttinen arvo katsottaisiin edelleen hyväksyttäväksi kriteerin 1 mukaisesti, on usein varhaisin ja luotettavin indikaattori kehittyvästä viasta. Tämä kriteeri on trendipohjaisen ennakoivan kunnossapidon perusta.
4. 4. Arviointialueet:

   Kriteerin 1 soveltamisen yksinkertaistamiseksi standardissa käytetään edelleen vakiintunutta neljän vyöhykkeen viitekehystä tärinän absoluuttisen vakavuuden luokittelemiseen. Nämä vyöhykkeet tarjoavat selkeän, värikoodatun menetelmän koneen kunnon viestimiseen. On tärkeää huomata, että tämä standardin yleinen osa määrittelee vain vyöhykkeiden *käsitteen*; vyöhykerajojen tarkat numeeriset arvot annetaan standardin konekohtaisissa osissa (esim. ISO 20816-3). Vyöhykkeet määritellään seuraavasti:

   • Vyöhyke A: Uusien käyttöönotettujen tai kunnostettujen koneiden tärinä sijoittuu tyypillisesti tälle vyöhykkeelle.
   • Vyöhyke B: Tällä vyöhykkeellä tärinää esiintyviä koneita pidetään yleensä hyväksyttävinä rajoittamattomaan pitkäaikaiseen käyttöön.
   • Vyöhyke C: Tällä vyöhykkeellä täriseviä koneita pidetään yleensä epätyydyttävinä pitkäaikaiseen jatkuvaan käyttöön. Korjaavat toimenpiteet on suunniteltava.
   • Vyöhyke D: Tämän alueen tärinäarvoja pidetään yleensä niin vakavina, että ne voivat vahingoittaa konetta.
5. 5. Yhdistetty arviointi ja hyväksyminen:

   Tämä viimeinen osio tarjoaa standardin periaatteiden keskeisen synteesin. Se suosittelee muodollisesti yhdistettyä arviointimenetelmää, erityisesti kriittisille koneille, jotka on varustettu sekä seismisillä että kosketuksettomilla antureilla. Se opastaa käyttäjää arvioimaan sekä kotelon värähtelyn (rakenteeseen välittyvien voimien heijastukset) että akselin värähtelyn (joka heijastaa roottorin dynaamista käyttäytymistä), jotta koneen yleisestä kunnosta voidaan muodostaa kattavampi ja luotettavampi arvio. Tässä osiossa erotetaan myös selkeästi toisistaan kriteerit, joita käytetään hyväksymistestaus (uusille tai korjatuille koneille), mikä tyypillisesti edellyttää, että tärinätasot ovat tiukempien vyöhykkeiden A tai B sisällä, ja että kriteerit toiminnan valvonta käytössä olevissa koneissa, joissa sekä absoluuttisiin rajoihin että merkittäviin muutoksiin lähtötasosta perustuvat hälytysrajat (hälytys ja laukaisu) ovat ensisijaisia työkaluja päivittäisessä kunnonarvioinnissa.

Keskeiset käsitteet

• Standardien yhtenäistäminen: ISO 20816-1 -standardin tärkein ominaisuus on, että se korvaa ja yhdistää aiemmin erilliset standardit kotelon (ISO 10816-1) ja akselin (ISO 7919-1) värähtelylle. Tämä edistää kokonaisvaltaisempaa lähestymistapaa koneanalyysiin.
• Kaksoismittausfilosofia: Standardi suosittelee vahvasti sekä kotelon että akselin värähtelymittausten käyttöä aina kun mahdollista, koska ne tarjoavat toisiaan täydentävää tietoa. Suuri kotelon värähtely voi viitata rakenteelliseen ongelmaan, kun taas suuri akselin värähtely voi viitata roottorin dynamiikkaan liittyvään ongelmaan.
• Modernisointi: Se päivittää yleiset ohjeet vastaamaan nykyaikaisia instrumentointi- ja data-analyysikäytäntöjä, jotka ovat kehittyneet alkuperäisten standardien julkaisemisen jälkeen.
• Tiettyjen osien perusta: Kuten edeltäjänsä, tämä ”Osa 1” -standardi tarjoaa yleisen kehyksen. Eri konetyyppien arviointivyöhykkeiden erityiset numeeriset rajat on esitetty yksityiskohtaisesti ISO 20816 -sarjan muissa osissa (esim. ISO 20816-3 teollisuuskoneille).

← Takaisin päähakemistoon