Mitä koneita ISO 20816-5 kattaa?

ISO 20816-5 koskee hydraulisia koneita, mukaan lukien pystysuuntaiset Kaplan-turbiinit, pystysuuntaiset Francis-turbiinit, pystysuuntaiset pumpputurbiinit, vaakasuuntaiset Pelton-turbiinit ja vesivoimalaitoksissa käytettävät pystysuuntaiset pumput. Se kattaa koneet, joiden nimellisnopeudet ovat tyypillisesti 60–1000 rpm.

Miksi vesiturbiinien värähtelyrajat eroavat höyryturbiinien värähtelyrajat?

Hydrauliset koneet toimivat paljon hitaammilla nopeuksilla kuin höyryturbiinit (usein 60–500 rpm vs. 1500–3600 rpm). Ne altistuvat myös hydraulisille herätevoimille veden virtauksesta, vetoputken värähtelyistä ja kavitaatiosta, jotka aiheuttavat erilaisia värähtelykuvioita. Pystysuuntaisten koneiden kohdalla on otettava huomioon myös työntölaakerin värähtely.

Mitä on akselin siirtymän mittaus vesiturbiineissa?

Vesiturbiinien akselin siirtymää mitataan ohjauslaakereiden lähelle asennetuilla lähestymisantureilla, jotka tyypillisesti mittaavat huippujen välisen siirtymän mikrometreinä (μm pp). Tämä on kriittistä pystysuorille koneille, joissa akselin kiertoradan valvonta paljastaa epätasapainon, linjausvirheen ja hydrauliset epävakaudet.

Miksi vaakasuorilla Pelton-turbiineilla on erilaiset rajoitukset?

Vaakasuorilla Pelton-turbiineilla on alhaisemmat värähtelyrajat kuin pystysuorilla koneilla, koska vaakasuuntaiset laakerijärjestelyt ovat herkempiä dynaamisille voimille. Pelton-pyörän suihkun impulssimainen luonne tuottaa myös erilaisia värähtelyominaisuuksia verrattuna reaktioturbiineihin, kuten Francisin ja Kaplanin koneisiin.

Mitä minun pitäisi tehdä, jos tärinä saavuttaa vesiturbiinin C-vyöhykkeen?

Vyöhyke C osoittaa, että kone ei sovellu jatkuvaan pitkäaikaiseen käyttöön. Tutki perimmäisiä syitä, kuten juoksuputken kavitaatiota, vetoputken aaltoa, ohjauslaakerin kulumista, akselin linjausvirhettä tai hydraulista resonanssia. Lisää valvontatiheyttä, suunnittele korjaava huolto seuraavan suunnitellun seisokin aikana ja ota huomioon kuormitusrajoitukset.

Ilmainen suunnittelutyökalu #023

Tärinärajat — Vesiturbiinit ja pumppuyksiköt

Arvioi hydraulisten turbiinien, pumpputurbiinien ja pumppujen tärinän vakavuutta standardin ISO 20816-5 mukaisesti. Tukee laakeripesän nopeuden ja akselin siirtymän mittauksia.

ISO 20816-5 Vyöhykkeet A/B/C/D Hydrokoneet

Tulokset

Tärinävyöhyke

—

Mitattu arvo

—

Suositus

—

Vyöhyke	Raja	Kuvaus

ISO 20816-5 -standardin soveltamisala

ISO 20816-5 määrittelee tärinänarviointikriteerit hydraulisille koneille, mukaan lukien Kaplan-, Francis- ja Pelton-turbiinit, pumpputurbiinit ja vesivoimalaitoksissa käytettävät pumput. Se kattaa sekä pystysuorat että vaakasuorat konekokoonpanot.

Laakeripesän tärinä — Pystysuorat koneet

Laajakaistainen värähtelynopeus mitattuna laakeripesästä yksikössä mm/s RMS, tyypillisesti 10–1000 Hz:n alueella. Koskee pystysuuntaisia Kaplan-, Francis-, pumpputurbiini- ja pumppuyksiköitä.

Alueen raja	Nopeus (mm/s RMS)
A/B	2.8
Vastaanotto	5.3
CD	8.5

Laakeripesän tärinä — vaakasuora Pelton

Vaakasuorilla Pelton-turbiineilla on alhaisemmat sallitut rajat laakerijärjestelyn ja impulssikuormitusominaisuuksien vuoksi.

Alueen raja	Nopeus (mm/s RMS)
A/B	2.3
Vastaanotto	4.5
CD	7.1

Akselin siirtymä — Pystysuuntaiset koneet

Akselin suhteellinen siirtymä mitataan läheisyysantureilla, ja se ilmaistaan huippujen välisenä siirtymänä μm:inä.

Alueen raja	Tilavuus (μm pp)
A/B	80
Vastaanotto	160
CD	260

ℹ️ Huomautus: Pystysuuntaisilla hydraulisilla koneilla on ainutlaatuiset värähtelyominaisuudet akselin suuntaisen painovoiman vuoksi. Työntölaakerin kunto ja hydrauliset voimat (imuputken aalto, kavitaatio) vaikuttavat merkittävästi värähtelykäyttäytymiseen.

⚠️ Tärkeää: Sekä laakeripesän että akselin värähtelyjä on seurattava. Näistä kahdesta arvioinnista huonompi määrää kokonaisarvioinnin. Käyttöolosuhteet (kuormitus, vedenkorkeus, alaveden pinta) vaikuttavat voimakkaasti hydrometristen koneiden värähtelytasoihin.

Vesiturbiinien tärinärajat standardin ISO 20816-5 mukaisesti | Vibromera

Julkaisija Nikolai Shelkovenko päällä 15. helmikuuta 2026 5. maaliskuuta 2026

Tulokset

ISO 20816-5 -standardin soveltamisala

Laakeripesän tärinä — Pystysuorat koneet

Laakeripesän tärinä — vaakasuora Pelton

Akselin siirtymä — Pystysuuntaiset koneet