ISO 10816-3: teollisuuskoneiden värähtelyn raja-arvot
Käytännönläheinen tiivistelmä standardista ISO 10816-3:2009 paikan päällä tehtäviin värähtelytarkastuksiin yli 15 kW:n teollisuuskoneikoissa, joiden pyörimisnopeus on 120–15 000 r/min: arviointivyöhykkeet A–D RMS-nopeudelle ja -siirtymälle, kaksi koneryhmää, kaksi tuentaluokkaa, muutoskriteeri sekä ohjeita ALARM- ja TRIP-asetuksiin.
Kannettava mittalaite, kuten Balanset-1A, mittaa laakeripesistä laajakaistaisen RMS-värähtelynopeuden; sen oletuskaista 10 Hz:stä noin 1 kHz:iin vastaa kaistaa, jota tässä käytetään useimmille koneille. Lukema on verrattava itse alla oleviin taulukoihin, koska Balanset-ohjelmisto ei määritä standardin ISO 10816-3 mukaisia vyöhykkeitä automaattisesti.
Pikaopas: värähtelyn voimakkuuden raja-arvot
Standardin ISO 10816-3:2009 vyöhykerajat, liite A: taulukko A.1 ryhmälle 1 ja taulukko A.2 ryhmälle 2. Kaikki arvot ovat laajakaistaisia RMS-arvoja, jotka on mitattu radiaalisuunnassa laakeripesistä tai laakeripukeista koneen käydessä vakiotilassa.
Taajuuskaista: 10–1000 Hz tai 2–1000 Hz koneille, joiden pyörimisnopeus on alle 600 r/min. Määritä ensin koneryhmä ja tuentaluokka ja lue sitten vyöhyke.
Arviointikriteerit — RMS-nopeus (mm/s)
ISO 10816-3:n vyöhykerajat teollisuuskoneille
| Koneryhmä | Vyöhyke A / B | Vyöhyke B / C | Vyöhyke C / D |
|---|---|---|---|
| Ryhmä 1 — jäykkä Yli 300 kW (enintään 50 MW) tai sähkökone, jonka H ≥ 315 mm; jäykkä tuenta | 2.3 | 4.5 | 7.1 |
| Ryhmä 2 — jäykkä ★ Yli 15 kW, enintään 300 kW, tai sähkökone, jonka 160 ≤ H < 315 mm; jäykkä tuenta | 1.4 | 2.8 | 4.5 |
| Ryhmä 1 — taipuisa Yli 300 kW (enintään 50 MW) tai sähkökone, jonka H ≥ 315 mm; taipuisa tuenta | 3.5 | 7.1 | 11.0 |
| Ryhmä 2 — taipuisa Yli 15 kW, enintään 300 kW, tai sähkökone, jonka 160 ≤ H < 315 mm; taipuisa tuenta | 2.3 | 4.5 | 7.1 |
Raja-arvot koskevat radiaalisia lukemia missä tahansa laakerissa, laakeripukissa tai laakeripesässä sekä aksiaalisia lukemia ainoastaan aksiaalilaakereissa. Koneen on käytävä vakiotilassa nimellisnopeudella tai sallitulla nopeusalueellaan; nopeuden tai kuorman muuttuessa otettuja lukemia ei arvioida näiden rajojen perusteella. Tietyn koneen tai epätavallisen tuennan osalta valmistaja ja asiakas voivat sopia muista arvoista.
Taso, joka tavallisesti mitataan juuri käyttöön otetuissa koneissa.
Hyväksytään yleensä pitkäaikaiseen käyttöön ilman rajoituksia.
Katsotaan yleensä epätyydyttäväksi jatkuvaan pitkäaikaiseen käyttöön. Pääsääntöisesti kone voi pysyä käytössä rajoitetun ajan, kunnes korjaustoimille tulee sopiva ajankohta.
Tämän tason värähtelyä pidetään yleensä riittävän voimakkaana vaurioittamaan konetta.
RMS-siirtymä (µm)
Liitteessä A annetaan siirtymän vyöhykerajat nopeuden rajojen rinnalla. Jos mittaat molemmat suureet, tiukempi vyöhyke ratkaisee.
| Koneryhmä | Vyöhyke A / B | Vyöhyke B / C | Vyöhyke C / D |
|---|---|---|---|
| Ryhmä 1 — jäykkä | 29 | 57 | 90 |
| Ryhmä 2 — jäykkä ★ | 22 | 45 | 71 |
| Ryhmä 1 — taipuisa | 45 | 90 | 140 |
| Ryhmä 2 — taipuisa | 37 | 71 | 113 |
Siirtymällä on eniten merkitystä hitaasti pyörivissä koneissa: kun kerran kierroksessa toistuva komponentti on hallitseva, kohtuulliselta näyttävä nopeus voi silti merkitä liiallista liikettä. Tällaisten koneiden arvioinnissa tulee käyttää sekä nopeutta että siirtymää.
Angloamerikkalaiset yksiköt — RMS-nopeus (in/s)
Vastaavat arvot alueille, joilla käytetään angloamerikkalaista mittajärjestelmää (1 mm/s ≈ 0.03937 in/s)
| Koneryhmä | Vyöhyke A / B | Vyöhyke B / C | Vyöhyke C / D |
|---|---|---|---|
| Ryhmä 1 — jäykkä | 0.091 | 0.177 | 0.280 |
| Ryhmä 2 — jäykkä ★ | 0.055 | 0.110 | 0.177 |
| Ryhmä 1 — taipuisa | 0.138 | 0.280 | 0.433 |
| Ryhmä 2 — taipuisa | 0.091 | 0.177 | 0.280 |
⚡ Värähtelyvyöhykkeen laskuri
Valitse koneryhmä ja tuentaluokka, syötä lukemasi ja saat vyöhykkeen, muutostarkistuksen sekä ALARM- ja TRIP-ohjearvot standardin ISO 10816-3:2009 perusteella.
Jäykkä: alin ominaistaajuus on vähintään 1.25 kertaa herätetaajuus. Taipuisa: kaikki muut tapaukset.
Etkö ole varma tuentaluokasta? Tarkista se
Vyöhykerajojen visuaalinen vertailu
Kunkin vyöhykkeen suhteellinen leveys näyttää, miten raja-arvot kasvavat taipuisasti tuetuilla ja suuremmilla koneilla.
Jokaiseen palkin osaan on merkitty sen yläraja yksikössä mm/s RMS; asteikko ulottuu arvoon 15 mm/s.
Mikä on ISO 10816-3?
ISO 10816-3 on ISO 10816 -sarjan osa 3; sarja käsittelee koneiden värähtelyn arviointia pyörimättömistä osista tehtyjen mittausten perusteella. Osa 1 esittää yleisen lähestymistavan; osa 3 muuntaa sen konkreettisiksi kriteereiksi yli 15 kW:n teollisuuskoneikoille, joiden nimellisnopeus on 120–15 000 r/min, kun mittaukset tehdään paikan päällä. Tämä sivu kuvaa toista painosta ISO 10816-3:2009, jonka on laatinut ISO:n tekninen komitea TC 108, alakomitea SC 2.
Vuoden 2009 painos korvasi vuonna 1998 julkaistun ensimmäisen painoksen. Sen tärkein muutos oli pumppujen poistaminen soveltamisalasta, koska rotodynaamisilla pumpuilla on nyt oma osansa, ISO 10816-7.
Värähtelyä arvioidaan kahdella tavalla: sen suuruuden perusteella (kriteeri I, vyöhykkeet A–D) ja sen perusteella, kuinka paljon se on muuttunut vakiintuneesta vertailuarvosta (kriteeri II). Liite A antaa vyöhykerajat laajakaistaiselle RMS-nopeudelle ja -siirtymälle erikseen kahdelle koneryhmälle sekä jäykälle ja taipuisalle tuennalle.
Yleiset periaatteet: ISO 10816-1
Soveltamisala ja sovellettavuus
Tarkista soveltamisala ennen taulukoiden käyttöä: raja-arvot on tarkoitettu vain alla luetelluille konetyypeille, kun mittaukset tehdään paikan päällä koneen käydessä vakiotilassa.
Standardin kattamat koneet
Koneikot, joiden nimellisteho on yli 15 kW ja pyörimisnopeus 120–15 000 r/min, nimittäin:
- enintään 50 MW:n höyryturbiinit;
- suuremmat höyryturbiinikoneikot (yli 50 MW), joiden pyörimisnopeus on alle 1500 tai yli 3600 r/min eli alueella, jota ISO 10816-2 ei kata;
- pyörivät kompressorit;
- enintään 3 MW:n teollisuuskaasuturbiinit;
- generaattorit;
- kaikentyyppiset sähkömoottorit;
- ahtimet ja puhaltimet.
Puhaltimien osalta kriteerit soveltuvat yleensä vain yli 300 kW:n yksiköihin tai puhaltimiin, joita ei ole tuettu taipuisasti. Muille puhaltimille, esimerkiksi kevyille ohutlevyrakenteisille, tarvitaan raja-arvot, joista toimittaja ja ostaja sopivat aiemman käyttökokemuksen perusteella.
Puhaltimien tasapaino- ja värähtelyvaatimukset: ISO 14694
Standardin ulkopuolelle jäävät koneet
Standardin ISO 10816-3:2009 soveltamisalaan eivät kuulu:
- maalla sijaitsevat suuret, yli 50 MW:n höyrykäyttöiset turbogeneraattorikoneikot, joiden pyörimisnopeus on 1500, 1800, 3000 tai 3600 r/min (ISO 10816-2);
- kaasuturbiinikoneikot, joiden nimellisteho on yli 3 MW (ISO 10816-4);
- vesivoimalaitosten ja pumppuasemien hydrauliset koneikot (ISO 10816-5);
- mäntäkoneisiin kytketyt koneet (ISO 10816-6);
- rotodynaamiset pumput, mukaan lukien yksiköt, joiden juoksupyörä on asennettu suoraan moottorin akselille tai kiinnitetty siihen jäykästi (ISO 10816-7);
- pyörivät syrjäytyskompressorit, esimerkiksi ruuvikompressorit;
- mäntäkompressorit ja -pumput;
- uppopumppuyksiköt;
- tuuliturbiinit.
Huomioon otetaan vain koneikossa itsessään syntyvä värähtely, ei siihen ulkoa välittyvää värähtelyä. Vaihteistolla tai vierintälaakereilla varustetut koneet kuuluvat soveltamisalaan, mutta tällaisten vaihteiden tai laakereiden kunnon arviointi ei kuulu standardiin. Samoja kriteerejä käytetään vastaanottotesteissä ja käytönaikaisessa valvonnassa, olivatpa mittaukset jatkuvia tai määräaikaisia.
Tehoalue
Yli 15 kW:n koneikot. Sähkökoneiden ryhmä määräytyy akselikorkeuden mukaan; pienemmät koneet jäävät tämän osan ulkopuolelle.
Nopeusalue
Nimelliset käyttönopeudet 120–15 000 r/min. Lukemat otetaan koneen käydessä vakiotilassa tällä alueella.
Mittauspaikka
Laakerit, laakeripukit tai laakeripesät: vapaasti esillä olevat, normaalisti saavutettavat kohdat, jotka kuvaavat laakeripesän värähtelyä ilman paikallista resonanssia. Jos laakeripesään ei päästä käsiksi, mittaa mahdollisimman läheltä sitä.
Mittaussuure
Pääsuure on laajakaistainen RMS-nopeus yksikössä mm/s; siirtymä yksikössä µm lisätään, kun odotettavissa on matalataajuisia komponentteja. Kaista on 10–1000 Hz tai alle 600 r/min:n nopeuksilla 2–1000 Hz, ja mittalaitteiden on täytettävä standardin ISO 2954 vaatimukset.
Mitä RMS tarkoittaa: RMS-nopeus
Koneiden luokittelu: kaksi ryhmää ja kaksi tuentatyyppiä
ISO 10816-3 luokittelee koneet tyypin, nimellistehon tai akselikorkeuden sekä tuennan taipuisuuden mukaan. Koneryhmiä on kaksi; kummassakin ryhmässä koneen akseli voi olla vaakasuora, pystysuora tai vino, ja kone voi olla tuettu jäykästi tai taipuisasti.
| Ryhmä | Nimellisteho | Sähkökoneet | Tyypillinen rakenne | Raja-arvot |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Yli 300 kW (taulukko A.1 on annettu 50 MW:iin asti) | Akselikorkeus H ≥ 315 mm | Yleensä liukulaakerit; pyörimisnopeudet koko alueella 120–15 000 r/min | Taulukko A.1 |
| 2 ★ | Yli 15 kW, enintään 300 kW | Akselikorkeus 160 mm ≤ H < 315 mm | Yleensä vierintälaakerit; pyörimisnopeudet yli 600 r/min | Taulukko A.2 |
Standardissa ISO 496 akselikorkeus H määritellään etäisyydeksi akselin keskiviivasta koneen omaan kiinnitystasoon toimitustilassa olevasta koneesta mitattuna. Jos kone on jalaton, siinä on korotetut jalat tai se on asennettu pystyasentoon, käytetään saman runkokoon vaaka-asentoisen jalallisen version akselikorkeutta; jos runkokokoa ei tunneta, käytetään puolta koneen halkaisijasta.
Tuentaluokan määrittäminen
Tuentaluokka on dynaaminen ominaisuus, eikä se määräydy perustuksen materiaalin tai massan perusteella. Tietyssä mittaussuunnassa tuenta katsotaan jäykäksi, kun koneen ja tuennan yhteinen ensimmäinen ominaistaajuus on vähintään 25 % korkeampi kuin pääherätetaajuus, joka useimmissa tapauksissa vastaa pyörimisnopeutta. Kaikissa muissa tapauksissa tuenta katsotaan taipuisaksi.
Sama asennus voi olla jäykkä yhdessä suunnassa ja taipuisa toisessa. Kumi- tai jousikiinnikkeet, betonilaatta tai teräsrunko eivät sellaisenaan ratkaise luokitusta. Käytä mitattuja tai laskettuja ominaistaajuuksia ja kyseessä olevaa käytönaikaista herätettä.
Tyypillisiä tapauksia: suurilla ja keskikokoisilla sähkömoottoreilla, etenkin hidaskäyntisillä, on yleensä jäykkä tuenta, kun taas yli 10 MW:n turbogeneraattoreilla ja kompressoreilla sekä pystyasentoisilla koneikoilla tuenta on yleensä taipuisa.
Jos piirustukset ja laskelmat eivät ratkaise asiaa, standardi sallii tuentaluokan määrittämisen kokeellisesti. Käytännössä kyseessä on usein vasarakoe tai ylösajo- tai alasajomittaus, josta alin ominaistaajuus selviää.
Taustaa: ominaistaajuus
Ohjeita käytännön soveltamiseen
Samoja kriteerejä käytetään uusien tai korjattujen koneiden vastaanottotesteissä ja käytössä olevien koneiden valvonnassa; ero on siinä, miten tuloksia käytetään.
Uusien tai korjattujen laitteiden vastaanottotestaus
Vyöhykerajat ovat ohjeellisia, eivätkä ne ole valmis vastaanottomäärittely: vastaanottoarvoista sovitaan koneen toimittajan ja ostajan kesken. Vertailukohtana rajat auttavat välttämään sekä ilmeiset viat että epärealistiset vaatimukset. Joillekin koneille on perusteltua käyttää erilaisia, korkeampia tai matalampia rajoja; valmistajan tulee tällöin esittää perustelut ja, jos värähtelyä sallitaan enemmän, osoittaa, ettei se vaaranna konetta.
Käytössä olevien laitteiden käytönaikainen valvonta
Käytön aikana kysytään kaksi asiaa: mille vyöhykkeelle värähtelyn nykyinen suuruus osuu (kriteeri I) ja onko se muuttunut merkittävästi (kriteeri II). Vyöhykkeet A ja B eivät anna aihetta huoleen pitkäaikaisen käytön kannalta, vyöhyke C edellyttää korjaavia toimenpiteitä seuraavassa sopivassa tilaisuudessa, ja vyöhyke D tarkoittaa, että värähtely on riittävän voimakasta vaurioittamaan konetta. Vyöhyke kuvaa värähtelyn voimakkuutta; se ei kerro syytä.
Kriteeri II vertaa lukemaa vertailuarvoon, joka on määritetty aiemmin samassa anturin paikassa ja samassa suunnassa suunnilleen samoissa käyttöolosuhteissa. Ylös- tai alaspäin suuntautuva muutos, joka on suurempi kuin 25 % vyöhykkeen B ylärajasta, katsotaan merkittäväksi, etenkin jos se on äkillinen, ja sen pitäisi käynnistää vianmääritys, vaikka vyöhykettä C ei olisi saavutettu. Arvo 25 % on ohjeellinen; kokemus tietystä koneesta voi oikeuttaa muun arvon.
Esimerkki: jäykällä tuennalla olevan ryhmän 2 koneen vyöhykkeen B yläraja on 2.8 mm/s, joten yli 0.7 mm/s:n muutos on merkittävä. Moottori, joka on käynyt vuosia tasolla 1.0 mm/s ja jonka lukema on nyt 2.2 mm/s, on yhä vyöhykkeellä B, mutta 1.2 mm/s:n nousu edellyttää jo tarkistusta.
Mittausmenettelyt
Lukemat otetaan tavallisesti kahdessa toisiaan vastaan kohtisuorassa radiaalisuunnassa jokaisesta laakeripesän kannesta tai laakeripukista. Vaaka-akselisissa koneissa nämä ovat yleensä pysty- ja vaakasuunta. Pysty- tai vinoakselisissa koneissa toisen suunnista on oltava se, jossa lukema on suurin, tyypillisesti rakenteen joustavin suunta. Anturit voivat sijaita missä tahansa kulmassa laakeripesän ympärillä, ja käytetyt paikat ja suunnat on kirjattava.
Arviointia varten otetaan kussakin mittaustasossa kahdesta lukemasta suurempi ja sitä verrataan vyöhykerajoihin. Yksi anturi mittaustasoa kohden on hyväksyttävä vain, jos sen tiedetään kuvaavan värähtelyn suuruutta riittävästi, koska se ei välttämättä osoita suurimman värähtelyn suuntaan.
Aksiaalista värähtelyä ei yleensä valvota radiaalikuormaa kantavissa laakereissa. Sitä mitataan lähinnä määräaikaisilla mittauskierroksilla tai diagnostiikkaa varten, koska jotkin viat näkyvät selvemmin tässä suunnassa, ja vyöhykerajat koskevat aksiaalisia lukemia vain aksiaalilaakereissa.
Ota lukemat, kun roottori ja päälaakerit ovat saavuttaneet tavanomaisen vakiotilan käyntilämpötilansa ja kone käy määritellyissä olosuhteissa, joita ovat esimerkiksi nimellisnopeus ja -kuorma, jännite, virtaama ja paine. Jos nopeus tai kuorma vaihtelee käytössä, mittaa kaikissa olosuhteissa, joissa kone käy pitkiä jaksoja, ja käytä suurinta arvoa.
Jos lukema ylittää vastaanottoarvon ja taustavärähtelyä epäillään, toista mittaus koneen ollessa pysäytettynä. Jos värähtely koneen seistessä on yli 25 % käynnin aikaisesta arvosta, ulkoista vaikutusta voi olla tarpeen vähentää tai se voi olla tarpeen erottaa esimerkiksi spektrianalyysillä.
Mittalaitteiden tulee täyttää standardin ISO 2954 vaatimukset ja mitata laajakaistaista RMS-arvoa tasaisella vasteella vähintään alueella 10–1000 Hz, jonka alaraja laajennetaan 2 Hz:iin koneille, joiden pyörimisnopeus on noin 600 r/min tai alle. Kiinnitä anturit niin, ettei kiinnitys vääristä lukemaa, ja ota huomioon lämpötilan muutokset, magneetti- ja äänikentät, virransyötön vaihtelut, kaapelin pituus ja anturin suuntaus.
Kenttäkäytäntö, ei osa standardia ISO 10816-3: suuntien vertailu auttaa rajaamaan todennäköisiä syitä diagnostiikassa.
| Suunta | Lyhenne | Tavallisesti havaittavat viat |
|---|---|---|
| Vaakasuora (kohtisuorassa akseliin nähden) | H | Epätasapaino, löysyys, laakerien kuluminen |
| Pystysuora | V | Epätasapaino, rakenteen resonanssi |
| Aksiaalinen (akselin suuntainen) | A | Linjausvirhe, taipunut akseli, aksiaalilaakerin viat |
ISO 10816-3 arvioi laajakaistaista värähtelyä tarkastelematta yksittäisiä taajuuskomponentteja tai vaihetta. Tämä riittää yleensä vastaanottotesteihin ja rutiinivalvontaan, mutta se osoittaa pikemminkin sen, että jokin on muuttunut, kuin sen, mikä muutoksen aiheutti. Yksittäisten komponenttien amplitudi ja vaihe ovat arvokkaita pitkäaikaisessa kunnonvalvonnassa ja diagnostiikassa, mutta niitä koskevat kriteerit ovat tämän standardin ulkopuolella.
Syyn selvittäminen: taajuusspektrianalyysi
Käytännön esimerkkejä
Vaiheittaiset arvioinnit standardin ISO 10816-3 vyöhykekriteereillä.
Kone: Sähkömoottori, 75 kW, akselikorkeus 280 mm
Tuenta: Betoniperustus; mittaussuunnassa alin ominaistaajuus on selvästi yli 1.25 kertaa pyörimistaajuus, joten tuenta on jäykkä
Luokitus: Ryhmä 2 (sähkökone, jonka 160 mm ≤ H < 315 mm), jäykkä tuenta
Mitattu värähtely: 3.5 mm/s RMS käyttöpään laakeripesästä vaakasuunnassa: kahdesta radiaalisesta lukemasta suurempi
Ryhmän 2 rajat: A/B = 1.4 mm/s · B/C = 2.8 mm/s · C/D = 4.5 mm/s
Arvo 3.5 mm/s on B/C-rajan (2.8) ja C/D-rajan (4.5) välissä. Moottoria ei pitäisi pitää jatkuvassa pitkäaikaisessa käytössä tällä tasolla, vaikka se voi yleensä käydä rajoitetun ajan, kun korjaustoimenpiteitä suunnitellaan. Tyypillisiä spektrianalyysillä tarkistettavia syitä ovat epätasapaino, linjausvirhe ja alkava laakerien kuluminen.
Kone: Keskipakopuhallin, käyttöteho 500 kW, 1480 r/min; yli 300 kW, joten tämän osan puhaltimia koskevat kriteerit ovat sovellettavissa
Tuenta: Teräsrunko jousieristimillä; mittaussuunnassa alin ominaistaajuus on alle 1.25 kertaa pyörimistaajuus, joten tuenta on taipuisa
Luokitus: Ryhmä 1 (yli 300 kW), taipuisa tuenta
Mitattu värähtely: 2.0 mm/s RMS, kahdesta radiaalisesta lukemasta suurempi käyttöpään laakerissa
Ryhmä 1, taipuisan tuennan rajat: A/B = 3.5 mm/s · B/C = 7.1 mm/s · C/D = 11.0 mm/s
Arvo 2.0 mm/s on alle A/B-rajan 3.5 mm/s, mikä on tyypillinen taso vasta käyttöön otetulle koneelle. Se, läpäiseekö puhallin vastaanoton, riippuu silti toimittajan ja asiakkaan sopimista arvoista.
Kone: Sähkömoottori, 45 kW, akselikorkeus 225 mm
Tuenta: Kumikiinnikkeet; mittaussuunnassa alin ominaistaajuus on alle 1.25 kertaa pyörimistaajuus, joten tuenta on taipuisa
Luokitus: Ryhmä 2, taipuisa tuenta
Värähtelyn lähtötaso: 3.0 mm/s RMS (määritetty 6 kuukautta sitten)
Nykyinen värähtely: 6.8 mm/s RMS
Ryhmä 2, taipuisan tuennan rajat: A/B = 2.3 mm/s · B/C = 4.5 mm/s · C/D = 7.1 mm/s
Arvo 6.8 mm/s on välillä 4.5–7.1 mm/s, joten suuruus on vyöhykkeellä C. Nousu 3.8 mm/s on selvästi yli 1.125 mm/s:n ohjearvon (25 % B/C-rajasta, joka on 4.5 mm/s), joten myös kriteeri II edellyttää vianmääritystä. Lähtötasolla 3.0 mm/s suositeltu ALARM-raja olisi ollut 4.125 mm/s.
Keskeiset käsitteet ja parhaat käytännöt
Ohje, ei sopimus
Vyöhykerajat ovat vertailuarvoja. Vastaanottorajat perustuvat toimittajan ja asiakkaan väliseen sopimukseen, kun taas ALARM- ja TRIP-asetukset perustuvat koneen lähtötasoon ja rakenteeseen.
Tuentaluokalla on merkitystä
Sama lukema voi osua eri vyöhykkeille ryhmässä 1 ja ryhmässä 2 sekä jäykällä ja taipuisalla tuennalla. Luokittele kone ja tuenta kussakin suunnassa ennen taulukon lukemista.
Seuraa muutosta
Kone, joka käy tasaisesti tasolla 2.5 mm/s, on vähemmän huolestuttava kuin kone, jonka värähtely hyppäsi 1.0 mm/s:stä 2.5 mm/s:iin. Jäykällä tuennalla olevassa ryhmässä 2 mikä tahansa yli 0.7 mm/s:n muutos on kriteerin II mukaan merkittävä.
Seulonta, ei diagnoosi
Standardi arvioi laajakaistaista kokonaisvärähtelyä: se osoittaa, että ongelma on olemassa, mutta ei sitä, mikä se on. Perimmäisen syyn selvittämiseen käytä värähtelyanalysaattorilla tehtävää spektrianalyysiä, aikatasoanalyysiä ja vaihemittauksia.
Käyttörajat: ALARM ja TRIP
Pitkäaikaista käyttöä varten ISO 10816-3 kuvaa kahdenlaisia käyttörajoja. ALARM varoittaa, että värähtely on saavuttanut asetetun arvon tai muuttunut merkittävästi; kone voi yleensä jatkaa käyntiä, kun syytä selvitetään. TRIP osoittaa tason, jonka ylittyessä käytön jatkaminen voi vaurioittaa konetta; kun se ylittyy, värähtelyä on vähennettävä välittömästi tai kone on pysäytettävä. Rajat voivat olla erilaiset eri mittauspaikoissa ja -suunnissa.
ALARM-rajan asettaminen
Aseta ALARM-raja suhteessa kyseisen koneen vakiotilan lähtötasoon samassa mittauspaikassa ja -suunnassa: lähtötaso, johon lisätään 25 % vyöhykkeen B ylärajasta. ALARM-rajan tulisi yleensä olla enintään 125 % tästä rajasta, ja matalalla lähtötasolla se voi jäädä vyöhykkeen C alapuolelle. Uuden koneen, jolla ei vielä ole lähtötasoa, asetus perustuu kokemukseen samankaltaisista koneista tai sovittuihin vastaanottoarvoihin; asetusta tarkistetaan, kun vakiintunut lähtötaso tunnetaan, ja uudelleen aina, kun lähtötaso muuttuu, esimerkiksi peruskorjauksen jälkeen.
TRIP-rajan asettaminen
TRIP-rajat riippuvat koneen mekaanisesta kestävyydestä ja rakenteesta, joten ne ovat yleensä samat samankaltaisen rakenteen koneille eivätkä ne ole sidoksissa lähtötasoon. Standardi ei anna kiinteitä TRIP-arvoja. TRIP-raja on tavallisesti vyöhykkeellä C tai D, eikä se saisi olla yli 125 % vyöhykkeen C ylärajasta.
Asetusarvojen ylärajat, mm/s RMS
Johdettu nopeuden vyöhykerajoista: 25 % ja 125 % B/C-rajasta, 125 % C/D-rajasta
| Koneryhmä | Merkittävä muutos | ALARM, enint. | TRIP, enint. |
|---|---|---|---|
| Ryhmä 1 — jäykkä | 1.125 | 5.625 | 8.875 |
| Ryhmä 2 — jäykkä ★ | 0.700 | 3.500 | 5.625 |
| Ryhmä 1 — taipuisa | 1.775 | 8.875 | 13.750 |
| Ryhmä 2 — taipuisa | 1.125 | 5.625 | 8.875 |
Esimerkki: jäykällä tuennalla olevan ryhmän 2 koneen lähtötaso on 1.2 mm/s, joten sen ALARM-raja on 1.2 + 0.7 = 1.9 mm/s, selvästi alle 3.5 mm/s:n enimmäisarvon, ja TRIP-raja enintään 5.625 mm/s.
Vertailuarvon määrittäminen: värähtelyn lähtötaso
Suhde muihin standardeihin
ISO 10816-3 tukeutuu yleisohjeiden osalta standardiin ISO 10816-1, värähtelyn voimakkuuden mittauslaitteiden vaatimusten osalta standardiin ISO 2954 ja akselikorkeuksien osalta standardiin ISO 496. Tämän osan ulkopuolelle jäävät koneet kuuluvat sarjan muihin osiin: ISO 10816-2 (maalla sijaitsevien voimalaitosten suuret höyryturbiinit ja generaattorit), ISO 10816-4 (kaasuturbiinikoneikot), ISO 10816-5 (vesivoimalaitokset ja pumppuasemat), ISO 10816-6 (mäntäkoneet) ja ISO 10816-7 (rotodynaamiset pumput).
Laakeripesän kriteerejä voidaan täydentää standardin ISO 7919-3 mukaisesti mitatulla akselin värähtelyllä. Laakeripesän ja akselin värähtelyn välillä ei ole yksinkertaista muunnosta, joten molemmat on mitattava toisistaan riippumatta; jos kriteeristöt johtavat erilaisiin arvioihin, sovelletaan rajoittavampaa. ISO on sittemmin kumonnut vuoden 2009 painoksen, ja sen uudistettu versio on ISO 20816-3:2022.
Aiheeseen liittyvät sivut: ISO 7919-1 · ISO 20816-3
Usein kysytyt kysymykset
Sähkökone, jonka akselikorkeus on vähintään 160 mm mutta alle 315 mm, kuuluu ryhmään 2. Jäykällä tuennalla sen vyöhykerajat A/B, B/C ja C/D ovat 1.4, 2.8 ja 4.5 mm/s RMS (22, 45 ja 71 µm); taipuisalla tuennalla ne ovat 2.3, 4.5 ja 7.1 mm/s (37, 71 ja 113 µm).
Jaottelu on dynaaminen, ja se tehdään erikseen kullekin mittaussuunnalle. Tuenta on jäykkä, kun koneen ja tuennan yhteinen alin ominaistaajuus on vähintään 25 % pääherätetaajuutta korkeampi, ja kaikissa muissa tapauksissa taipuisa. Perustuksen materiaali tai värähtelyeristimien käyttö ei yksinään ratkaise asiaa.
ISO:n luettelossa ISO 10816-3:2009 on merkitty kumotuksi; sen uudistettu versio on ISO 20816-3:2022. Tämä sivu kuvaa vuoden 2009 painosta.
Ei. ISO 10816-3 kattaa yli 15 kW:n koneikot, joten pienemmät koneet jäävät sen soveltamisalan ulkopuolelle. Niiden osalta tukeudu valmistajan raja-arvoihin tai muihin soveltuviin kriteereihin ja seuraa muutoksia asennuksen jälkeen tallennettuun lähtötasoon verrattuna.
Ei. Vuoden 2009 painoksessa pumput poistettiin soveltamisalasta. Rotodynaamisia pumppuja, myös integroidulla moottorilla varustettuja, käsittelee ISO 10816-7, kun taas mäntäpumput ja uppopumput on rajattu ulkopuolelle.
Aseta ALARM-raja tasoon, joka saadaan lisäämällä vakiotilan lähtötasoon 25 % vyöhykkeen B ylärajasta; yleensä se on enintään 125 % tästä rajasta. TRIP-raja riippuu koneen rakenteesta, on tavallisesti vyöhykkeellä C tai D, ja sen tulisi olla enintään 125 % vyöhykkeen C ylärajasta.
Ei rutiininomaisesti. Arviointi perustuu kahteen radiaalisuuntaan kussakin laakerissa. Aksiaalisia lukemia käytetään lähinnä määräaikaisilla mittauskierroksilla ja diagnostiikassa, ja vyöhykerajoja sovelletaan niihin vain aksiaalilaakereissa.
Virallinen ISO-standardi
Tällä sivulla kuvatun asiakirjan luettelotiedot: ISO 10816-3:2009 sivustolla iso.org
Tämä sivu on itsenäinen, omin sanoin kirjoitettu tiivistelmä opetustarkoituksiin. Se ei toista standardin tekstiä; normatiivisten vaatimusten osalta käytä virallista asiakirjaa.
← Takaisin sanaston päähakemistoon
