ISO 7919-1: Mehaničke vibracije – Procjena vibracija stroja mjerenjima na rotirajućim osovinama – 1. dio: Opće smjernice

Sažetak

ISO 7919-1 je ključni međunarodni standard koji pruža opće smjernice za mjerenje i procjenu vibracija na rotirajućim osovinama strojeva. Ovaj standard je pandan standardu ISO 10816, koji se bavi vibracijama na nerotirajućim dijelovima. ISO 7919 fokusira se na korištenje beskontaktnih sonde za blizinu za izravno mjerenje kretanja osovine u odnosu na njezine ležajeve. Ova vrsta mjerenja posebno je važna za velike, kritične strojeve s ležajevima s fluidnim filmom, kao što su turbine, kompresori i velike pumpe, gdje je razumijevanje dinamičkog ponašanja rotora ključno za siguran rad.

Sadržaj (Konceptualna struktura)

Standard pruža okvir za postavljanje programa mjerenja vibracija osovine i za tumačenje rezultata:

1. 1. Opseg i načelo mjerenja:

   Ovaj početni odjeljak definira opseg norme, pojašnjavajući da ona pruža opće postupke za mjerenje i procjenu vibracija na rotirajućim osovinama. Utvrđuje temeljno načelo: ova vrsta mjerenja usredotočuje se na vibracijsko gibanje same osovine, obično u odnosu na stacionarno kućište ležaja. Ovo je ključna razlika od mjerenja kućišta (obuhvaćenih normom ISO 10816). Vibracije osovine su poželjno mjerenje za strojeve kod kojih je rotor masivan u usporedbi s kućištem i oslonjen je na ležajeve s fluidnim filmom. U tim slučajevima, unutar zazora ležaja može doći do značajnog gibanja osovine koje se ne prenosi na vanjsko kućište. Primarni cilj je procijeniti ozbiljnost ovog dinamičkog gibanja osovine kako bi se stroj zaštitio od oštećenja ležaja ili kontakta rotora i statora.

2. 2. Mjerne veličine:

   Ovo poglavlje specificira parametre koje treba mjeriti i vrednovati. Primarna veličina za procjenu ukupne jačine vibracija je S_str. vrijednost, koja je od vrha do vrha vibracijski pomak vratila. To predstavlja ukupno pomicanje središnje linije vratila dok se kreće unutar ležaja i ključna je metrika za zaštitu strojeva, jer se može izravno usporediti s fizičkim zazorima ležaja. Međutim, standard također prepoznaje vrijednost drugih veličina u dijagnostičke svrhe. Preporučuje da mjerni sustav bude sposoban pružiti i orbita osovine (put središnje linije vratila), što je bitno za dijagnosticiranje problema poput vrtloga ulja ili neusklađenosti, i prosječni položaj središnje linije osovine, čija promjena može ukazivati na promjene u opterećenju ili poravnanju. Za neke primjene, filtrirane vrijednosti vibracija (npr. pri 1X brzini rada) također se koriste za procjenu.

3. 3. Instrumentacija i montaža:

   Ovo poglavlje pruža smjernice o hardveru potrebnom za mjerenja vibracija osovine. Specificira upotrebu beskontaktnih sustava sondi, koji se sastoje od tri glavne komponente: sonda (senzor), jedan produžni kabeli vozač (ili proksimitor)Ove komponente su kalibrirane kao sustav i nisu zamjenjive. Standard preporučuje montažu sondi u parovima na svakom ležaju, raspoređenih pod kutom od 90 stupnjeva jedna u odnosu na drugu (XY konfiguracija). To omogućuje mjernom sustavu da uhvati potpuno dvodimenzionalno kretanje središnje linije vratila i konstruira orbitu vratila. Ispravna instalacija je naglašena kao kritična, zahtijevajući krute nosače za montažu, ispravan razmak sonde i osiguravanje da je površina "traga sonde" vratila glatka i bez ikakvih električnih ili mehaničkih iskrivljenja koja bi mogla oštetiti signal.

4. 4. Kriteriji i zone ocjenjivanja:

   Ovaj odjeljak predstavlja okvir za procjenu jačine izmjerenih vibracija. Predlaže dva primarna kriterija. Prvi je apsolutni kriterij, koji uključuje usporedbu izmjerenih vibracija osovine (S_str.) u odnosu na unaprijed definirana ograničenja. Standard za to predlaže model s četiri zone:

   • Zona A (Dobro): Razina vibracija na novo puštenim strojevima.
   • Zona B (Zadovoljavajuće): Prihvatljivo za neograničen dugotrajni rad.
   • Zona C (Nezadovoljavajuće): Označava potencijalni problem; stroj treba pregledati kako bi se utvrdio uzrok.
   • Zona D (Neprihvatljivo): Razine vibracija smatraju se štetnima; potrebna je hitna akcija.

   Drugi kriterij temelji se na promjeni magnitude vibracija u odnosu na poznatu početnu vrijednost. Značajno povećanje vibracija, čak i ako je još uvijek unutar "zadovoljavajuće" zone, može biti rani pokazatelj razvoja kvara. Ovaj dio norme (Dio 1) pruža opći okvir; specifične numeričke vrijednosti za granice zone dane su u dijelovima serije ISO 7919 specifičnim za stroj.

5. 5. Upute za postavljanje alarma (upozorenja i isključenja):

   Ovaj posljednji odjeljak pruža praktični okvir za implementaciju kriterija evaluacije u automatizirani sustav zaštite strojeva. Preporučuje dvoslojnu strategiju alarma. Prva razina je Upozorenje (ili „alarm“) zadana vrijednost. Obično se postavlja iznad normalne, stabilne radne osnove stroja. Ako se ova razina prekorači, trebalo bi pokrenuti upozorenje operateru da se stanje stroja promijenilo i da je potrebna istraga. Druga, viša razina je Putovanje (ili zadana vrijednost „gašenja“). Ovo je apsolutno ograničenje postavljeno na razini gdje je vjerojatno da će nastavak rada uzrokovati ozbiljna oštećenja. Ako se ova razina prekrši, sustav bi trebao pokrenuti automatsko gašenje stroja kako bi se spriječio katastrofalan kvar. Standard savjetuje da se te zadane vrijednosti temelje i na apsolutnim granicama zone (isključivanje ne smije biti postavljeno iznad granice zone C/D) i na značajnim promjenama od utvrđene osnovne vrijednosti (npr. upozorenje se može pokrenuti ako se vibracija udvostruči, čak i ako je još uvijek u zoni B).

Ključni koncepti

• Vibracije osovine u odnosu na kućište: Osnovno načelo je da je za određene strojeve (posebno one s masivnim, krutim rotorima i relativno fleksibilnim kućištima), kretanje samog vratila puno izravniji i pouzdaniji pokazatelj dinamičkog stanja stroja od vibracija koje se prenose na vanjsku stranu kućišta ležaja.
• Zaštita strojeva: Iako se podaci koriste i za dijagnostiku, primarna primjena okvira ISO 7919 je u sustavima zaštite strojeva u stvarnom vremenu dizajniranim za sprječavanje katastrofalnih kvarova.
• Važnost relativnog gibanja: Mjerenjem kretanja osovine u odnosu na ležaj, analitičari mogu izravno procijeniti iskorištenost zazora ležaja i dijagnosticirati specifične probleme poput vrtlog ulja ili pretjerano predopterećenje.

← Natrag na glavni indeks