Alat Rekayasa Gratis #023
Batasan Getaran — Turbin Hidro & Unit Pompa
Mengevaluasi tingkat keparahan getaran untuk turbin hidrolik, turbin pompa, dan pompa sesuai ISO 20816-5. Mendukung pengukuran kecepatan rumah bantalan dan perpindahan poros.
Hasil
| Daerah | Batas | Deskripsi |
|---|
Ruang Lingkup ISO 20816-5
ISO 20816-5 menetapkan kriteria evaluasi getaran untuk mesin hidrolik termasuk turbin Kaplan, Francis, dan Pelton, turbin pompa, dan pompa yang digunakan di pembangkit listrik tenaga air. Standar ini mencakup konfigurasi mesin vertikal dan horizontal.
Getaran Rumah Bantalan — Mesin Vertikal
Kecepatan getaran broadband yang diukur pada rumah bearing dalam mm/s RMS, biasanya rentang 10–1000 Hz. Berlaku untuk unit Kaplan vertikal, Francis, pompa-turbin, dan pompa. Nilai batas zona pada halaman ini merupakan nilai panduan yang disederhanakan dari seri ISO 10816/20816; tabel yang spesifik untuk kelompok mesin dan kecepatan dari ISO 20816-5 berbeda secara rinci dan harus dikonsultasikan untuk evaluasi kontraktual atau penerimaan.
| Batas Zona | Kecepatan (mm/s RMS) |
|---|---|
| A/B | 2.8 |
| B/C | 5.3 |
| CD | 8.5 |
Getaran Rumah Bantalan — Pelton Horizontal
Turbin Pelton horizontal memiliki batas toleransi yang lebih rendah karena susunan bantalan dan karakteristik pembebanan impuls.
| Batas Zona | Kecepatan (mm/s RMS) |
|---|---|
| A/B | 2.3 |
| B/C | 4.5 |
| CD | 7.1 |
Perpindahan Poros — Mesin Vertikal
Perpindahan relatif poros diukur dengan probe proksimitas, dinyatakan sebagai perpindahan puncak-ke-puncak dalam μm.
| Batas Zona | Perpindahan (μm pp) |
|---|---|
| A/B | 80 |
| B/C | 160 |
| CD | 260 |
ℹ️ Catatan: Mesin hidrolik vertikal memiliki karakteristik getaran yang unik karena gravitasi yang bekerja sepanjang sumbu poros. Kondisi bantalan dorong dan gaya hidrolik (lonjakan pipa hisap, kavitasi) secara signifikan memengaruhi perilaku getaran.
⚠️ Penting: Getaran pada rumah bantalan dan poros harus dipantau. Penilaian terburuk dari keduanya menentukan evaluasi keseluruhan. Kondisi operasi (beban, tinggi muka air, ketinggian muka air hilir) sangat memengaruhi tingkat getaran pada mesin hidro.
ISO 20816-5 applies to hydraulic machines including:
- Vertical Kaplan turbines
- Vertical Francis turbines
- Vertical pump-turbines (reversible)
- Horizontal Pelton turbines
- Vertical pumps
These machines operate in hydroelectric power plants with typical speeds from 60 to 1000 RPM.
Hydraulic machines operate at much lower speeds (60–500 RPM vs 1500–3600 RPM for steam turbines) and experience unique hydraulic excitation forces:
- Draft tube surge and pressure pulsations
- Cavitation-induced vibration
- Wicket gate and runner vane pass frequencies
- Von Kármán vortex shedding
Vertical machines also have additional considerations for thrust bearing vibration and axial hydraulic forces.
Shaft displacement is measured using proximity probes mounted near the guide bearings, measuring peak-to-peak displacement in micrometers (μm p-p). This is critical for vertical machines where shaft orbit monitoring reveals:
- Unbalance and misalignment
- Hydraulic instabilities
- Guide bearing wear
- Seal rub conditions
Horizontal Pelton turbines have lower vibration limits than vertical machines because:
- Horizontal bearing arrangements are more sensitive to dynamic forces
- Impulse loading from the Pelton bucket jet impact produces distinct vibration
- Gravity loads on horizontal bearings create different dynamic behavior
The Zone A/B boundary is 2.3 mm/s vs 2.8 mm/s for vertical machines.
For Zone C on a hydro turbine:
- Investigate root causes: runner cavitation, draft tube surge, guide bearing wear, shaft misalignment, hydraulic resonance
- Increase monitoring frequency to continuous if not already
- Consider load restrictions to reduce hydraulic excitation
- Plan corrective action during the next scheduled outage
- Monitor trend carefully — if approaching Zone D, consider shutdown
Prosedur yang dijelaskan pada halaman ini dikembangkan dan diuji langsung di lapangan oleh tim Vibromera menggunakan Balanset-1A, sebuah balancer dua saluran portabel dan penganalisis getaran untuk penyeimbangan rotor di lokasi.
Penganalisis getaran profesional dan sistem penyeimbangan lapangan untuk mesin pembangkit listrik tenaga air. Evaluasi di lokasi sesuai standar ISO 20816. Digunakan di lebih dari 50 negara.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko adalah insinyur analisis getaran sekaligus pendiri dan CEO Vibromera. Selama lebih dari 15 tahun ia telah menyeimbangkan peralatan berputar langsung di lapangan, bukan di bangku uji: mulcher, kipas industri, penghancur, sentrifus, poros, dan spindel. Dari pekerjaan itulah lahir alat-alat Balanset — dirancang sebagai alat yang dapat dibawa oleh seorang spesialis ke mesin dan digunakan sendiri, di lokasi, bukan sebagai peralatan laboratorium. Vibromera didirikan pada tahun 2017 dan sejak 2023 berbasis di Porto, Portugal. Pengembangan, perakitan, dan dukungan untuk lini Balanset semuanya dilakukan di sini. Instrumen andalannya adalah Balanset-1A, penganalisis portabel untuk penyeimbangan satu dan dua bidang serta diagnostik getaran. Nikolai terlibat langsung dalam dukungan pelanggan, penanganan kasus penyeimbangan yang rumit, dan pengembangan perangkat lunak. Ia bekerja dengan pelanggan di seluruh dunia, dalam bahasa apa pun.
