ISO 21940-13: 機械的振動 – ローターバランス調整 – パート13: 中型および大型ローターの現場バランス調整の基準および安全対策

まとめ

ISO 21940-13は、機械の動作場所（現場またはフィールドでのバランス調整）。これは、バランス調整を専用の装置で行えない場合に生じる特有の課題と安全上の考慮事項に対処するものである。 バランスマシンこの規格は、現場でのバランス調整が適切な場合の基準を規定し、特にリスクが高い中型および大型ローターの場合に、手順を安全かつ効果的に実行するために必要な安全対策を概説しています。

目次（概念構造）

この規格は、フィールドバランシングの意思決定と実行プロセスをガイドするように構成されています。

1. 1. 適用範囲および適用範囲:

   この最初の章では、この規格の具体的な焦点を定義し、次のプロセスのためのガイドラインと安全策を提供することを明確にしています。 現場（またはフィールド）バランス調整 中型および大型ローターのバランシング手順について規定しています。この手順は、ローターが自身のベアリングと支持構造物に取り付けられた状態、多くの場合は最終的な動作位置にある状態で実施されることを規定しています。このセクションで強調されている重要な点は、システム全体のダイナミクスがバランス調整のアプローチを決定することを認識した上で、最終的な設置状態では剛性または柔軟性のいずれの挙動を示すローターにも原則が適用可能であるということです。この規格は、現場でのバランス調整手順を決定、計画し、安全に実行する必要がある技術者、エンジニア、および管理者を対象としています。

2. 2. インサイチューバランス調整の基準：

   この章では、現場でのバランス調整が最も適切な方法であるかどうかを判断するための重要な意思決定フレームワークを提供します。これは、高振動に対するデフォルトの解決策とは限りません。この規格では、現場でのバランス調整が正当化されるいくつかのシナリオを概説しています。1) 工場でのバランス調整のためにローターを取り外すことが、物流上不可能または法外な費用がかかる場合（大型タービンまたは発電機ローターなど）。2) アンバランスが、熱変形、空気力、プロセス関連の堆積物（ファンブレードの破片など）など、通常の運転条件下でのみ発生する要因によって引き起こされている場合。3) 工場でのバランス調整後にローターを再設置した後の最終的なトリムバランス調整。この規格では、高振動が本当にアンバランスによって引き起こされたものであり、次のような他の問題によるものではないことを確認するために、徹底的な分析を行うことを推奨しています。 ずれ続行する前に、共振や緩みがないか確認してください。

3. 3. バランス調整の手順と方法論：

   このセクションでは、現場バランス調整プロセスの実践的な実行について、詳細なステップバイステップのガイドを提供します。まず、多チャンネルの測定器を含むポータブル計測器の要件を指定します。 振動分析装置 振幅と位相を測定できる1つまたは複数の振動センサー（加速度センサー 最も一般的です）と 位相基準センサー （例えば、フォトタコメーターやレーザータコメーターなど）回転軸にタイミングマークを付ける。本章の核心は、広く使用されているタコメーターの詳細な説明である。 影響係数 方法。この方法では、初期の振動ベクトル（振幅と位相）を記録し、既知の試験用分銅を既知の角度位置に取り付け、新たな「応答」ベクトルを測定し、ベクトル数学を用いて必要な補正用分銅の位置と質量を計算します。この規格は、この方法を用いた単面および多面バランス調整の両方に関するガイダンスを提供しています。

4. 4. バランス品質評価：

   この章では、ショップバランシングとフィールドバランシングの重要な違いについて説明します。ショップバランシングは、特定の残留不釣合い許容値を満たすことを目指しますが、 Gグレード現場バランス調整の主な目的は、より実用的であり、機械の運転振動を許容レベルまで低減することです。したがって、評価基準は残留アンバランスではなく、最終的な振動振幅に基づいています。この規格では、最終的なバランス品質の評価は、主に他の関連規格で定義されている運転中振動限界に基づくべきであると規定されています。 ISO 20816 シリーズ。最終的な目標は、1倍速運転時の振動を低減し、機械全体の振動レベルを長期運転時の許容範囲内（ゾーンAまたはBなど）に抑えることです。

5. 5. 安全対策と安全上の注意:

   この章は、現場でのバランス調整には管理された作業場にはない重大なリスクが伴うため、この規格の中で最も重要な部分と言えるでしょう。この章では、安全に対する厳格かつ文書化されたアプローチを義務付けています。主な要件は次のとおりです。1) 作業開始前に機械を徹底的に点検し、すべての締結具がしっかりと締め付けられ、ガードが取り付けられていることを確認する。2) 重りの取り付けに関する厳格なプロトコル。重りが危険な飛散物にならないように、確実に固定すること（溶接、ボルト締め、専用ホルダーへの取り付けなど）を義務付ける。3) 試運転中は、機械の周囲に管理されたアクセスゾーンを設ける。4) バランス調整担当者と機械オペレーターの間で、明確かつ明確なコミュニケーションプロトコルを確立する。5) 事前に定義された緊急停止手順。こうした安全性への重点は、怪我や重大な機器故障を防ぐために不可欠です。

重要な概念

• フィールドバランス調整とショップバランス調整: この規格は、工場内の専用バランシングマシンではなく、機械内でローターのバランス調整を行うことに重点を置いています。現場でのバランス調整は、動作状態にあるローターアセンブリ全体を補正します。
• 振動低減を目標に ショップバランシングは、残留アンバランスを特定の許容値（U_あたり)、現場でのバランス調整の主な目的は、機械の動作振動を ISO 20816 などの規格で定義されている許容レベルまで低減することです。
• 安全第一： 意図的に試験用重量を追加して機械を稼働させるリスクがあるため、この規格では安全手順と安全対策に非常に重点が置かれています。
• 影響係数法: これは現場でのバランス調整を行うための普遍的な方法です。初期振動ベクトルの測定、既知の試験用重量の追加、新たな「応答」ベクトルの測定、そしてベクトル演算を用いて必要な補正重量とその配置角度の計算を行います。

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