ISO 7919-1: 機械振動 – 回転軸の測定による機械振動の評価 – パート1: 一般的なガイドライン

まとめ

ISO 7919-1は、機械の回転軸の振動の測定と評価に関する一般的なガイドラインを提供する重要な国際規格です。この規格は、 ISO 10816非回転部品の振動を扱うISO 7919は非接触式振動計の使用に焦点を当てている。 近接プローブ シャフトとベアリングの相対的な動きを直接測定します。このタイプの測定は、タービン、コンプレッサー、大型ポンプなど、流体膜ベアリングを備えた大型で重要な機械にとって特に重要であり、安全な運転にはローターの動的挙動を理解することが不可欠です。

目次（概念構造）

この規格は、シャフト振動測定プログラムを設定し、その結果を解釈するための枠組みを提供します。

1. 1. 範囲と測定原則：

   この最初のセクションでは、規格の適用範囲を定義し、回転軸の振動を測定および評価するための一般的な手順を規定することを明確にしています。このセクションでは、基本原則を確立しています。このタイプの測定は、通常、固定された軸受ハウジングに対する軸自体の振動運動に焦点を当てています。これは、ケーシング測定（ISO 10816で規定）との重要な違いです。軸振動は、ローターがケーシングに比べて大きく、流体膜軸受で支持されている機械に適した測定方法です。このような場合、軸受クリアランス内で大きな軸運動が発生する可能性がありますが、これは外部ケーシングには伝達されません。主な目的は、この動的な軸運動の重大性を評価し、機械を軸受の損傷やローターとステーターの接触から保護することです。

2. 2. 測定量:

   この章では、測定および評価すべきパラメータを規定する。総合的な振動の厳しさを評価するための主要な量は、 S_pp 価値、つまり ピークツーピーク 振動変位 軸の変位。これは、軸が軸受内で移動する際の軸中心線の全変位を表し、実際の軸受すきまと直接比較できるため、機械の保護にとって重要な指標です。しかし、この規格では診断目的のために他の量の値も認められています。測定システムは、以下の情報も提供できることが推奨されています。 シャフト軌道 （シャフト中心線の軌跡）は、オイルの渦巻きや位置ずれなどの問題を診断するために不可欠です。 平均シャフト中心線位置振動値の変化は、負荷やアライメントの変化を示す可能性があります。一部のアプリケーションでは、フィルタリングされた振動値（例：走行速度1倍時）も評価に使用されます。

3. 3. 計装と取り付け：

   この章では、軸振動測定に必要なハードウェアに関するガイダンスを提供します。非接触プローブシステムの使用方法を規定しており、このシステムは主に以下の3つのコンポーネントで構成されています。 プローブ（センサー）、 延長ケーブル、そして ドライバー（またはプロキシミター）これらのコンポーネントはシステムとして校正されており、互換性はありません。規格では、各ベアリングにプローブを2つずつ、互いに90度になるように配置して取り付けること（XY構成）を推奨しています。これにより、測定システムはシャフト中心線の2次元的な動きを完全に捉え、シャフトの軌道を構築できます。適切な取り付けが極めて重要であり、堅牢な取り付けブラケット、適切なプローブギャップ、そしてシャフトの「プローブトラック」表面が滑らかで、信号を劣化させる可能性のある電気的または機械的な振れがないことを確認する必要があります。

4. 4. 評価基準とゾーン：

   このセクションでは、測定された振動の重大性を判断するための枠組みを提示する。ここでは2つの主要な基準を提案する。1つ目は絶対基準であり、測定された軸振動（S_pp）をあらかじめ定義された制限値と比較します。この規格では、4つのゾーンモデルが推奨されています。

   • ゾーンA（良好）: 新しく稼働した機械の振動レベル。
   • ゾーンB（満足）: 制限のない長期運用に適しています。
   • ゾーンC（不合格）: 潜在的な問題を示します。原因を特定するためにマシンを調査する必要があります。
   • ゾーンD（不適格）: 振動レベルは損害を与える可能性があると考えられるため、直ちに対処する必要があります。

   2つ目の基準は、既知の基準値からの振動量の変化に基づいています。振動の大幅な増加は、たとえ「合格」ゾーン内であっても、故障の兆候を示す早期兆候となる可能性があります。この規格のこの部分（パート1）は、一般的な枠組みを示しています。ゾーン境界の具体的な数値は、ISO 7919シリーズの機械固有の部分に記載されています。

5. 5. アラーム（アラートとトリップ）の設定に関するガイダンス：

   この最終セクションでは、評価基準を自動化機械保護システムに実装するための実用的な枠組みを示します。2段階の警報戦略を推奨します。第1段階は、 警告 （または「警報」）設定値。これは通常、機械の通常の安定した動作基準値よりも高く設定されます。このレベルを超えた場合、機械の状態が変化し、調査が必要であることをオペレーターに警告します。2つ目の、より高いレベルは 旅行 （または「シャットダウン」）設定点。これは、継続的な動作が重大な損傷を引き起こす可能性のあるレベルに設定される絶対的な限界値です。このレベルを超えた場合、システムは機械の自動シャットダウンをトリガーし、壊滅的な故障を防止します。規格では、これらの設定点は、絶対的なゾーン境界（トリップはゾーンC/D境界を超えて設定すべきではありません）と、確立されたベースラインからの大幅な変化（例えば、振動が2倍になった場合、ゾーンB内であってもアラートをトリガーするなど）の両方に基づいて設定することが推奨されています。

重要な概念

• シャフト対ケーシングの振動: 基本原理は、特定の機械（特に、巨大で硬いローターと比較的柔軟なケーシングを備えた機械）の場合、シャフト自体の動きは、ベアリング ハウジングの外部に伝達される振動よりも、機械の動的状態を示すより直接的で信頼性の高い指標であるというものです。
• 機械保護: データは診断にも使用されますが、ISO 7919 フレームワークの主な用途は、壊滅的な故障を防ぐように設計されたリアルタイムの機械保護システムです。
• 相対運動の重要性: ベアリングに対するシャフトの動きを測定することで、アナリストはベアリングクリアランスの利用状況を直接評価し、次のような特定の問題を診断することができます。 オイルワール または過度のプリロード。

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