ISO 20816-3: 機械振動 – 機械振動の測定及び評価 – パート3: 産業機械

まとめ

ISO 20816-3は、一般的な産業機械の許容振動に関する具体的な数値を規定した最新の規格です。これは、ISO 20816-3で確立された一般的な枠組みを直接的に、かつ実用的に適用したものです。 ISO 20816-1 広く使用されている ISO 10816-3この規格は、非回転部品（ベアリングハウジングなど）の振動測定に基づいて機械の状態を評価する信頼性エンジニアやメンテナンス技術者にとって重要な日常的な文書です。

目次（概念構造）

この規格は、以前の規格の構造を踏襲していますが、基準が更新され、実際の適用のための明確なガイドが提供されています。

1. 1. 範囲:

   この最初の章では、規格の適用範囲を明確に定義しています。本ガイドラインは、定格出力15kW以上、運転速度120～15,000RPMの産業機械を対象としていることを明記しています。適用範囲は、ポンプ、電動モーター、コンプレッサー、ファンなどの一般的な産業機械に焦点を当てています。特に重要なのは、提供される評価基準が、通常の定常運転条件下で機械の非回転部品（ベアリングハウジングなど）を現場で測定し、広帯域で測定したものであることを明確にしていることです。このセクションでは、この規格の重要な数値限界がどの機械に、どのような条件下で確実に適用できるかをユーザーが正確に理解できるようにすることで、その基礎を築きます。

2. 2. 機械分類（グループ）

   この章は、振動制限が機械の分類に完全に依存するため、規格を正しく適用する上で最も重要です。この規格では、機械はサイズ（定格出力）、駆動装置の種類（モーター、タービンなど）、支持基盤の柔軟性に基づいて分類されています。主なグループは以下の通りです。

   • グループ1: 大型機械（通常、定格出力300kW以上）は、重くて堅固な基礎（大型コンクリートブロックなど）上に設置されます。例としては、大型発電タービンや大型プロセスポンプなどが挙げられます。
   • グループ2: 定格出力15kWから300kWの中型機械で、これも剛性基礎に設置されます。これは最も一般的なカテゴリーであり、標準的な産業用ポンプ、ファン、電動モーターの大部分をカバーします。
   • グループ3と4: これらのグループは、軽量で柔軟な支持構造（例：スチール製スキッドや振動絶縁装置）上に設置された大型（グループ3）および中型（グループ4）の機械を対象としています。この規格では、機械の第一固有振動数が主動作速度を上回るか下回るかに基づいて、柔軟な基礎の技術的定義が規定されています。

   振動の重大度チャートを使用する前に、機械がどのグループに属しているかを正しく識別することが重要な第一歩です。

3. 3. 振動の激しさゾーンの値（チャート）

   これは規格の実質的な中核であり、振動評価のための明確な数値を提供します。このセクションには、具体的な項目を明確にリストした表が含まれています。 RMS速度 4つの評価ゾーン（A/B、B/C、C/D）の境界を形成する速度レベル（mm/sおよびインチ/s単位）を示します。これらの値は、前章で定義した各機械グループに対して提供されます。たとえば、ユーザーは、剛性基礎上の中型機械の「グループ2」を参照して、正確な速度値を見つけることができます。表には、このグループの場合、ゾーンB（制限のない長期運転）とゾーンC（長期運転に適さない）の境界が4.5 mm/sであると指定されている場合があります。これにより、技術者は測定値を取得し、その結果を表と直接比較して、機械の状態について標準に基づいた即時判断を下すことができます。

4. アラーム設定に関するガイダンス:

   この最終セクションでは、評価ゾーンの境界を、継続的または定期的な監視のための効果的な運用アラームに変換する方法について実践的なアドバイスを提供します。ISO 20816-1で推奨されている2段階のアラーム戦略を強化します。第1段階は、 警告 アラームは通常、機械の振動が通常の基準値から大幅に増加したか、ゾーンCに入ったことを示すレベルに設定されます。これは調査と分析を必要とする早期警告として機能します。2番目の、より高いレベルである 旅行 または 危険 警報は、超えてはならない絶対的な限界値です。これは通常、ゾーンCとゾーンDの境界に設定されます。この限界値を超えると、深刻な損傷が発生する可能性が高いことを示し、直ちに措置を講じる必要があります。これには、壊滅的な故障を防ぐために機械の自動シャットダウンが含まれる場合があります。このガイダンスにより、オペレーターは単純な評価から、予防的で自動化された機械保護へと移行できます。

主要な概念と更新

• ISO 10816-3の直接代替: この規格はISO 10816-3の正式な後継規格です。基本的なアプローチは同じですが、数値制限と一部の分類は、業界の新たなデータと経験に基づいて見直され、更新されています。
• 実用的かつ実行可能な制限: このドキュメントの主な目的は、明確で実用的な数値を提供することです。技術者はポンプの振動を測定し、適切なグループ（例：グループ2、剛性基礎）に分類し、測定値を表と比較することで、ポンプの状態を即座に評価することができます。
• 基盤の種類は重要です: この規格は、剛性基礎と柔軟な基礎の重要な違いを強調し続けています。柔軟な支持構造上の機械は、堅固で剛性の高い基礎上の同じ機械よりも高い振動レベルが許容されます。
• 非回転部品に焦点を当てる: この規格は（前身規格と同様に）機械の固定構造（例えばベアリングハウジングなど）の測定に適用されることを覚えておくことが重要です。軸振動測定には、該当する場合、ISO 20816シリーズの他の規格と組み合わせて使用されます。

重要な実用情報

表1：振動重大度ゾーン境界（RMS速度、mm/s）

これは規格の中で最も重要な表であり、機械の振動を評価するための実際の数値制限を示します。.

ゾーンの解釈:

• ゾーンA（緑）: 新しく稼働した機械の振動
• ゾーンB（黄色）: 制限のない長期運用が可能
• ゾーンC（オレンジ）: 長期運用には不十分 – 是正措置を計画する
• ゾーンD（赤）: 重大 – 損害を引き起こす可能性があります – 直ちに対処が必要です

表2: 機械グループ分類ガイド

次の表を使用して、マシンがどのグループに属しているかを判断します。

クイックリファレンス: 一般的なアラーム設定

ゾーンの境界に基づいて、 グループ2マシン （最も一般的な）は次のようになります。

• 警告アラーム: 2.8 mm/s（ゾーンB/C境界）
• 危険/トリップアラーム: 7.1 mm/s（ゾーンC/D境界）
• 良好な状態: < 1.12 mm/s (ゾーンA)

公式ISO規格

完全な公式規格については、以下をご覧ください。 ISO ストアの ISO 20816-3

注： 上記の情報は規格の概要です。すべての技術的詳細、測定手順、追加表、および付録を含む完全な公式テキストについては、ISOから規格全文をご購入ください。.

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