ISO 7919-1: Mekanisk vibrasjon – Evaluering av maskinvibrasjon ved målinger på roterende aksler – Del 1: Generelle retningslinjer

Sammendrag

ISO 7919-1 er en viktig internasjonal standard som gir generelle retningslinjer for måling og evaluering av vibrasjon på roterende aksler i maskiner. Denne standarden er motstykket til ISO 10816, som omhandler vibrasjon på ikke-roterende deler. ISO 7919 fokuserer på bruk av berøringsfrie nærhetsprober å måle akselens bevegelse direkte i forhold til lagrene. Denne typen måling er spesielt viktig for store, kritiske maskiner med væskefilmlagre, som turbiner, kompressorer og store pumper, der forståelse av rotorens dynamiske oppførsel er avgjørende for sikker drift.

Innholdsfortegnelse (konseptuell struktur)

Standarden gir et rammeverk for å sette opp et program for måling av akselvibrasjoner og for å tolke resultatene:

1. 1. Omfang og måleprinsipp:

   Denne innledende delen definerer standardens omfang og tydeliggjør at den gir generelle prosedyrer for måling og evaluering av vibrasjon på roterende aksler. Den etablerer det grunnleggende prinsippet: denne typen måling fokuserer på selve akselens vibrasjonsbevegelse, vanligvis i forhold til det stasjonære lagerhuset. Dette er en kritisk forskjell fra husmålinger (dekket av ISO 10816). Akselvibrasjon er den foretrukne målingen for maskiner der rotoren er massiv sammenlignet med huset og er støttet i fluidfilmlagre. I disse tilfellene kan det oppstå betydelig akselbevegelse innenfor lagerklaringen som ikke overføres til det eksterne huset. Hovedmålet er å vurdere alvorlighetsgraden av denne dynamiske akselbevegelsen for å beskytte maskinen mot lagerskade eller rotor-stator-kontakt.

2. 2. Målemengder:

   Dette kapittelet spesifiserer parameterne som skal måles og evalueres. Den primære størrelsen for den totale vurderingen av vibrasjonsalvorlighetsgraden er S_pp verdi, som er topp-til-topp vibrasjonsforskyvning av akselen. Dette representerer den totale utslagsbevegelsen til akselens senterlinje når den beveger seg inne i lageret, og er en viktig måleenhet for maskinbeskyttelse, ettersom den kan sammenlignes direkte med de fysiske lagerklaringene. Standarden anerkjenner imidlertid også verdien av andre størrelser for diagnostiske formål. Den anbefaler at målesystemet også skal kunne gi akselbane (banen til akselens senterlinje), som er viktig for å diagnostisere problemer som oljevirvel eller feiljustering, og gjennomsnittlig akselsenterlinjeposisjon, hvis endring kan indikere endringer i belastning eller justering. For noen applikasjoner brukes også filtrerte vibrasjonsverdier (f.eks. ved 1X kjørehastighet) til evaluering.

3. 3. Instrumentering og montering:

   Dette kapittelet gir veiledning om maskinvaren som kreves for måling av akselvibrasjoner. Det spesifiserer bruken av berøringsfrie probesystemer, som består av tre hovedkomponenter: sonde (sensor), en forlengelseskabel, og en sjåfør (eller nærkjører)Disse komponentene er kalibrert som et system og er ikke utskiftbare. Standarden anbefaler å montere probene parvis på hvert lager, anordnet 90 grader i forhold til hverandre (en XY-konfigurasjon). Dette gjør at målesystemet kan fange opp den fulle todimensjonale bevegelsen til akselens senterlinje og konstruere akselens bane. Riktig installasjon er kritisk, og krever stive monteringsbraketter, korrekt probeavstand og at akselens "probebane"-overflate er glatt og fri for elektrisk eller mekanisk avsporing som kan ødelegge signalet.

4. 4. Evalueringskriterier og soner:

   Denne delen presenterer rammeverket for å bedømme alvorlighetsgraden av den målte vibrasjonen. Den foreslår to primære kriterier. Det første er et absolutt kriterium, som innebærer å sammenligne den målte akselvibrasjonen (S_pp) mot forhåndsdefinerte grenser. Standarden foreslår en modell med fire soner for dette:

   • Sone A (Bra): Vibrasjonsnivåer på nylig idriftsatte maskiner.
   • Sone B (Tilfredsstillende): Akseptabel for ubegrenset langvarig drift.
   • Sone C (utilfredsstillende): Indikerer et potensielt problem; maskinen bør undersøkes for å finne årsaken.
   • Sone D (uakseptabelt): Vibrasjonsnivåene anses som skadelige; umiddelbar handling er nødvendig.

   Det andre kriteriet er basert på en endring i vibrasjonsstørrelsen fra en kjent grunnlinje. En betydelig økning i vibrasjon, selv om den fortsatt er innenfor «tilfredsstillende» sonen, kan være en tidlig indikator på en utviklende feil. Denne delen av standarden (del 1) gir det generelle rammeverket; de spesifikke numeriske verdiene for sonegrensene er gitt i de maskinspesifikke delene av ISO 7919-serien.

5. 5. Veiledning om innstilling av alarmer (varsel og utløsning):

   Denne siste delen gir et praktisk rammeverk for implementering av evalueringskriteriene i et automatisert maskinbeskyttelsessystem. Den anbefaler en todelt alarmstrategi. Det første nivået er en Varsle (eller «alarm») settpunkt. Dette settes vanligvis over maskinens normale, stabile driftsgrunnlinje. Hvis dette nivået brytes, skal det utløse en advarsel til operatøren om at maskinens tilstand har endret seg og at en undersøkelse er berettiget. Det andre, høyere nivået er et Tur (eller «avstengnings») settpunkt. Dette er en absolutt grense satt til et nivå der fortsatt drift sannsynligvis vil forårsake alvorlig skade. Hvis dette nivået brytes, skal systemet utløse en automatisk avstengning av maskinen for å forhindre en katastrofal feil. Standarden anbefaler at disse settpunktene skal være basert på både de absolutte sonegrensene (en tur skal ikke settes over sone C/D-grensen) og på betydelige endringer fra den etablerte grunnlinjen (f.eks. kan et varsel utløses hvis vibrasjonen dobles, selv om den fortsatt er i sone B).

Nøkkelbegreper

• Aksel vs. foringsrørsvibrasjon: Kjerneprinsippet er at for visse maskiner (spesielt de med massive, stive rotorer og relativt fleksible hus), er selve akselbevegelsen en mye mer direkte og pålitelig indikator på maskinens dynamiske tilstand enn vibrasjonen som overføres til utsiden av lagerhuset.
• Maskinbeskyttelse: Selv om dataene også brukes til diagnostikk, er den primære anvendelsen av ISO 7919-rammeverket i sanntids maskinbeskyttelsessystemer designet for å forhindre katastrofale feil.
• Viktigheten av relativ bevegelse: Ved å måle akselens bevegelse i forhold til lageret, kan analytikere direkte vurdere utnyttelsen av lagerklaringen og diagnostisere spesifikke problemer som oljevirvel eller for stor forbelastning.

← Tilbake til hovedindeksen