Gratis ingeniørverktøy #020
Vibrasjonsgrenser – dampturbiner og generatorer >40 MW
Evaluer vibrasjonsalvorlighetsgraden for dampturbiner og generatorer i henhold til ISO 20816-2. Støtter målinger av lagerhushastighet og relativ akselforskyvning.
Resultater
| Sone | Grense | Beskrivelse |
|---|
ISO 20816-2 Omfang
ISO 20816-2 spesifiserer kriterier for vibrasjonsevaluering for dampturbiner og generatorer med en effekt på over 40 MW, som opererer med hastigheter mellom 1500 og 3600 o/min (50/60 Hz kraftproduksjon). Den dekker både vibrasjoner i lagerhuset og relative vibrasjoner i akselen.
Vibrasjon i lagerhuset
Bredbånds vibrasjonshastighet måles på lagerhuset (sokkel) i mm/s RMS, typisk i frekvensområdet 10–1000 Hz. Grenseverdiene nedenfor tilsvarer den publiserte tabellkolonnen for akselhastigheter på 1500 o/min og 1800 o/min; for maskiner på 3000–3600 o/min er de publiserte grensene høyere (A/B 3.8, B/C 7.5, C/D 11.8 mm/s RMS), så denne forenklede enkelttabellen er konservativ for 2-polede maskiner.
| Soneavgrensning | Hastighet (mm/s RMS) |
|---|---|
| A/B | 2.8 |
| B/C | 5.3 |
| C/D | 8.5 |
Relativ akselforskyvning
Akselvibrasjon måles med nærhetsprober, uttrykt som topp-til-topp-forskyvning i μm. Disse verdiene er forenklet for generell bruk.
| Soneavgrensning | Forskyvning (μm pp) |
|---|---|
| A/B | 50 |
| B/C | 100 |
| C/D | 165 |
Merknad: Grensene for akselforskyvning kan variere med driftshastigheten. Verdiene ovenfor er forenklet for generell bruk. For nøyaktige hastighetsavhengige grenser, se den fullstendige ISO 20816-2-standarden.
⚠️ Viktig: Både lagerhus- og akselvibrasjoner bør overvåkes. En maskin kan vise lav lagerhusvibrasjon, men høy akselvibrasjon, eller omvendt. Den verste av de to vurderingene styrer den samlede evalueringen.
ISO 20816-2 applies to steam turbines and generators with power output greater than 40 MW, operating at speeds between 1500 and 3600 RPM (for 50/60 Hz power generation). This includes:
- Large power station turbine-generator sets
- Industrial steam turbines driving generators
- Combined-cycle plant steam turbines
- Nuclear power plant turbine-generators
Bearing housing vibration is measured with sensors mounted on the bearing pedestal, expressed in mm/s RMS. It reflects the vibration transmitted through the bearing to the support structure.
Shaft relative vibration is measured with proximity probes inside the bearing, expressed in μm peak-to-peak. It measures the actual shaft orbit relative to the bearing clearance.
Both measurements are essential — bearing housing vibration alone may miss internal rotor issues on stiff foundations.
Steam turbines use fluid-film (journal) bearings where the bearing housing may show low vibration even when the shaft has significant movement. Shaft relative measurement captures:
- Rotor unbalance and thermal bowing
- Oil whirl and oil whip instabilities
- Rotor cracks and rubs
- Misalignment between coupled rotors
Monitoring shaft vibration is critical for early detection of developing faults.
For Zone C on a steam turbine or generator:
- Immediately notify plant management and operations
- Investigate root cause — check balance condition, alignment, bearing condition, foundation, thermal state
- Increase monitoring frequency to continuous if not already
- Plan corrective action for the next available outage
- Monitor trend — if approaching Zone D, consider load reduction or planned shutdown
ISO 20816-2 consolidates the former ISO 10816-2 (bearing housing vibration) and ISO 7919-2 (shaft vibration) for steam turbines into a single unified standard. The zone boundaries are essentially the same, but the new standard provides updated guidance on combined evaluation using both measurement types.
Prosedyrene som er beskrevet på denne siden, ble utviklet og testet i felt av Vibromera-teamet med Balanset-1A, en bærbar tokanals balanserer og vibrasjonsanalysator for balansering av rotorer på stedet.
Profesjonelle vibrasjonsanalysatorer og feltbalanseringssystemer for turbomaskiner. ISO 20816-kompatibel evaluering på stedet. Brukes i over 50 land.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko er vibrasjonsanalyseingeniør samt grunnlegger og daglig leder i Vibromera. I mer enn 15 år har han balansert roterende utstyr ute i felt i stedet for på en prøvebenk: mulchmaskiner, industrivifter, knusere, sentrifuger, aksler og spindler. Det er ut av dette arbeidet Balanset-instrumentene har vokst — de ble utformet som et verktøy en fagperson kan ta med til maskinen og bruke alene på stedet, ikke som laboratorieutstyr. Vibromera ble grunnlagt i 2017 og har siden 2023 hatt base i Porto i Portugal. Utvikling, montering og støtte for Balanset-serien skjer her. Flaggskipet er Balanset-1A, en bærbar analysator for balansering i ett og to plan og for vibrasjonsdiagnostikk. Nikolai deltar personlig i kundestøtten, i arbeidet med vanskelige balanseringssaker og i utviklingen av programvaren. Han jobber med kunder over hele verden, på alle språk.
