Hvilke maskiner dekkes av ISO 20816-5?

ISO 20816-5 gjelder for hydrauliske maskiner, inkludert vertikale Kaplan-turbiner, vertikale Francis-turbiner, vertikale pumpeturbiner, horisontale Pelton-turbiner og vertikale pumper som opererer i vannkraftverk. Den dekker maskiner med nominelle hastigheter vanligvis fra 60 til 1000 o/min.

Hvorfor er vibrasjonsgrensene for vannturbiner forskjellige fra dampturbiner?

Hydrauliske maskiner opererer med mye lavere hastigheter enn dampturbiner (ofte 60–500 o/min vs. 1500–3600 o/min). De opplever også hydrauliske eksitasjonskrefter fra vannstrøm, støt i trekkrør og kavitasjon, som genererer forskjellige vibrasjonsmønstre. Vertikale maskiner har ytterligere hensyn å ta for vibrasjon i aksiallager.

Hva er måling av akselforskyvning i vannturbiner?

Akselforskyvning i vannturbiner måles ved hjelp av nærhetsprober montert i nærheten av føringslagrene, vanligvis måler topp-til-topp-forskyvning i mikrometer (μm pp). Dette er kritisk for vertikale maskiner der overvåking av akselbane avdekker ubalanse, feiljustering og hydraulisk ustabilitet.

Hvorfor har horisontale Pelton-turbiner forskjellige grenser?

Horisontale Pelton-turbiner har lavere vibrasjonsgrenser enn vertikale maskiner fordi horisontale lagerarrangementer er mer følsomme for dynamiske krefter. Impulsegenskapene til Pelton-hjulstrålepåvirkning produserer også andre vibrasjonsegenskaper sammenlignet med reaksjonsturbiner som Francis og Kaplan.

Hva skal jeg gjøre hvis vibrasjonen når sone C på en vannturbin?

Sone C indikerer at maskinen ikke er egnet for kontinuerlig langvarig drift. Undersøk underliggende årsaker, inkludert kavitasjon i løpehjulet, overspenning i sugerøret, slitasje på styrelageret, feiljustering av akselen eller hydraulisk resonans. Øk overvåkingsfrekvensen, planlegg korrigerende vedlikehold under neste planlagte driftsstans, og vurder lastbegrensninger.

Gratis ingeniørverktøy #023

Vibrasjonsgrenser – Vannturbiner og pumpeenheter

Evaluer vibrasjonsalvorlighetsgraden for hydrauliske turbiner, pumpeturbiner og pumper i henhold til ISO 20816-5. Støtter måling av lagerhushastighet og akselforskyvning.

ISO 20816-5 Soner A/B/C/D Vannkraftmaskiner

Resultater

Vibrasjonssone

Målt verdi

Anbefaling

Sone	Grense	Beskrivelse

ISO 20816-5 Omfang

ISO 20816-5 spesifiserer kriterier for vibrasjonsevaluering for hydrauliske maskiner, inkludert Kaplan-, Francis- og Pelton-turbiner, pumpeturbiner og pumper som brukes i vannkraftverk. Den dekker både vertikale og horisontale maskinkonfigurasjoner.

Lagerhusvibrasjon — Vertikale maskiner

Bredbåndsvibrasjonshastighet målt på lagerhuset i mm/s RMS, vanligvis 10–1000 Hz. Gjelder vertikale Kaplan-, Francis-, pumpe-turbin- og pumpeenheter.

Soneavgrensning	Hastighet (mm/s RMS)
A/B	2.8
B/C	5.3
C/D	8.5

Lagerhusvibrasjon — Horisontal Pelton

Horisontale Pelton-turbiner har lavere tillatte grenser på grunn av lagerarrangementet og impulsbelastningsegenskapene.

Soneavgrensning	Hastighet (mm/s RMS)
A/B	2.3
B/C	4.5
C/D	7.1

Akselforskyvning — Vertikale maskiner

Akselrelativ forskyvning måles med nærhetsprober, uttrykt som topp-til-topp-forskyvning i μm.

Soneavgrensning	Forskyvning (μm pp)
A/B	80
B/C	160
C/D	260

Merknad: Vertikale vannkraftmaskiner har unike vibrasjonsegenskaper på grunn av tyngdekraften som virker langs akselaksen. Aksellagerets tilstand og hydrauliske krefter (støt i trekkrøret, kavitasjon) påvirker vibrasjonsoppførselen betydelig.

⚠️ Viktig: Både lagerhus- og akselvibrasjoner bør overvåkes. Den verste av de to vurderingene styrer den samlede evalueringen. Driftsforhold (belastning, fallhøyde, bakvannsnivå) påvirker vibrasjonsnivåene i vannkraftmaskiner sterkt.

Vibrasjonsgrenser for vannturbiner i henhold til ISO 20816-5 | Vibromera

Utgitt av Nikolai Shelkovenko på 15. februar 2026 5. mars 2026

Resultater

ISO 20816-5 Omfang

Lagerhusvibrasjon — Vertikale maskiner

Lagerhusvibrasjon — Horisontal Pelton

Akselforskyvning — Vertikale maskiner