ISO 20816-1: Mekanisk vibrasjon – Måling og evaluering av maskinvibrasjon – Del 1: Generelle retningslinjer

Sammendrag

ISO 20816-1 er den nåværende, moderne internasjonale standarden som gir generelle retningslinjer for måling og evaluering av maskinvibrasjoner. Det er en betydelig oppdatering ettersom den erstatter og kombinerer prinsippene fra to eldre, grunnleggende standarder: ISO 10816-1 (som dekket målinger på ikke-roterende deler) og ISO 7919-1 (som dekket målinger på roterende aksler). Denne nye standarden gir et enhetlig rammeverk for å vurdere vibrasjonene til en maskin som helhet, og vurderer både hus- og akselmålinger sammen for en mer omfattende evaluering.

Innholdsfortegnelse (konseptuell struktur)

Standarden integrerer og oppdaterer konseptene fra forgjengerne til en sammenhengende struktur:

1. 1. Omfang og måletyper:

   Dette første kapittelet definerer standardens omfattende omfang og etablerer den som den primære veiledningen for å vurdere vibrasjonen til et bredt spekter av industrimaskiner under driftsforhold. Dens viktigste trekk er den formelle foreningen av to distinkte målefilosofier. Den gir detaljerte metoder for måling av vibrasjon på begge:

   • Ikke-roterende deler: Dette refererer til målinger tatt på de stasjonære komponentene i en maskin, vanligvis lagerhusene. Standarden bekrefter at den foretrukne metrikken for denne typen måling er bredbånd. RMS (rotmiddelkvadrat) hastighet, målt med seismiske sensorer som akselerometreDenne målingen gjenspeiler den destruktive energien som overføres til maskinens struktur.
   • Roterende aksler: Dette refererer til målinger av den dynamiske bevegelsen til selve akselen, i forhold til et fast punkt (vanligvis lagerhuset). Standarden spesifiserer at dette må måles berøringsfritt nærhetsprober, og den foretrukne metrikken er Topp-til-topp forskyvningDenne målingen kvantifiserer direkte hvor mye akselen beveger seg innenfor lagerklaringen.
2. 2. Instrumentering:

   Dette kapittelet spesifiserer de tekniske kravene for hele målesystemet for å sikre nøyaktighet og konsistens, og dekker både seismiske (foringsrør) og berøringsfrie (aksel) målinger. Det krever at instrumentene, inkludert transduseren, kablingen og analysatoren, må være i stand til å måle de spesifiserte parametrene (RMS-hastighet eller topp-til-topp-forskyvning) nøyaktig over det nødvendige frekvensområdet for maskintypen. Standarden understreker viktigheten av regelmessig kalibrering av hele målekjeden mot en kjent, sporbar standard. Videre gir den kritisk veiledning om riktig sensorinstallasjon, med henvisning til spesifikke standarder for montering av akselerometre (ISO 5348) og nærhetsprober (f.eks. API 670) for å minimere målefeil og sikre at dataene er pålitelige og repeterbare over tid.

3. 3. Evalueringskriterier:

   Denne delen danner kjernen i evalueringsmetodikken, og viderefører den velprøvde to-kriterie-tilnærmingen fra tidligere standarder. Den gir et detaljert rammeverk for å vurdere maskinens tilstand basert på både absolutte verdier og endringer over tid:

   • Kriterium 1 (absolutte grenser): Dette kriteriet innebærer å sammenligne den absolutte målte vibrasjonsstørrelsen (enten foringsrørets hastighet eller akselforskyvning) mot forhåndsdefinerte grenser. Disse grensene er vanligvis etablert basert på statistiske data fra en stor populasjon av lignende maskiner eller basert på spesifikk veiledning fra andre deler av ISO 20816-serien. Det fungerer som en grunnleggende målestokk for generell maskintilstand og er kritisk for aksepttesting.
   • Kriterium 2 (endring fra grunnlinjen): Dette kriteriet fokuserer på endringen i vibrasjonsstørrelse fra en kjent, stabil referanse- eller grunnlinjetilstand. Standarden understreker at en betydelig endring, selv om den absolutte verdien fortsatt anses som akseptabel under kriterium 1, ofte er den tidligste og mest pålitelige indikatoren på en utviklende feil. Dette kriteriet er grunnlaget for trendbasert prediktivt vedlikehold.
4. 4. Evalueringssoner:

   For å forenkle anvendelsen av kriterium 1 fortsetter standarden å bruke det veletablerte rammeverket med fire soner for å klassifisere den absolutte alvorlighetsgraden av vibrasjoner. Disse sonene gir en tydelig, fargekodet metode for å kommunisere maskintilstand. Det er viktig å merke seg at denne generelle delen av standarden bare definerer *konseptet* med sonene; de spesifikke numeriske verdiene for sonegrensene er gitt i de maskinspesifikke delene av standarden (f.eks. ISO 20816-3). Sonene er definert som:

   • Sone A: Vibrasjonen fra nylig idriftsatte eller renoverte maskiner vil vanligvis falle innenfor denne sonen.
   • Sone B: Maskiner med vibrasjon innenfor denne sonen anses normalt som akseptable for ubegrenset langvarig drift.
   • Sone C: Maskiner med vibrasjoner innenfor denne sonen anses vanligvis som utilfredsstillende for langvarig kontinuerlig drift. Utbedringstiltak bør planlegges.
   • Sone D: Vibrasjonsverdier innenfor denne sonen anses vanligvis som alvorlige nok til å forårsake skade på maskinen.
5. 5. Kombinert vurdering og godkjenning:

   Denne siste delen gir en avgjørende syntese av standardens prinsipper. Den anbefaler formelt en kombinert vurderingsmetode, spesielt for kritisk maskineri utstyrt med både seismiske og berøringsfrie sonder. Den veileder brukeren til å evaluere både foringsrørsvibrasjonen (som reflekterer krefter som overføres til konstruksjonen) og akselvibrasjonen (som reflekterer rotorens dynamiske oppførsel) for å danne en mer fullstendig og pålitelig vurdering av maskinens generelle tilstand. Denne delen skiller også tydelig mellom kriteriene som brukes for aksepttesting (for nye eller reparerte maskiner), som vanligvis krever at vibrasjonsnivåene faller innenfor de strengere sonene A eller B, og kriteriene for driftsovervåking av maskiner i drift, der etablerte alarmsettpunkter (varsel og utløsning) basert på både absolutte grenser og betydelige endringer fra grunnlinjen er de primære verktøyene for daglig tilstandsvurdering.

Nøkkelbegreper

• Enhet av standarder: Det viktigste aspektet ved ISO 20816-1 er at den erstatter og forener de tidligere separate standardene for vibrasjon i foringsrør (ISO 10816-1) og akselvibrasjon (ISO 7919-1). Dette fremmer en mer helhetlig tilnærming til maskinanalyse.
• Filosofi for dobbel måling: Standarden anbefaler sterkt å bruke målinger av både vibrasjoner i foringsrør og aksel der det er mulig, da de gir komplementær informasjon. Høy vibrasjon i foringsrøret kan indikere et strukturelt problem, mens høy akselvibrasjon kan indikere et rotordynamisk problem.
• Modernisering: Den oppdaterer de generelle retningslinjene for å gjenspeile moderne instrumenterings- og dataanalysepraksis som har utviklet seg siden de opprinnelige standardene ble publisert.
• Fundament for spesifikke deler: I likhet med sine forgjengere gir denne «Del 1»-standarden det generelle rammeverket. Spesifikke numeriske grenser for evalueringssonene for ulike maskintyper er beskrevet i andre deler av ISO 20816-serien (f.eks. ISO 20816-3 for industrimaskiner).

← Tilbake til hovedindeksen