ISO 20816-1: Mechanische trillingen – Meting en evaluatie van machinetrillingen – Deel 1: Algemene richtlijnen

Samenvatting

ISO 20816-1 is de huidige, moderne internationale norm die algemene richtlijnen biedt voor het meten en evalueren van machinetrillingen. Het is een belangrijke update omdat het de principes van twee oudere, fundamentele normen vervangt en combineert: ISO 10816-1 (die metingen aan niet-roterende onderdelen omvatte) en ISO 7919-1 (die metingen aan roterende assen omvatte). Deze nieuwe norm biedt een uniform kader voor het beoordelen van de trillingen van een machine als geheel, waarbij zowel de behuizing als de asmetingen samen worden meegenomen voor een uitgebreidere evaluatie.

Inhoudsopgave (Conceptuele structuur)

De standaard integreert en actualiseert de concepten van zijn voorgangers in een samenhangende structuur:

1. 1. Bereik en meetmethoden:

   Dit eerste hoofdstuk definieert de uitgebreide reikwijdte van de norm en maakt deze tot de belangrijkste leidraad voor het beoordelen van trillingen van een breed scala aan industriële machines onder operationele omstandigheden. Het belangrijkste kenmerk is de formele unificatie van twee verschillende meetfilosofieën. Het biedt gedetailleerde methodologieën voor het meten van trillingen op beide:

   • Niet-roterende onderdelen: Dit verwijst naar metingen die worden uitgevoerd op de stationaire componenten van een machine, meestal de lagerhuizen. De norm bevestigt dat de voorkeursmetriek voor dit type meting breedband is. RMS (Root Mean Square) snelheid, gemeten met seismische sensoren zoals versnellingsmetersDeze meting weerspiegelt de vernietigende energie die wordt overgedragen op de structuur van de machine.
   • Draaiende assen: Dit heeft betrekking op metingen van de dynamische beweging van de as zelf, ten opzichte van een vast punt (meestal de lagerbehuizing). De norm specificeert dat dit contactloos moet worden gemeten. nabijheidssondes, en de voorkeursmetriek is Piek-tot-piek verplaatsingDeze meting geeft direct aan hoeveel de as beweegt binnen de lagerspeling.
2. 2. Instrumentatie:

   Dit hoofdstuk specificeert de technische vereisten voor het gehele meetsysteem om nauwkeurigheid en consistentie te garanderen, zowel voor seismische metingen (behuizing) als contactloze metingen (as). Het vereist dat de instrumentatie, inclusief de transducer, bekabeling en analysator, de gespecificeerde parameters (RMS-snelheid of piek-tot-piek-verplaatsing) nauwkeurig moet kunnen meten over het vereiste frequentiebereik voor het machinetype. De norm benadrukt het belang van regelmatige kalibratie van de gehele meetketen aan de hand van een bekende, traceerbare norm. Bovendien biedt het essentiële richtlijnen voor de juiste sensorinstallatie, met verwijzing naar specifieke normen voor de montage van versnellingsmeters (ISO 5348) en nabijheidsprobes (bijv. API 670) om meetfouten te minimaliseren en te zorgen dat de gegevens betrouwbaar en herhaalbaar zijn in de loop van de tijd.

3. 3. Evaluatiecriteria:

   Deze sectie vormt de kern van de evaluatiemethodologie en bouwt voort op de beproefde tweecriteriabenadering uit eerdere normen. Het biedt een gedetailleerd kader voor het beoordelen van de machineconditie op basis van zowel absolute waarden als veranderingen in de tijd:

   • Criterium 1 (Absolute limieten): Dit criterium omvat het vergelijken van de absoluut gemeten trillingssterkte (ofwel de snelheid van de behuizing ofwel de verplaatsing van de as) met vooraf gedefinieerde limieten. Deze limieten worden doorgaans vastgesteld op basis van statistische gegevens van een grote groep vergelijkbare machines of op basis van specifieke richtlijnen uit andere delen van de ISO 20816-serie. Het dient als een fundamentele maatstaf voor de algehele gezondheid van de machine en is cruciaal voor acceptatietests.
   • Criterium 2 (verandering ten opzichte van de basislijn): Dit criterium richt zich op de verandering in trillingssterkte ten opzichte van een bekende, stabiele referentie- of basisconditie. De norm benadrukt dat een significante verandering, zelfs als de absolute waarde nog steeds als acceptabel wordt beschouwd volgens criterium 1, vaak de vroegste en meest betrouwbare indicator is van een zich ontwikkelende storing. Dit criterium vormt de basis van trendgebaseerd predictief onderhoud.
4. 4. Evaluatiezones:

   Om de toepassing van criterium 1 te vereenvoudigen, blijft de norm het beproefde vierzonekader gebruiken voor het classificeren van de absolute trillingsintensiteit. Deze zones bieden een duidelijke, kleurgecodeerde methode voor het communiceren van de machineconditie. Het is belangrijk om op te merken dat dit algemene deel van de norm alleen het *concept* van de zones definieert; de specifieke numerieke waarden voor de zonegrenzen worden gegeven in de machinespecifieke delen van de norm (bijv. ISO 20816-3). De zones worden als volgt gedefinieerd:

   • Zone A: De trillingen van nieuw in gebruik genomen of opgeknapte machines vallen doorgaans in deze zone.
   • Zone B: Machines met trillingen binnen deze zone worden normaal gesproken als acceptabel beschouwd voor onbeperkt langdurig gebruik.
   • Zone C: Machines met trillingen in deze zone worden doorgaans als onbevredigend beschouwd voor continu gebruik op de lange termijn. Er moeten herstelmaatregelen worden gepland.
   • Zone D: Trillingen binnen deze zone worden normaal gesproken als ernstig genoeg beschouwd om schade aan de machine te veroorzaken.
5. 5. Gecombineerde beoordeling en acceptatie:

   Dit laatste deel biedt een cruciale synthese van de principes van de norm. Het beveelt formeel een gecombineerde beoordelingsaanpak aan, met name voor kritische machines die zijn uitgerust met zowel seismische als contactloze sondes. Het helpt de gebruiker om zowel de trillingen van de behuizing (die de krachten weerspiegelen die op de constructie worden overgedragen) als de trillingen van de as (die het dynamische gedrag van de rotor weerspiegelen) te evalueren om een completer en betrouwbaarder oordeel te vormen over de algehele gezondheid van de machine. Dit deel maakt ook duidelijk onderscheid tussen de criteria die worden gebruikt voor acceptatietesten (voor nieuwe of gerepareerde machines), die doorgaans eist dat trillingsniveaus binnen de strengere zones A of B vallen, en de criteria voor operationele monitoring van in gebruik zijnde machines, waarbij vastgestelde alarmwaarden (waarschuwing en uitschakeling) op basis van zowel absolute grenzen als significante veranderingen ten opzichte van de basislijn de belangrijkste hulpmiddelen zijn voor de dagelijkse conditiebeoordeling.

Kernconcepten

• Unificatie van normen: Het belangrijkste aspect van ISO 20816-1 is dat het de voorheen afzonderlijke normen voor trillingen van behuizingen (ISO 10816-1) en assen (ISO 7919-1) vervangt en verenigt. Dit bevordert een meer holistische benadering van machineanalyse.
• Filosofie van dubbele meting: De norm pleit er sterk voor om waar mogelijk zowel trillingsmetingen van de behuizing als van de as te gebruiken, omdat deze aanvullende informatie opleveren. Hoge trillingen van de behuizing kunnen wijzen op een structureel probleem, terwijl hoge trillingen van de as kunnen wijzen op een probleem met de rotordynamiek.
• Modernisering: Hiermee worden de algemene richtlijnen bijgewerkt zodat ze aansluiten bij de moderne instrumentatie- en data-analysepraktijken die zijn ontwikkeld sinds de oorspronkelijke normen werden gepubliceerd.
• Basis voor specifieke onderdelen: Net als zijn voorgangers biedt deze "Deel 1"-norm het algemene kader. Specifieke numerieke limieten voor de evaluatiezones voor verschillende soorten machines worden gedetailleerd beschreven in andere delen van de ISO 20816-serie (bijvoorbeeld ISO 20816-3 voor industriële machines).

← Terug naar hoofdindex