ISO 7919-1: Mechanische trillingen – Evaluatie van machinetrillingen door metingen op roterende assen – Deel 1: Algemene richtlijnen

Samenvatting

ISO 7919-1 is een belangrijke internationale norm die algemene richtlijnen biedt voor het meten en evalueren van trillingen op de roterende assen van machines. Deze norm is de tegenhanger van ISO 10816, die betrekking heeft op trillingen op niet-roterende onderdelen. ISO 7919 richt zich op het gebruik van contactloze nabijheidssondes Om de beweging van de as ten opzichte van de lagers direct te meten. Dit type meting is met name belangrijk voor grote, kritische machines met vloeistoffilmlagers, zoals turbines, compressoren en grote pompen, waarbij inzicht in het dynamische gedrag van de rotor essentieel is voor een veilige werking.

Inhoudsopgave (Conceptuele structuur)

De norm biedt een kader voor het opzetten van een trillingsmeetprogramma voor assen en voor het interpreteren van de resultaten:

1. 1. Reikwijdte en meetprincipe:

   In dit eerste deel wordt de reikwijdte van de norm gedefinieerd en wordt verduidelijkt dat deze de algemene procedures beschrijft voor het meten en evalueren van trillingen op roterende assen. Het legt het fundamentele principe vast: dit type meting richt zich op de trillende beweging van de as zelf, doorgaans ten opzichte van de stationaire lagerbehuizing. Dit is een cruciaal onderscheid met behuizingmetingen (zoals beschreven in ISO 10816). Astrid is de voorkeursmeting voor machines waarbij de rotor massief is ten opzichte van de behuizing en wordt ondersteund door vloeistoffilmlagers. In deze gevallen kan er binnen de lagerspeling een aanzienlijke asbeweging optreden die niet wordt overgebracht op de externe behuizing. Het primaire doel is om de ernst van deze dynamische asbeweging te beoordelen om de machine te beschermen tegen lagerschade of contact tussen rotor en stator.

2. 2. Meetgrootheden:

   Dit hoofdstuk specificeert de parameters die gemeten en geëvalueerd moeten worden. De primaire grootheid voor de beoordeling van de algehele trillingsintensiteit is de S_pp waarde, die de piek-tot-piek trillingsverplaatsing van de as. Dit vertegenwoordigt de totale uitslag van de hartlijn van de as terwijl deze zich binnen het lager beweegt en is een cruciale maatstaf voor machinebeveiliging, omdat deze direct kan worden vergeleken met de fysieke lagerspeling. De norm erkent echter ook de waarde van andere grootheden voor diagnostische doeleinden. Het beveelt aan dat het meetsysteem ook in staat is om de schachtbaan (het pad van de as-middenlijn), wat essentieel is voor het diagnosticeren van problemen zoals oliewerveling of verkeerde uitlijning, en de gemiddelde schachtmiddenlijnpositie, waarvan de verandering veranderingen in belasting of uitlijning kan aangeven. Voor sommige toepassingen worden ook gefilterde trillingswaarden (bijv. bij 1x loopsnelheid) gebruikt voor de evaluatie.

3. 3. Instrumentatie en montage:

   Dit hoofdstuk biedt richtlijnen voor de hardware die nodig is voor astrillingsmetingen. Het specificeert het gebruik van contactloze sondesystemen, die bestaan uit drie hoofdcomponenten: de sonde (sensor), een verlengkabel, en een bestuurder (of proximitor)Deze componenten zijn als systeem gekalibreerd en niet onderling verwisselbaar. De norm adviseert om de probes in paren op elk lager te monteren, in een hoek van 90 graden ten opzichte van elkaar (een XY-configuratie). Hierdoor kan het meetsysteem de volledige tweedimensionale beweging van de ashartlijn vastleggen en de asbaan construeren. Een correcte installatie is cruciaal en vereist stevige montagebeugels, de juiste afstand tussen de probes en een glad oppervlak van de as, vrij van elektrische of mechanische slingering die het signaal zou kunnen beïnvloeden.

4. 4. Evaluatiecriteria en zones:

   In deze sectie wordt het raamwerk gepresenteerd voor het beoordelen van de ernst van de gemeten trillingen. Er worden twee primaire criteria voorgesteld. Het eerste is een absoluut criterium, waarbij de gemeten astrilling (S) wordt vergeleken met de gemeten trillingen._pp) tegen vooraf gedefinieerde limieten. De norm suggereert hiervoor een vierzonemodel:

   • Zone A (Goed): Trillingsniveaus bij nieuw in gebruik genomen machines.
   • Zone B (voldoende): Geschikt voor onbeperkte, langdurige werking.
   • Zone C (Onvoldoende): Geeft aan dat er sprake is van een mogelijk probleem. De machine moet worden onderzocht om de oorzaak te bepalen.
   • Zone D (Onacceptabel): Trillingsniveaus worden als schadelijk beschouwd; onmiddellijke actie is vereist.

   Het tweede criterium is gebaseerd op een verandering in trillingssterkte ten opzichte van een bekende basislijn. Een significante toename van de trillingen, zelfs als deze zich nog binnen de "voldoende" zone bevinden, kan een vroege indicator zijn van een zich ontwikkelende fout. Dit deel van de norm (Deel 1) biedt het algemene kader; de specifieke numerieke waarden voor de zonegrenzen zijn te vinden in de machinespecifieke delen van de ISO 7919-serie.

5. 5. Richtlijnen voor het instellen van alarmen (waarschuwing en trip):

   Dit laatste deel biedt een praktisch kader voor de implementatie van de evaluatiecriteria in een geautomatiseerd machinebeveiligingssysteem. Het beveelt een tweeledige alarmstrategie aan. Het eerste niveau is een Waarschuwing (of "alarm") setpoint. Dit wordt doorgaans ingesteld boven de normale, stabiele basislijn van de machine. Als dit niveau wordt overschreden, moet dit een waarschuwing aan de operator geven dat de toestand van de machine is veranderd en dat een onderzoek gerechtvaardigd is. Het tweede, hogere niveau is een Reis (of "uitschakel") instelpunt. Dit is een absolute limiet die is ingesteld op een niveau waarbij continue werking waarschijnlijk ernstige schade zal veroorzaken. Als dit niveau wordt overschreden, moet het systeem de machine automatisch uitschakelen om een catastrofale storing te voorkomen. De norm adviseert dat deze instelpunten gebaseerd moeten zijn op zowel de absolute zonegrenzen (een uitschakeling mag niet worden ingesteld boven de grens van zone C/D) als op significante wijzigingen ten opzichte van de vastgestelde basislijn (bijvoorbeeld een waarschuwing kan worden geactiveerd als de trillingen verdubbelen, zelfs als deze zich nog steeds in zone B bevinden).

Kernconcepten

• Trillingen van de as versus de behuizing: Het basisprincipe is dat bij bepaalde machines (met name machines met massieve, stijve rotoren en relatief flexibele behuizingen) de beweging van de as zelf een veel directere en betrouwbaardere indicator is van de dynamische toestand van de machine dan de trillingen die worden doorgegeven aan de buitenkant van de lagerbehuizing.
• Machinebeveiliging: Hoewel de gegevens ook voor diagnostiek worden gebruikt, ligt de primaire toepassing van het ISO 7919-raamwerk in realtime machinebeveiligingssystemen die zijn ontworpen om catastrofale storingen te voorkomen.
• Het belang van relatieve beweging: Door de beweging van de as ten opzichte van het lager te meten, kunnen analisten direct het gebruik van de lagerspeling beoordelen en specifieke problemen diagnosticeren, zoals oliewerveling of overmatige voorspanning.

← Terug naar hoofdindex