Bezpłatne narzędzie inżynierskie #019
Strefy oceny drgań A/B/C/D
Oceń intensywność drgań maszyny zgodnie z normą ISO 20816-1. Wybierz grupę maszyn, wprowadź zmierzone drgania i uzyskaj klasyfikację stref wraz z zalecanymi działaniami.
Wyniki
| Strefa | Granica | Opis |
|---|
Koncepcja oceny strefowej
Norma ISO 20816-1 zawiera ogólne wytyczne dotyczące oceny drgań maszyn poprzez porównanie zmierzonych wartości drgań z granicami stref. Norma definiuje cztery strefy:
- Strefa A — Drgania nowo oddanych do użytku maszyn zwykle mieszczą się w tej strefie
- Strefa B — Maszyny z drganiami w tej strefie są zazwyczaj uznawane za dopuszczalne do nieograniczonej, długotrwałej pracy
- Strefa C — Maszyny z drganiami w tej strefie są zazwyczaj uważane za niezadowalające do długotrwałej, ciągłej pracy; działania naprawcze należy podjąć przy najbliższej okazji
- Strefa D — Wartości drgań w tej strefie są zazwyczaj uważane za wystarczająco poważne, aby spowodować uszkodzenie maszyny.
Pomiar drgań
Głównym parametrem pomiarowym jest prędkość drgań w mm/s RMS (średnia kwadratowa), mierzona na obudowie łożyska w zakresie częstotliwości 10–1000 Hz. Wykazano, że parametr ten dobrze koreluje ze stanem maszyny w przypadku większości maszyn wirujących.
Granice stref według grupy maszyn
| Granica strefy | Grupa 1 Duży sztywny | Grupa 2 Średni sztywny | Grupa 3 Pompy | Grupa 4 Duży elastyczny |
|---|---|---|---|---|
| A/B | 2,3 mm/s | 1,4 mm/s | 2,3 mm/s | 3,5 mm/s |
| B/C | 4,5 mm/s | 2,8 mm/s | 4,5 mm/s | 7,1 mm/s |
| C/D | 7,1 mm/s | 4,5 mm/s | 7,1 mm/s | 11,0 mm/s |
ℹ️ Uwaga: Norma ISO 20816-1 zawiera ogólne wytyczne. Informacje dotyczące konkretnych typów maszyn znajdują się w odpowiednich częściach: ISO 20816-2 (turbiny parowe >40 MW), ISO 20816-3 (maszyny przemysłowe 15 kW–50 MW), ISO 20816-4 (turbiny gazowe).
⚠️ Ważne: Granice stref są wartościami orientacyjnymi. Kryteria akceptacji specyficzne dla danej maszyny mogą być określone przez producenta. Zawsze należy brać pod uwagę trendy — znaczny wzrost drgań może uzasadniać przeprowadzenie badania, nawet jeśli poziom bezwzględny mieści się w strefie B.
Norma ISO 20816-1 definiuje cztery strefy oceny stanu drganiowego maszyn:
- Strefa A — Drgania maszyn nowo oddanych do eksploatacji. Stan doskonały.
- Strefa B — Poziom dopuszczalny do długotrwałej pracy bez ograniczeń.
- Strefa C — Poziom nieodpowiedni do długotrwałej pracy ciągłej. Należy zaplanować działania naprawcze przy najbliższej dogodnej okazji.
- Strefa D — Niebezpieczny poziom drgań mogący spowodować uszkodzenie maszyny. Wymagane natychmiastowe wyłączenie lub podjęcie działań korygujących.
Grupy maszyn są zdefiniowane według mocy znamionowej i typu fundamentu:
- Grupa 1 — Duże maszyny o mocy powyżej 300 kW na sztywnych fundamentach (np. duże silniki, generatory)
- Grupa 2 — Maszyny średniej wielkości o mocy 15–300 kW na sztywnych fundamentach (najczęstsze przemysłowe silniki i pompy)
- Grupa 3 — Pompy, w tym pompy wielostopniowe, pionowe oraz specjalnego przeznaczenia
- Grupa 4 — Duże maszyny o mocy powyżej 300 kW na podatnych (elastycznych) fundamentach
W razie wątpliwości Grupa 2 stanowi bezpieczne założenie domyślne dla większości średnich maszyn przemysłowych.
Prędkość drgań (mm/s RMS) jest standardowym i preferowanym parametrem oceny drgań według normy ISO 20816-1. Dobrze koreluje z intensywnością drgań w typowym zakresie częstotliwości 10–1000 Hz.
Przemieszczenie drgań (μm międzyszczytowo / peak-to-peak) jest bardziej przydatne w przypadku maszyn wolnoobrotowych (<600 RPM), gdzie wartości prędkości mogą być bardzo małe, lecz przemieszczenie jest znaczne. Stosuje się je również do pomiarów drgań względnych wału w maszynach z łożyskami ślizgowymi.
Strefa C oznacza, że maszyna nie nadaje się do długotrwałej pracy ciągłej. Zalecane działania:
- Zbadanie przyczyny źródłowej — sprawdzenie pod kątem niewyważenia, niewspółosiowości, zużycia łożysk, luzów mechanicznych lub rezonansu
- Zwiększenie częstotliwości monitorowania (codziennie lub w trybie ciągłym)
- Zaplanowanie konserwacji korekcyjnej w najbliższym planowanym oknie przestojowym
- Maszyna może pracować przez ograniczony czas podczas przygotowań do naprawy
- Jeśli trend drgań rośnie w kierunku Strefy D, należy rozważyć natychmiastową interwencję
Norma ISO 20816 jest współczesnym odpowiednikiem zastępującym normę ISO 10816. Główne różnice:
- ISO 20816-1 zastępuje ISO 10816-1, zachowując te same granice stref i metodykę
- Nowa numeracja odzwierciedla konsolidację serii norm ISO 20816
- ISO 20816 zawiera zaktualizowane wytyczne dotyczące pomiaru drgań wału równolegle z drganiami opraw łożyskowych
- Koncepcja stref oceny (A/B/C/D) pozostaje identyczna
W praktyce wartości graniczne stref są takie same i obie normy mogą być stosowane zamiennie.
Procedury opisane na tej stronie zostały opracowane i przetestowane w warunkach terenowych przez zespół Vibromera przy użyciu urządzenia Balanset-1A, przenośnego dwukanałowego balansera i analizatora drgań do wyważania wirników na miejscu.
Profesjonalne urządzenia do wyważania w terenie i analizatory drgań. Ocena stanu maszyn na miejscu, zgodnie z normą ISO 20816. Używane w ponad 50 krajach.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko jest inżynierem analizy wibracji oraz założycielem i prezesem firmy Vibromera. Od ponad 15 lat wyważa maszyny wirujące w terenie, a nie na stanowisku badawczym: mulczery, wentylatory przemysłowe, kruszarki, wirówki, wały i wrzeciona. To właśnie z tej pracy wyrosły przyrządy Balanset — zaprojektowano je jako narzędzie, które specjalista może zabrać do maszyny i obsłużyć samodzielnie, na miejscu, a nie jako sprzęt laboratoryjny. Vibromera powstała w 2017 roku, a od 2023 roku ma siedzibę w Porto w Portugalii. Tutaj odbywają się prace rozwojowe, montaż i wsparcie linii Balanset. Flagowym przyrządem jest Balanset-1A, przenośny analizator do wyważania w jednej i w dwóch płaszczyznach oraz do diagnostyki wibracji. Nikolai osobiście uczestniczy we wsparciu klientów, w rozwiązywaniu trudnych przypadków wyważania i w rozwoju oprogramowania. Pracuje z klientami na całym świecie, w każdym języku.
