ISO 21940-13: Vibrații mecanice – Echilibrarea rotoarelor – Partea 13: Criterii și măsuri de siguranță pentru echilibrarea in situ a rotoarelor medii și mari

Rezumat

ISO 21940-13 este un standard specializat axat pe aspectele practice ale echilibrării rotoarelor în propriile rulmenți și structuri de susținere, direct în locația de operare a mașinii (echilibrare in situ sau pe teren). Acesta abordează provocările unice și considerațiile de siguranță care apar atunci când echilibrarea nu poate fi efectuată pe un sistem dedicat mașină de echilibratStandardul oferă criterii pentru situațiile în care echilibrarea in situ este adecvată și prezintă măsurile de siguranță necesare pentru efectuarea procedurii în siguranță și eficient, în special pentru rotoarele medii și mari, unde riscurile sunt mai mari.

Cuprins (Structura conceptuală)

Standardul este structurat pentru a ghida procesul decizional și de execuție pentru echilibrarea pe teren:

1. 1. Domeniu de aplicare și aplicabilitate:

   Acest capitol inițial definește obiectivul specific al standardului, precizând clar că acesta oferă îndrumări și garanții pentru procesul de echilibrare in situ (sau pe teren) a rotoarelor medii și mari. Se stabilește că această procedură se efectuează în timp ce rotorul se află în propriile lagăre și structura de susținere, adesea în locația sa operațională finală. Un punct cheie menționat în această secțiune este că principiile sunt aplicabile rotoarelor care se pot comporta fie rigide, fie flexibile în starea lor finală de instalare, recunoscând că dinamica sistemului în ansamblu determină abordarea de echilibrare. Standardul este destinat tehnicienilor, inginerilor și managerilor care trebuie să decidă, să planifice și să execute în siguranță o procedură de echilibrare pe teren.

2. 2. Criterii pentru echilibrarea in situ:

   Acest capitol oferă un cadru decizional crucial pentru a ajuta la determinarea dacă echilibrarea în câmp este cea mai potrivită cale de acțiune. Nu este întotdeauna soluția implicită pentru vibrații ridicate. Standardul prezintă mai multe scenarii în care echilibrarea in situ este justificată: 1) Când este impracticabil din punct de vedere logistic sau prohibitiv de costisitor să se demonteze rotorul pentru o echilibrare în atelier (de exemplu, un rotor de turbină sau generator mare). 2) Când dezechilibrul este cauzat de factori care se manifestă doar în condiții normale de funcționare, cum ar fi distorsiunile termice, forțele aerodinamice sau acumularea legată de proces (de exemplu, resturi pe o paletă de ventilator). 3) Pentru echilibrarea finală a garniturii după ce un rotor a fost reinstalat în urma unei echilibrări în atelier. Standardul recomandă o analiză amănunțită pentru a confirma că vibrațiile ridicate sunt într-adevăr cauzate de dezechilibru și nu de alte probleme, cum ar fi... nealiniere, rezonanță sau slăbire înainte de a continua.

3. 3. Proceduri și metodologie de echilibrare:

   Această secțiune oferă un ghid detaliat, pas cu pas, pentru execuția practică a procesului de echilibrare pe teren. Începe prin specificarea cerințelor pentru instrumentația portabilă, care trebuie să includă un semnal multicanal. analizor de vibrații capabile să măsoare amplitudinea și faza, unul sau mai mulți senzori de vibrații (accelerometre sunt cele mai frecvente) și o senzor de referință de fază (de exemplu, un fototahometru sau un tahometru laser) pentru a oferi un marcaj de sincronizare pe arborele rotativ. Nucleul capitolului este o descriere detaliată a dispozitivului utilizat universal coeficientul de influență metodă. Aceasta implică înregistrarea vectorului de vibrație inițial (amplitudine și fază), atașarea unei greutăți de probă cunoscute la o poziție unghiulară cunoscută, măsurarea noului vector de „răspuns” și apoi utilizarea matematicii vectoriale pentru a calcula locația și masa greutății de corecție necesare. Standardul oferă îndrumări atât pentru echilibrarea pe un singur plan, cât și pentru cea pe mai multe planuri folosind această metodă.

4. 4. Evaluarea calității echilibrului:

   Acest capitol face o distincție critică între echilibrarea în atelier și echilibrarea pe teren. În timp ce echilibrarea în atelier își propune să respecte o anumită toleranță la dezechilibru rezidual bazată pe o Grad G, obiectivul principal al echilibrării în câmp este mai pragmatic: reducerea vibrațiilor operaționale ale mașinii la un nivel acceptabil. Prin urmare, criteriile de evaluare nu se bazează pe dezechilibrul rezidual, ci pe amplitudinile finale ale vibrațiilor. Standardul specifică faptul că evaluarea calității echilibrării finale trebuie să se bazeze pe limitele de vibrații în funcționare definite în alte standarde relevante, în principal ISO 20816 serie. Scopul final este de a reduce vibrațiile la viteza de funcționare 1X, astfel încât nivelul general de vibrații al mașinii să se încadreze într-o zonă acceptabilă pentru funcționarea pe termen lung (de exemplu, Zona A sau B).

5. 5. Măsuri de siguranță și precauții:

   Acest capitol este, probabil, cea mai importantă parte a standardului, deoarece echilibrarea pe teren prezintă riscuri semnificative care nu sunt prezente într-un mediu de atelier controlat. Acesta impune o abordare riguroasă și documentată a siguranței. Cerințele cheie includ: 1) O inspecție mecanică amănunțită înainte de pornire, asigurându-se că toate elementele de fixare sunt strânse și că protecțiile sunt la locul lor. 2) Un protocol strict pentru atașarea greutăților, care impune ca acestea să fie fixate pozitiv (de exemplu, sudate, prinse cu șuruburi sau plasate în suporturi dedicate) pentru a preveni transformarea lor în proiectile periculoase. 3) Stabilirea unei zone de acces controlat în jurul mașinii în timpul testelor de funcționare. 4) Protocoale de comunicare clare și lipsite de ambiguitate între analistul de echilibrare și operatorul mașinii. 5) O procedură de oprire de urgență predefinită. Această concentrare asupra siguranței este primordială pentru a preveni rănirea și defecțiunile catastrofale ale echipamentelor.

Concepte cheie

• Echilibrare pe teren vs. echilibrare în atelier: Standardul este concentrat în întregime pe echilibrarea unui rotor *în mașină*, spre deosebire de o mașină de echilibrare dedicată într-un atelier. Echilibrarea pe teren corectează întregul ansamblu rotor în starea sa de funcționare.
• Reducerea vibrațiilor ca obiectiv: În timp ce echilibrarea în atelier are ca scop reducerea dezechilibrului rezidual la o anumită toleranță (U_pe), scopul principal al echilibrării în câmp este de a reduce vibrațiile operaționale ale mașinii la un nivel acceptabil, așa cum este definit de standarde precum ISO 20816.
• Siguranța înainte de toate: Din cauza riscurilor asociate funcționării unei mașini cu greutăți de probă adăugate în mod deliberat, standardul pune un accent foarte puternic pe procedurile și măsurile de siguranță.
• Metoda coeficientului de influență: Aceasta este metoda universală pentru echilibrarea in situ. Implică măsurarea unui vector de vibrații inițial, adăugarea unei greutăți de probă cunoscute, măsurarea noului vector de „răspuns” și utilizarea matematicii vectoriale pentru a calcula greutatea de corecție necesară și unghiul de plasare al acesteia.

← Înapoi la indexul principal