Bezplatný inžiniersky nástroj #020
Limity vibrácií – parné turbíny a generátory > 40 MW
Vyhodnoťte intenzitu vibrácií parných turbín a generátorov podľa normy ISO 20816-2. Podporuje merania rýchlosti ložiskového telesa a relatívneho posunutia hriadeľa.
Výsledky
| Zóna | Hranica | Popis |
|---|
Rozsah pôsobnosti normy ISO 20816-2
Norma ISO 20816-2 špecifikuje kritériá hodnotenia vibrácií pre parné turbíny a generátory s výkonom presahujúcim 40 MW, pracujúce pri otáčkach medzi 1500 a 3600 ot./min (výroba energie 50/60 Hz). Zahŕňa vibrácie ložiskového telesa aj relatívne vibrácie hriadeľa.
Vibrácie ložiskového telesa
Širokopásmová rýchlosť vibrácií sa meria na ložiskovom domci (podstavci) v mm/s RMS, zvyčajne vo frekvenčnom rozsahu 10–1000 Hz. Hraničné hodnoty nižšie zodpovedajú stĺpcu publikovanej tabuľky pre otáčky hriadeľa 1500 ot./min a 1800 ot./min; pre stroje 3000–3600 ot./min sú publikované hranice vyššie (A/B 3.8, B/C 7.5, C/D 11.8 mm/s RMS), takže táto zjednodušená jednotná tabuľka je konzervatívna pre 2-pólové stroje.
| Hranica zóny | Rýchlosť (mm/s RMS) |
|---|---|
| A/B | 2.8 |
| B/C | 5.3 |
| C/D | 8.5 |
Relatívny posun hriadeľa
Vibrácie hriadeľa sa merajú pomocou bezdotykových sond a vyjadrujú sa ako posunutie medzi vrcholmi v μm. Tieto hodnoty sú zjednodušené pre všeobecné použitie.
| Hranica zóny | Posun (μm pp) |
|---|---|
| A/B | 50 |
| B/C | 100 |
| C/D | 165 |
ℹ️ Poznámka: Limity posunutia hriadeľa sa môžu meniť v závislosti od prevádzkovej rýchlosti. Vyššie uvedené hodnoty sú zjednodušené pre všeobecné použitie. Presné limity závislé od rýchlosti nájdete v úplnej norme ISO 20816-2.
⚠️ Dôležité: Mali by sa monitorovať vibrácie ložiskového telesa aj hriadeľa. Stroj môže vykazovať nízke vibrácie ložiskového telesa, ale vysoké vibrácie hriadeľa alebo naopak. Celkové hodnotenie určuje horšie z dvoch hodnotení.
ISO 20816-2 applies to steam turbines and generators with power output greater than 40 MW, operating at speeds between 1500 and 3600 RPM (for 50/60 Hz power generation). This includes:
- Large power station turbine-generator sets
- Industrial steam turbines driving generators
- Combined-cycle plant steam turbines
- Nuclear power plant turbine-generators
Bearing housing vibration is measured with sensors mounted on the bearing pedestal, expressed in mm/s RMS. It reflects the vibration transmitted through the bearing to the support structure.
Shaft relative vibration is measured with proximity probes inside the bearing, expressed in μm peak-to-peak. It measures the actual shaft orbit relative to the bearing clearance.
Both measurements are essential — bearing housing vibration alone may miss internal rotor issues on stiff foundations.
Steam turbines use fluid-film (journal) bearings where the bearing housing may show low vibration even when the shaft has significant movement. Shaft relative measurement captures:
- Rotor unbalance and thermal bowing
- Oil whirl and oil whip instabilities
- Rotor cracks and rubs
- Misalignment between coupled rotors
Monitoring shaft vibration is critical for early detection of developing faults.
For Zone C on a steam turbine or generator:
- Immediately notify plant management and operations
- Investigate root cause — check balance condition, alignment, bearing condition, foundation, thermal state
- Increase monitoring frequency to continuous if not already
- Plan corrective action for the next available outage
- Monitor trend — if approaching Zone D, consider load reduction or planned shutdown
ISO 20816-2 consolidates the former ISO 10816-2 (bearing housing vibration) and ISO 7919-2 (shaft vibration) for steam turbines into a single unified standard. The zone boundaries are essentially the same, but the new standard provides updated guidance on combined evaluation using both measurement types.
Postupy opísané na tejto stránke vyvinul a v teréne otestoval tím Vibromera pomocou zariadenia Balanset-1A, prenosného dvojkanálového vyvažovacieho prístroja a analyzátora vibrácií na vyvažovanie rotorov priamo na mieste.
Profesionálne analyzátory vibrácií a systémy na terénne vyvažovanie turbínových strojov. Vyhodnotenie na mieste v súlade s normou ISO 20816. Používané vo viac ako 50 krajinách.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko je inžinier vibračnej analýzy a zakladateľ a generálny riaditeľ spoločnosti Vibromera. Viac než 15 rokov vyvažuje rotačné stroje priamo v prevádzke, a nie na skúšobnom stave: mulčovače, priemyselné ventilátory, drviče, odstredivky, hriadele a vretená. Práve z tejto práce vznikli prístroje Balanset — boli navrhnuté ako nástroj, ktorý si odborník môže vziať k stroju a použiť sám, priamo na mieste, nie ako laboratórne vybavenie. Vibromera bola založená v roku 2017 a od roku 2023 sídli v portugalskom Porte. Tu prebieha vývoj, montáž aj podpora radu Balanset. Vlajkovým prístrojom je Balanset-1A, prenosný analyzátor na vyvažovanie v jednej a v dvoch rovinách a na vibračnú diagnostiku. Nikolai sa osobne podieľa na zákazníckej podpore, na riešení náročných prípadov vyvažovania aj na vývoji softvéru. Pracuje so zákazníkmi po celom svete, v akomkoľvek jazyku.
