ISO 21940-13: Mechanické vibrácie – Vyvažovanie rotorov – Časť 13: Kritériá a bezpečnostné opatrenia pre vyvažovanie stredných a veľkých rotorov in situ

Zhrnutie

ISO 21940-13 je špecializovaná norma zameraná na praktické aspekty vyvažovania rotorov vo vlastných ložiskách a nosnej konštrukcii priamo v prevádzkovom mieste stroja (vyvažovanie na mieste alebo v teréne). Rieši jedinečné výzvy a bezpečnostné aspekty, ktoré vznikajú, keď vyvažovanie nie je možné vykonať na vyhradenom vyvažovací strojNorma stanovuje kritériá pre prípady, kedy je vhodné vyvažovanie na mieste, a načrtáva potrebné bezpečnostné opatrenia na bezpečné a efektívne vykonanie postupu, najmä pre stredné a veľké rotory, kde sú riziká vyššie.

Obsah (koncepčná štruktúra)

Norma je štruktúrovaná tak, aby usmerňovala proces rozhodovania a vykonávania vyvažovania v teréne:

1. 1. Rozsah pôsobnosti a uplatniteľnosť:

   Táto úvodná kapitola definuje špecifické zameranie normy a objasňuje, že poskytuje usmernenia a záruky pre proces vyvažovanie in situ (alebo v teréne) stredných a veľkých rotorov. Stanovuje, že tento postup sa vykonáva, kým je rotor vo vlastných ložiskách a nosnej konštrukcii, často v jeho konečnom prevádzkovom mieste. Kľúčovým bodom v tejto časti je, že princípy sú uplatniteľné na rotory, ktoré sa môžu v konečnom inštalovanom stave správať buď tuhé, alebo pružné, pričom sa uznáva, že dynamika systému ako celku určuje prístup k vyvažovaniu. Norma je určená pre technikov, inžinierov a manažérov, ktorí potrebujú rozhodnúť o postupe vyvažovania v teréne, naplánovať ho a bezpečne vykonať.

2. 2. Kritériá pre vyvažovanie in situ:

   Táto kapitola poskytuje kľúčový rámec pre rozhodovanie, ktorý pomáha určiť, či je vyváženie v teréne najvhodnejším postupom. Nie je to vždy predvolené riešenie pre vysoké vibrácie. Norma načrtáva niekoľko scenárov, v ktorých je vyváženie na mieste opodstatnené: 1) Keď je logisticky nepraktické alebo neúmerne drahé odstrániť rotor kvôli vyváženiu v dielni (napr. veľký rotor turbíny alebo generátora). 2) Keď je nevyváženosť spôsobená faktormi, ktoré sa prejavujú iba za normálnych prevádzkových podmienok, ako sú tepelné deformácie, aerodynamické sily alebo nánosy súvisiace s procesom (napr. nečistoty na lopatkách ventilátora). 3) Pre konečné vyváženie po opätovnej inštalácii rotora po vyvážení v dielni. Norma odporúča dôkladnú analýzu, aby sa potvrdilo, že vysoké vibrácie sú skutočne spôsobené nevyváženosťou a nie inými problémami, ako napríklad... nesprávne zarovnanie, rezonanciu alebo uvoľnenie.

3. 3. Postupy a metodika vyvažovania:

   Táto časť poskytuje podrobný návod krok za krokom na praktické vykonanie procesu vyvažovania poľa. Začína špecifikovaním požiadaviek na prenosné prístroje, ktoré musia zahŕňať viackanálový... analyzátor vibrácií schopný merať amplitúdu a fázu, jeden alebo viac vibračných senzorov (akcelerometre sú najbežnejšie) a a fázový referenčný senzor (napr. fototachometr alebo laserový tachometr) na vytvorenie časovej značky na rotačnom hriadeli. Jadro kapitoly tvorí podrobný popis univerzálne používaného koeficient vplyvu metóda. Zahŕňa to zaznamenanie počiatočného vektora vibrácií (amplitúda a fáza), pripevnenie známeho skúšobného závažia v známej uhlovej polohe, meranie nového vektora „odozvy“ a následné použitie vektorovej matematiky na výpočet umiestnenia a hmotnosti požadovaného korekčného závažia. Norma poskytuje návod na vyvažovanie v jednej aj vo viacerých rovinách pomocou tejto metódy.

4. 4. Hodnotenie kvality bilancie:

   Táto kapitola robí kritický rozdiel medzi vyvažovaním v dielni a vyvažovaním v teréne. Zatiaľ čo vyvažovanie v dielni sa zameriava na splnenie špecifickej tolerancie zostatkovej nevyváženosti na základe G-triedaPrimárny cieľ vyváženia poľa je pragmatickejší: znížiť prevádzkové vibrácie stroja na prijateľnú úroveň. Preto hodnotiace kritériá nie sú založené na zostatkovej nevyváženosti, ale na konečných amplitúdach vibrácií. Norma špecifikuje, že posúdenie kvality konečného vyváženia by malo byť založené na prevádzkových limitoch vibrácií definovaných v iných relevantných normách, predovšetkým ISO 20816 séria. Konečným cieľom je znížiť vibrácie pri prevádzkovej rýchlosti 1X tak, aby celková úroveň vibrácií stroja klesla do prijateľnej zóny pre dlhodobú prevádzku (napr. zóna A alebo B).

5. 5. Bezpečnostné opatrenia a bezpečnostné opatrenia:

   Táto kapitola je pravdepodobne najdôležitejšou časťou normy, pretože vyvažovanie v teréne so sebou nesie značné riziká, ktoré nie sú prítomné v kontrolovanom dielenskom prostredí. Vyžaduje prísny a zdokumentovaný prístup k bezpečnosti. Medzi kľúčové požiadavky patria: 1) Dôkladná mechanická kontrola pred začatím, ktorá zabezpečí, aby všetky upevňovacie prvky boli utiahnuté a ochranné kryty na mieste. 2) Prísny protokol pre upevnenie závaží, ktorý vyžaduje ich pozitívne zabezpečenie (napr. zvarením, skrutkami alebo umiestnením do určených držiakov), aby sa zabránilo ich vystreľovaniu. 3) Vytvorenie kontrolovanej prístupovej zóny okolo stroja počas skúšobných prevádzok. 4) Jasné a jednoznačné komunikačné protokoly medzi analytikom vyvažovania a obsluhou stroja. 5) Vopred definovaný postup núdzového zastavenia. Toto zameranie na bezpečnosť je prvoradé pre prevenciu zranení a katastrofických porúch zariadení.

Kľúčové koncepty

• Vyvažovanie v teréne vs. vyvažovanie v dielni: Norma sa zameriava výlučne na vyvažovanie rotora *v stroji*, na rozdiel od vyvažovania na špecializovanom vyvažovacom stroji v dielni. Vyvažovanie v teréne koriguje celú zostavu rotora v jej prevádzkovom stave.
• Cieľom je redukcia vibrácií: Zatiaľ čo vyvažovanie v dielni má za cieľ znížiť zostatkovú nevyváženosť na špecifickú toleranciu (U_za), hlavným cieľom vyvažovania poľa je znížiť prevádzkové vibrácie stroja na prijateľnú úroveň, ako je definované normami ako ISO 20816.
• Bezpečnosť na prvom mieste: Vzhľadom na riziká spojené s prevádzkou stroja so zámerne pridanými skúšobnými závažiami kladie norma veľký dôraz na bezpečnostné postupy a ochranné opatrenia.
• Metóda koeficientu vplyvu: Toto je univerzálna metóda vyvažovania na mieste. Zahŕňa meranie počiatočného vektora vibrácií, pridanie známeho skúšobného závažia, meranie nového vektora „odozvy“ a použitie vektorovej matematiky na výpočet požadovaného korekčného závažia a jeho uhla uloženia.

← Späť na hlavný index