ISO 7919-1: Mehanske vibracije – Vrednotenje vibracij strojev z meritvami na vrtečih se gredeh – 1. del: Splošne smernice

Povzetek

ISO 7919-1 je ključni mednarodni standard, ki zagotavlja splošne smernice za merjenje in vrednotenje vibracij na vrtečih se gredeh strojev. Ta standard je ustreznica standarda ISO 10816, ki obravnava vibracije na nevrtljivih delih. Standard ISO 7919 se osredotoča na uporabo brezkontaktnih bližinske sonde za neposredno merjenje gibanja gredi glede na njene ležaje. Ta vrsta meritev je še posebej pomembna za velike, kritične stroje s fluidnimi ležaji, kot so turbine, kompresorji in velike črpalke, kjer je razumevanje dinamičnega obnašanja rotorja bistvenega pomena za varno delovanje.

Kazalo vsebine (konceptualna struktura)

Standard zagotavlja okvir za vzpostavitev programa za merjenje vibracij gredi in za interpretacijo rezultatov:

1. 1. Obseg in načelo merjenja:

   Ta uvodni razdelek opredeljuje področje uporabe standarda in pojasnjuje, da zagotavlja splošne postopke za merjenje in ocenjevanje vibracij na vrtečih se gredeh. Določa temeljno načelo: ta vrsta meritev se osredotoča na vibracijsko gibanje same gredi, običajno glede na stacionarno ohišje ležaja. To je ključna razlika od meritev ohišja (ki jih zajema standard ISO 10816). Vibracije gredi so prednostna meritev za stroje, pri katerih je rotor v primerjavi z ohišjem masiven in je podprt v ležajih s fluidnim filmom. V teh primerih lahko pride do znatnega gibanja gredi znotraj ležajne reže, ki se ne prenaša na zunanje ohišje. Primarni cilj je oceniti resnost tega dinamičnega gibanja gredi, da se stroj zaščiti pred poškodbami ležaja ali stikom rotorja in statorja.

2. 2. Merilne količine:

   To poglavje določa parametre, ki jih je treba meriti in ovrednotiti. Primarna količina za oceno celotne resnosti vibracij je S_str. vrednost, ki je od vrha do vrha vibracijski premik gredi. To predstavlja skupni odmik središčne črte gredi, ko se premika znotraj ležaja, in je ključna metrika za zaščito strojev, saj jo je mogoče neposredno primerjati s fizičnimi zračnostmi ležajev. Vendar pa standard priznava tudi vrednost drugih količin za diagnostične namene. Priporoča, da je merilni sistem sposoben zagotoviti tudi orbita gredi (pot središčne črte gredi), kar je bistveno za diagnosticiranje težav, kot sta vrtinec olja ali neusklajenost, in povprečni položaj središčne črte gredi, katerih sprememba lahko kaže na spremembe obremenitve ali poravnave. Za nekatere aplikacije se za vrednotenje uporabljajo tudi filtrirane vrednosti vibracij (npr. pri 1X hitrosti delovanja).

3. 3. Instrumentacija in montaža:

   To poglavje vsebuje smernice o strojni opremi, potrebni za meritve vibracij gredi. Določa uporabo brezkontaktnih merilnih sistemov, ki so sestavljeni iz treh glavnih komponent: sonda (senzor), en podaljševalni kabelin a voznik (ali bližnji voznik)Te komponente so kalibrirane kot sistem in niso zamenljive. Standard priporoča namestitev sond v parih na vsak ležaj, razporejenih pod kotom 90 stopinj druga glede na drugo (konfiguracija XY). To omogoča merilnemu sistemu, da zajame celotno dvodimenzionalno gibanje središčne črte gredi in konstruira orbito gredi. Pravilna namestitev je poudarjena kot ključna, saj zahteva toge pritrdilne nosilce, pravilno razdaljo med sondami in zagotavljanje, da je površina "sondne sledi" gredi gladka in brez kakršnih koli električnih ali mehanskih izboklin, ki bi lahko pokvarile signal.

4. 4. Merila in cone za ocenjevanje:

   Ta razdelek predstavlja okvir za presojo resnosti izmerjenih vibracij. Predlaga dva glavna kriterija. Prvi je absolutni kriterij, ki vključuje primerjavo izmerjenih vibracij gredi (S_str.) glede na vnaprej določene omejitve. Standard za to predlaga štiriconski model:

   • Območje A (dobro): Raven vibracij na novo zagnanih strojih.
   • Območje B (zadovoljivo): Sprejemljivo za neomejeno dolgoročno delovanje.
   • Območje C (nezadovoljivo): Označuje morebitno težavo; stroj je treba pregledati, da se ugotovi vzrok.
   • Območje D (nesprejemljivo): Vibracije veljajo za škodljive; potrebno je takojšnje ukrepanje.

   Drugo merilo temelji na spremembi magnitude vibracij od znane osnovne vrednosti. Znatno povečanje vibracij, tudi če je še vedno znotraj območja »zadovoljivega«, je lahko zgodnji pokazatelj nastajajoče napake. Ta del standarda (1. del) zagotavlja splošni okvir; specifične numerične vrednosti za meje območja so navedene v delih serije ISO 7919, specifičnih za stroj.

5. 5. Navodila za nastavitev alarmov (opozorilo in izklop):

   Ta zadnji razdelek ponuja praktičen okvir za implementacijo meril za ocenjevanje v avtomatiziran sistem zaščite strojev. Priporoča dvostopenjsko strategijo alarmiranja. Prva raven je Opozorilo (ali »alarmna«) nastavitvena vrednost. Ta je običajno nastavljena nad normalno, stabilno osnovno vrednostjo delovanja stroja. Če je ta raven prekoračena, bi moralo to sprožiti opozorilo upravljavcu, da se je stanje stroja spremenilo in da je potrebna preiskava. Druga, višja raven je Potovanje (ali »izklop«). To je absolutna meja, določena na ravni, kjer bi nadaljnje delovanje verjetno povzročilo resno škodo. Če je ta raven prekoračena, mora sistem sprožiti samodejno zaustavitev stroja, da se prepreči katastrofalna okvara. Standard svetuje, da te nastavitvene vrednosti temeljijo tako na absolutnih mejah območja (izklop se ne sme nastaviti nad mejo območja C/D) kot na pomembnih spremembah od določene osnovne vrednosti (npr. opozorilo se lahko sproži, če se vibracije podvojijo, tudi če je še vedno v območju B).

Ključni koncepti

• Vibracije gredi v primerjavi z ohišjem: Osnovno načelo je, da je pri nekaterih strojih (zlasti tistih z masivnimi, togimi rotorji in relativno prožnimi ohišji) gibanje gredi veliko bolj neposreden in zanesljiv kazalnik dinamičnega stanja stroja kot vibracije, ki se prenašajo na zunanjo stran ohišja ležaja.
• Zaščita strojev: Čeprav se podatki uporabljajo tudi za diagnostiko, je glavna uporaba okvira ISO 7919 v sistemih za zaščito strojev v realnem času, zasnovanih za preprečevanje katastrofalnih okvar.
• Pomen relativnega gibanja: Z merjenjem gibanja gredi glede na ležaj lahko analitiki neposredno ocenijo izkoriščenost ležajne zračnosti in diagnosticirajo specifične težave, kot so oljni vrtinec ali prekomerna prednapetost.

← Nazaj na glavno kazalo