Vilka maskiner omfattas av ISO 20816-5?

ISO 20816-5 gäller för hydrauliska maskiner inklusive vertikala Kaplan-turbiner, vertikala Francis-turbiner, vertikala pumpturbiner, horisontella Pelton-turbiner och vertikala pumpar som arbetar i vattenkraftverk. Den omfattar maskiner med nominella hastigheter vanligtvis från 60 till 1000 varv/min.

Varför skiljer sig vibrationsgränserna för vattenkraftturbiner från ångturbiner?

Hydrauliska maskiner arbetar med mycket lägre hastigheter än ångturbiner (ofta 60–500 varv/min jämfört med 1500–3600 varv/min). De upplever också hydrauliska excitationskrafter från vattenflöde, svallvågor i dragröret och kavitation, vilket genererar olika vibrationsmönster. Vertikala maskiner har ytterligare överväganden för axiallagervibrationer.

Vad är axelförskjutningsmätning i vattenturbiner?

Axelförskjutning i vattenkraftturbiner mäts med hjälp av närhetsprober monterade nära styrlagren, vanligtvis mätande topp-till-topp-förskjutning i mikrometer (μm pp). Detta är avgörande för vertikala maskiner där övervakning av axelomloppet avslöjar obalans, feljustering och hydraulisk instabilitet.

Varför har horisontella Peltonturbiner olika gränsvärden?

Horisontella Peltonturbiner har lägre vibrationsgränser än vertikala maskiner eftersom horisontella lageranordningar är mer känsliga för dynamiska krafter. Den impulsiva karaktären hos Peltonhjulsstötar producerar också andra vibrationsegenskaper jämfört med reaktionsturbiner som Francis och Kaplan.

Vad ska jag göra om vibrationer når zon C på en vattenkraftturbin?

Zon C indikerar att maskinen inte är lämplig för kontinuerlig långvarig drift. Undersök bakomliggande orsaker inklusive kavitation i löpröret, svallvågor i dragröret, slitage på styrlager, feljustering av axeln eller hydraulisk resonans. Öka övervakningsfrekvensen, planera korrigerande underhåll under nästa schemalagda driftstopp och beakta belastningsbegränsningar.

Gratis tekniskt verktyg #023

Vibrationsgränser — Vattenturbiner och pumpenheter

Utvärdera vibrationsintensiteten för hydrauliska turbiner, pumpturbiner och pumpar enligt ISO 20816-5. Stöder mätningar av lagerhushastighet och axelförskjutning.

ISO 20816-5 Zonerna A/B/C/D Vattenkraftmaskiner

Resultat

Vibrationszon

—

Uppskattat värde

—

Rekommendation

—

Zon	Gräns	Beskrivning

ISO 20816-5 Omfattning

ISO 20816-5 specificerar kriterier för vibrationsutvärdering av hydrauliska maskiner, inklusive Kaplan-, Francis- och Pelton-turbiner, pumpturbiner och pumpar som används i vattenkraftverk. Den täcker både vertikala och horisontella maskinkonfigurationer.

Lagerhusvibrationer — Vertikala maskiner

Bredbandsvibrationshastighet mätt på lagerhuset i mm/s RMS, vanligtvis 10–1000 Hz. Gäller vertikala Kaplan-, Francis-, pump-turbin- och pumpenheter.

Zongräns	Hastighet (mm/s RMS)
A/B	2.8
B.C	5.3
C/D	8.5

Lagerhusvibrationer — Horisontell Pelton

Horisontella Peltonturbiner har lägre tillåtna gränser på grund av lagerarrangemanget och impulsbelastningsegenskaperna.

Zongräns	Hastighet (mm/s RMS)
A/B	2.3
B.C	4.5
C/D	7.1

Axelförskjutning — Vertikala maskiner

Axelns relativa förskjutning mäts med närhetsprober, uttryckt som topp-till-topp-förskjutning i μm.

Zongräns	Förskjutning (μm pp)
A/B	80
B.C	160
C/D	260

ℹ️ Obs: Vertikala vattenkraftmaskiner har unika vibrationsegenskaper på grund av gravitationen som verkar längs axelns axel. Axiallagren och hydrauliska krafter (dragrörets våglängd, kavitation) påverkar vibrationsbeteendet avsevärt.

⚠️ Viktigt: Både lagerhusets och axelns vibrationer bör övervakas. Den sämsta av de två bedömningarna styr den övergripande utvärderingen. Driftsförhållanden (belastning, tryckhöjd, bakvattennivå) påverkar starkt vibrationsnivåerna i hydromotorer.

Vibrationsgränser för vattenkraftverk enligt ISO 20816-5 | Vibromera

Publicerad av Nikolaj Sjelkovenko på 15 februari 2026 5 mars 2026