Ücretsiz Mühendislik Aracı #022
Titreşim Sınırları — Gaz Türbinleri
ISO 20816-4 standardına göre gaz türbinleri için titreşim şiddetini değerlendirin. Endüstriyel, havacılık türevi ve küçük gaz türbinleri için yatak yuvası hızı ve şaftın göreceli yer değiştirmesini destekler.
Sonuçlar
| Alan | Sınır | Açıklama |
|---|
ISO 20816-4 Kapsamı
ISO 20816-4, enerji üretimi ve mekanik tahrik uygulamalarında kullanılan gaz türbinleri için titreşim değerlendirme kriterlerini belirtir. Endüstriyel ağır hizmet tipi gaz türbinlerini, havacılık türevi gaz türbinlerini ve 3 MW'in altındaki küçük gaz türbinlerini kapsar.
Rulman Muhafazası Titreşimi (Endüstriyel Ağır Hizmet)
Rulman gövdesinde ölçülen geniş bant titreşim hızı, mm/s RMS cinsinden, frekans aralığı 10–1000 Hz.
| Bölge Sınırı | Hız (mm/s RMS) |
|---|---|
| A/B | 4.5 |
| B/C | 9.3 |
| CD | 14.7 |
Şaftın Bağıl Yer Değiştirmesi (Endüstriyel)
Yakınlık probu ile ölçülen şaft titreşimi, μm cinsinden tepe-tepe yer değiştirmesi olarak ifade edilir. Aşağıdaki sabit değerler basitleştirilmiş koruyucu rehberliktir; standardın şaft yer değiştirmesi bölge sınırları hızla bağlıdır (artan şaft hızıyla azalır).
| Bölge Sınırı | Yer değiştirme (μm pp) |
|---|---|
| A/B | 65 |
| B/C | 130 |
| CD | 200 |
Gaz Türbini Çeşitleri
| Tür | Güç Aralığı | Tipik Hız | Özellikler |
|---|---|---|---|
| Endüstriyel ağır hizmet | >40 MW | 3000–3600 dev/dak | Tek şaftlı, kaymalı yataklı, ağır rotorlu |
| Aero-türevli | 20-60 MW | 3600–15.000+ dev/dak | Çoklu makaralı, daha hafif rotorlar, rulmanlı yataklar kullanabilir. |
| Küçük (<3 MW) | <3 MW | Değişken | Paket üniteler, mikro türbinler, endüstriyel tahrik sistemleri |
ℹ️ Not: Havacılık türevi ve küçük gaz türbinleri için gösterilen bölge sınırları, genel bir kılavuz olarak endüstriyel ağır hizmet değerlerine dayanmaktadır. Üreticiye özgü sınırlar farklılık gösterebilir. Makineniz için her zaman orijinal ekipman üreticisinin (OEM) titreşim özelliklerine bakın.
⚠️ Önemli: Gaz türbinlerinde genellikle otomatik titreşim önleme sistemleri bulunur. Koruma sistemi ayar noktalarının ISO 20816-4 bölge sınırları veya OEM spesifikasyonlarıyla uyumlu olduğundan emin olun. Titreşim koruma sistemlerini asla devre dışı bırakmayın.
ISO 20816-4 covers all types of gas turbines used in power generation and mechanical drive:
- Industrial heavy-duty — Large frame machines typically >40 MW (e.g., GE Frame 7/9, Siemens SGT-800/2000)
- Aero-derivative — Derived from aircraft engines, typically 20–60 MW (e.g., GE LM2500/LM6000, Rolls-Royce Trent)
- Small gas turbines — Units below 3 MW including microturbines and small industrial drives
Strictly, the ISO standard itself addresses gas-turbine sets with fluid-film bearings; applying its guideline values to aero-derivative or small units with rolling-element bearings is a simplified non-ISO extension.
Bearing housing vibration is measured with sensors (accelerometers or velocimeters) mounted on the bearing pedestal. It provides overall machine vibration in mm/s RMS and is the most common measurement for protection and monitoring.
Shaft relative displacement is measured with proximity (eddy current) probes installed inside the bearing clearance. It measures the actual shaft orbit in μm peak-to-peak and is essential for detecting rotor dynamic issues that may not be visible on the bearing housing.
Gas turbines generally have higher allowable vibration limits due to:
- Combustion-induced vibration — a source not present in steam turbines
- Higher power density and different rotor dynamics
- Operating environment factors (thermal gradients, fuel variations)
- Different bearing and support configurations
For example, bearing housing velocity Zone A/B boundary is 4.5 mm/s for gas turbines (ISO 20816-4) vs. 2.8 mm/s for steam turbines (ISO 20816-2).
Aero-derivative gas turbines have unique characteristics:
- Multi-spool design — gas generator and power turbine rotate at different speeds
- Higher speeds — gas generator may run at 8000–15000+ RPM
- Rolling element bearings — some aero-derivatives use ball/roller bearings instead of journal bearings
- Lighter rotors — more responsive to unbalance and thermal effects
The zone boundaries in this calculator apply as general guidelines; always check OEM specifications for your specific machine.
A sudden vibration increase on a gas turbine requires immediate investigation:
- Check combustion dynamics — combustor issues can cause sudden vibration spikes
- Foreign object damage (FOD) — blade loss causes immediate unbalance
- Bearing deterioration — sudden change may indicate bearing failure
- Coupling problems — misalignment or coupling component failure
- Thermal transients — rapid load changes can cause temporary rotor bowing
Most gas turbines have automatic vibration trip systems. Never override or bypass vibration protection.
Bu sayfada açıklanan prosedürler, Vibromera ekibi tarafından taşınabilir çift kanallı balans ve titreşim analizörü olan Balanset-1A kullanılarak, sahada rotor dengeleme amacıyla geliştirilmiş ve saha testlerinden geçirilmiştir.
Turbomakinalar için profesyonel titreşim analizörleri ve saha balanslama sistemleri. Gaz turbinlerinin durumunu ISO 20816-4 standardına göre yerinde değerlendirin. 50'den fazla ülkede kullanılmaktadır.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko, titreşim analizi mühendisi ve Vibromera şirketinin kurucusu ile genel müdürüdür. 15 yılı aşkın süredir dönen ekipmanları test tezgâhında değil, sahada balanslıyor: malçlayıcılar, endüstriyel fanlar, kırıcılar, santrifüjler, miller ve iş milleri. Balanset cihazları işte bu çalışmadan doğdu — bir uzmanın makinenin yanına götürüp sahada tek başına kullanabileceği bir alet olarak tasarlandılar, laboratuvar ekipmanı olarak değil. Vibromera 2017 yılında kuruldu ve 2023 yılından bu yana Portekiz'in Porto şehrinde faaliyet gösteriyor. Balanset serisinin geliştirilmesi, montajı ve desteği burada yapılıyor. Amiral gemisi cihaz, tek ve iki düzlemli balanslama ile titreşim teşhisi için taşınabilir bir analizör olan Balanset-1A'dır. Nikolai müşteri desteğine, zor balanslama vakalarının çözülmesine ve yazılımın geliştirilmesine bizzat katılıyor. Dünyanın her yerinden müşterilerle, her dilde çalışıyor.
