ISO 20816-1: Rung động cơ học – Đo lường và đánh giá rung động của máy – Phần 1: Hướng dẫn chung

Bản tóm tắt

ISO 20816-1 là tiêu chuẩn quốc tế hiện đại, cung cấp các hướng dẫn chung về đo lường và đánh giá độ rung của máy móc. Đây là một bản cập nhật quan trọng vì nó thay thế và kết hợp các nguyên tắc của hai tiêu chuẩn nền tảng cũ hơn: Tiêu chuẩn ISO 10816-1 (bao gồm các phép đo trên các bộ phận không quay) và Tiêu chuẩn ISO 7919-1 (bao gồm các phép đo trên trục quay). Tiêu chuẩn mới này cung cấp một khuôn khổ thống nhất để đánh giá độ rung của toàn bộ máy, xem xét cả phép đo vỏ và trục cùng nhau để đánh giá toàn diện hơn.

Mục lục (Cấu trúc khái niệm)

Tiêu chuẩn này tích hợp và cập nhật các khái niệm từ các tiêu chuẩn trước thành một cấu trúc gắn kết:

1. 1. Phạm vi và loại đo lường:

   Chương mở đầu này xác định phạm vi toàn diện của tiêu chuẩn, thiết lập nó như hướng dẫn chính để đánh giá độ rung của nhiều loại máy móc công nghiệp trong điều kiện vận hành. Đặc điểm quan trọng nhất của tiêu chuẩn là sự thống nhất chính thức của hai triết lý đo lường riêng biệt. Tiêu chuẩn cung cấp các phương pháp chi tiết để đo độ rung trên cả hai:

   • Các bộ phận không quay: Tiêu chuẩn này đề cập đến các phép đo được thực hiện trên các bộ phận cố định của máy, thường là vỏ ổ trục. Tiêu chuẩn này khẳng định lại rằng hệ đo lường được ưu tiên cho loại phép đo này là băng thông rộng. RMS (Căn bậc hai trung bình) vận tốc, được đo bằng các cảm biến địa chấn như accelerometers. Phép đo này phản ánh năng lượng phá hủy được truyền tới cấu trúc của máy.
   • Trục quay: Điều này đề cập đến các phép đo chuyển động động của chính trục, so với một điểm cố định (thường là vỏ ổ trục). Tiêu chuẩn quy định rằng phép đo này phải được thực hiện bằng phương pháp không tiếp xúc. đầu dò tiệm cậnvà số liệu được ưu tiên là Đỉnh-đến-đỉnh sự dịch chuyển. Phép đo này định lượng trực tiếp mức độ trục di chuyển trong khe hở ổ trục của nó.
2. 2. Thiết bị đo lường:

   Chương này quy định các yêu cầu kỹ thuật cho toàn bộ hệ thống đo lường nhằm đảm bảo độ chính xác và tính nhất quán, bao gồm cả phép đo địa chấn (vỏ bọc) và phép đo không tiếp xúc (trục). Tiêu chuẩn này yêu cầu thiết bị đo lường, bao gồm bộ chuyển đổi, hệ thống cáp và máy phân tích, phải có khả năng đo chính xác các thông số được chỉ định (vận tốc RMS hoặc độ dịch chuyển đỉnh-đỉnh) trên dải tần số yêu cầu cho loại máy. Tiêu chuẩn nhấn mạnh tầm quan trọng của việc hiệu chuẩn thường xuyên toàn bộ chuỗi đo lường dựa trên một tiêu chuẩn đã biết và có thể truy xuất nguồn gốc. Hơn nữa, tiêu chuẩn này cung cấp hướng dẫn quan trọng về lắp đặt cảm biến đúng cách, tham chiếu các tiêu chuẩn cụ thể để lắp đặt máy đo gia tốc (Tiêu chuẩn ISO 5348) và đầu dò tiệm cận (ví dụ: API 670) để giảm thiểu lỗi đo lường và đảm bảo dữ liệu đáng tin cậy và có thể lặp lại theo thời gian.

3. 3. Tiêu chí đánh giá:

   Phần này hình thành cốt lõi của phương pháp đánh giá, kế thừa phương pháp tiếp cận hai tiêu chí đã được chứng minh từ các tiêu chuẩn trước đó. Phần này cung cấp một khuôn khổ chi tiết để đánh giá tình trạng máy móc dựa trên cả giá trị tuyệt đối và những thay đổi theo thời gian:

   • Tiêu chí 1 (Giới hạn tuyệt đối): Tiêu chuẩn này bao gồm việc so sánh biên độ rung động đo được tuyệt đối (vận tốc vỏ máy hoặc độ dịch chuyển trục) với các giới hạn được xác định trước. Các giới hạn này thường được thiết lập dựa trên dữ liệu thống kê từ một nhóm lớn các máy móc tương tự hoặc dựa trên hướng dẫn cụ thể từ các phần khác của bộ tiêu chuẩn ISO 20816. Tiêu chuẩn này đóng vai trò là chuẩn mực cơ bản để đánh giá tình trạng tổng thể của máy móc và rất quan trọng cho quá trình kiểm tra nghiệm thu.
   • Tiêu chí 2 (Thay đổi so với mức cơ sở): Tiêu chuẩn này tập trung vào sự thay đổi biên độ rung động so với một tham chiếu ổn định đã biết hoặc điều kiện cơ sở. Tiêu chuẩn nhấn mạnh rằng một thay đổi đáng kể, ngay cả khi giá trị tuyệt đối vẫn được coi là chấp nhận được theo Tiêu chuẩn 1, thường là chỉ báo sớm nhất và đáng tin cậy nhất về sự phát triển của đứt gãy. Tiêu chuẩn này là nền tảng của bảo trì dự đoán dựa trên xu hướng.
4. 4. Khu vực đánh giá:

   Để đơn giản hóa việc áp dụng Tiêu chí 1, tiêu chuẩn tiếp tục sử dụng khuôn khổ bốn vùng đã được thiết lập tốt để phân loại mức độ nghiêm trọng tuyệt đối của rung động. Các vùng này cung cấp một phương pháp rõ ràng, được mã hóa màu để truyền đạt tình trạng máy móc. Điều quan trọng cần lưu ý là phần chung này của tiêu chuẩn chỉ định nghĩa *khái niệm* về các vùng; các giá trị số cụ thể cho ranh giới vùng được cung cấp trong các phần dành riêng cho máy móc của tiêu chuẩn (ví dụ: ISO 20816-3). Các vùng được định nghĩa như sau:

   • Khu A: Độ rung của máy móc mới đưa vào sử dụng hoặc tân trang thường nằm trong vùng này.
   • Khu B: Máy móc có độ rung trong vùng này thường được coi là có thể hoạt động lâu dài không bị hạn chế.
   • Khu C: Máy móc có độ rung nằm trong vùng này thường được coi là không đạt yêu cầu để vận hành liên tục trong thời gian dài. Cần lên lịch khắc phục.
   • Khu D: Giá trị rung động trong vùng này thường được coi là đủ nghiêm trọng để gây hư hỏng cho máy.
5. 5. Đánh giá và chấp nhận kết hợp:

   Phần cuối cùng này cung cấp một bản tổng hợp quan trọng về các nguyên tắc của tiêu chuẩn. Tiêu chuẩn chính thức khuyến nghị một phương pháp đánh giá kết hợp, đặc biệt đối với các máy móc thiết yếu được trang bị cả đầu dò địa chấn và đầu dò không tiếp xúc. Tiêu chuẩn hướng dẫn người dùng đánh giá cả độ rung vỏ máy (phản ánh lực truyền đến kết cấu) và độ rung trục (phản ánh hành vi động của rô-to) để đưa ra đánh giá đầy đủ và đáng tin cậy hơn về tình trạng tổng thể của máy. Phần này cũng phân biệt rõ ràng các tiêu chí được sử dụng cho kiểm tra chấp nhận (đối với máy mới hoặc máy đã sửa chữa), thường yêu cầu mức độ rung động phải nằm trong Vùng A hoặc B nghiêm ngặt hơn và các tiêu chí cho giám sát hoạt động của các máy đang hoạt động, trong đó các điểm đặt báo động đã thiết lập (Cảnh báo và Chuyến đi) dựa trên cả giới hạn tuyệt đối và những thay đổi đáng kể so với giá trị cơ sở là các công cụ chính để đánh giá tình trạng hàng ngày.

Các khái niệm chính

• Thống nhất các tiêu chuẩn: Điểm quan trọng nhất của ISO 20816-1 là nó thay thế và thống nhất các tiêu chuẩn trước đây dành riêng cho độ rung vỏ (ISO 10816-1) và trục (ISO 7919-1). Điều này thúc đẩy một cách tiếp cận toàn diện hơn trong phân tích máy móc.
• Triết lý đo lường kép: Tiêu chuẩn này khuyến khích sử dụng cả phép đo độ rung vỏ và độ rung trục khi có thể, vì chúng cung cấp thông tin bổ sung. Độ rung vỏ cao có thể chỉ ra vấn đề về cấu trúc, trong khi độ rung trục cao có thể chỉ ra vấn đề về động lực học rô-to.
• Hiện đại hóa: Tiêu chuẩn này cập nhật các hướng dẫn chung để phản ánh các phương pháp phân tích dữ liệu và thiết bị hiện đại đã phát triển kể từ khi các tiêu chuẩn ban đầu được công bố.
• Nền tảng cho các bộ phận cụ thể: Giống như các phiên bản trước, tiêu chuẩn "Phần 1" này cung cấp khuôn khổ chung. Các giới hạn số cụ thể cho vùng đánh giá của các loại máy khác nhau được trình bày chi tiết trong các phần khác của bộ tiêu chuẩn ISO 20816 (ví dụ: ISO 20816-3 cho máy công nghiệp).

← Quay lại Mục lục chính