ISO 20816-3: Giới hạn rung động cho máy công nghiệp
Công cụ tính toán tương tác và hướng dẫn kỹ thuật toàn diện để đánh giá vùng rung động của máy móc công nghiệp theo tiêu chuẩn ISO 20816-3:2022. Bao gồm rung động vỏ máy, rung động trục, phương pháp đo lường và cân bằng tại hiện trường với Balanset-1A.
⚙ Bảng A.1 — Máy nhóm 1 (Loại lớn: >300 kW hoặc H>315 mm)
| Vùng | Cứng — Vận tốc (mm/s) | Cứng — Độ dịch chuyển (μm) | Độ linh hoạt — Vận tốc (mm/s) | Độ linh hoạt — Độ dịch chuyển (μm) |
|---|---|---|---|---|
| A — Tốt | < 2,3 | < 29 | < 3,5 | < 45 |
| B — Chấp nhận được | 2,3 – 4,5 | 29 – 57 | 3,5 – 7,1 | 45 – 90 |
| C — Giới hạn | 4,5 – 7,1 | 57 – 90 | 7,1 – 11,0 | 90 – 140 |
| D — Nguy hiểm | > 7.1 | > 90 | > 11.0 | > 140 |
⚙ Bảng A.2 — Máy nhóm 2 (Trung bình: 15–300 kW hoặc H=160–315 mm)
| Vùng | Cứng — Vận tốc (mm/s) | Cứng — Độ dịch chuyển (μm) | Độ linh hoạt — Vận tốc (mm/s) | Độ linh hoạt — Độ dịch chuyển (μm) |
|---|---|---|---|---|
| A — Tốt | < 1,4 | < 22 | < 2,3 | < 37 |
| B — Chấp nhận được | 1,4 – 2,8 | 22 – 45 | 2,3 – 4,5 | 37 – 71 |
| C — Giới hạn | 2,8 – 4,5 | 45 – 71 | 4,5 – 7,1 | 71 – 113 |
| D — Nguy hiểm | > 4,5 | > 71 | > 7.1 | > 113 |
⚙ Phụ lục B — Giới hạn rung động trục (Độ dịch chuyển)
| Giới hạn vùng | Công thức | @ 1500 vòng/phút | @ 3000 vòng/phút | @ 6000 vòng/phút |
|---|---|---|---|---|
| A/B | 4800 / √n | 124 | 88 | 62 |
| B/C | 9000 / √n | 232 | 164 | 116 |
| ĐĨA CD | 13200 / √n | 341 | 241 | 170 |
Công cụ tính toán đánh giá vùng rung động
Nhập các thông số máy và độ rung đo được để xác định vùng tình trạng theo tiêu chuẩn ISO 20816-3.
Các ranh giới vùng được áp dụng
| Ranh giới | Vận tốc (mm/s) | Độ dịch chuyển (μm) |
|---|---|---|
| A/B | — | — |
| B/C | — | — |
| ĐĨA CD | — | — |
Giới hạn rung động trục (Đã tính toán)
| Ranh giới | Công thức | S(pp) μm |
|---|---|---|
| A/B | 4800/√n | — |
| B/C | 9000/√n | — |
| ĐĨA CD | 13200/√n | — |
1. Phạm vi và thiết bị áp dụng
Tiêu chuẩn ISO 20816-3:2022 đưa ra hướng dẫn về việc đánh giá tình trạng rung động của thiết bị công nghiệp có công suất định mức. trên 15 kW và tốc độ quay từ 120 đến 30.000 vòng/phút. Việc đánh giá dựa trên các phép đo độ rung trên các bộ phận không quay và trên các trục quay trong điều kiện hoạt động bình thường.
Tiêu chuẩn này áp dụng cho:
- Các tuabin hơi và máy phát điện có công suất lên đến 40 MW.
- Máy nén quay (ly tâm, hướng trục)
- Các tuabin khí công nghiệp với công suất lên đến 3 MW
- Các loại động cơ điện với khớp nối trục mềm
- Máy cán và giá đỡ máy cán
- Quạt và máy thổi (xem ghi chú bên dưới)
- Băng tải, khớp nối tốc độ biến đổi, động cơ phản lực cánh quạt
Ghi chú về thiết bị cụ thể
Tuabin hơi/khí >40 MW ở tốc độ 1500/1800/3000/3600 vòng/phút → sử dụng tiêu chuẩn ISO 20816-2. Tuabin khí >3 MW → sử dụng tiêu chuẩn ISO 20816-4. Quạt: Các tiêu chí này thường chỉ áp dụng cho quạt có công suất >300 kW hoặc đặt trên nền móng vững chắc. Đối với các loại quạt khác, cần có sự thỏa thuận giữa nhà sản xuất và khách hàng về các tiêu chí (xem thêm ISO 14694).
Tiêu chuẩn này KHÔNG áp dụng cho:
- Máy chuyển động tịnh tiến → ISO 10816-6 / ISO 20816-8
- Bơm ly tâm có động cơ tích hợp → ISO 10816-7
- Nhà máy thủy điện → ISO 20816-5
- Máy nén thể tích dương, máy bơm chìm
- Tuabin gió → ISO 10816-21
Hạn chế nghiêm trọng
Các yêu cầu được áp dụng chỉ do rung động phát ra từ chính máy móc đó., Không phải do rung động tác động từ bên ngoài truyền qua nền móng. Luôn luôn kiểm tra và điều chỉnh để loại bỏ rung động nền.
2. Phân loại máy móc
Tình trạng rung động của máy móc được đánh giá tùy thuộc vào loại máy, công suất định mức hoặc chiều cao trục và độ cứng của nền móng.
Phân loại theo công suất / chiều cao trục
Nhóm 1 — Máy móc cỡ lớn
- Công suất định mức > 300 kW, HOẶC máy điện có chiều cao trục H > 315 mm
- Thường được trang bị ổ trục (ổ trượt).
- Tốc độ vận hành từ 120 đến 30.000 vòng/phút
Nhóm 2 — Máy móc cỡ trung bình
- Công suất định mức 15 – 300 kW, HOẶC máy móc điện với 160 < H ≤ 315 mm
- Thường được trang bị ổ bi lăn
- Tốc độ hoạt động nói chung > 600 vòng/phút
Phân loại theo độ cứng của nền móng
Nền tảng là cứng nếu tần số tự nhiên thấp nhất của hệ thống máy-nền móng theo hướng đo vượt quá tần số kích thích chính bởi ít nhất 25%. Tất cả các trường hợp còn lại đều là đàn hồi.
Phân loại phụ thuộc hướng
Một nền móng có thể cứng theo một hướng và mềm dẻo theo hướng khác. Ví dụ, cứng theo phương thẳng đứng nhưng mềm dẻo theo phương ngang. Hãy đánh giá từng hướng riêng biệt bằng cách sử dụng các giới hạn thích hợp.
3. Hiểu về các khu vực A–D
Bốn vùng điều kiện rung động được thiết lập để đánh giá định tính và đưa ra quyết định:
Khu A — Mới / Xuất sắc
Các máy móc mới đưa vào sử dụng thường nằm trong vùng này. Vùng này thể hiện điều kiện vận hành tối ưu. Không phải tất cả các máy móc mới đều đạt được Vùng A — việc cố gắng duy trì trạng thái dưới A/B có thể mang lại lợi ích tối thiểu với chi phí cao.
Khu vực B — Chấp nhận được
Thích hợp cho hoạt động lâu dài không hạn chế. Tiếp tục theo dõi định kỳ. Đây là điều kiện hoạt động bình thường đối với thiết bị được bảo trì tốt.
Khu vực C — Hoạt động hạn chế
Không thích hợp cho hoạt động liên tục trong thời gian dài. Lập kế hoạch khắc phục. Có thể vận hành trong một thời gian giới hạn cho đến khi có cơ hội sửa chữa. Tăng tần suất giám sát.
Khu vực D — Nguy hiểm
Rung động đủ mạnh để gây hư hỏng. Cần hành động ngay lập tức: giảm rung động hoặc dừng máy. Tiếp tục vận hành có nguy cơ gây ra sự cố nghiêm trọng.
4. Tiêu chí đánh giá
Tiêu chí I — Độ lớn tuyệt đối
Giá trị dao động RMS băng thông rộng tối đa đo được (vận tốc đối với vỏ máy, độ dịch chuyển pp đối với trục) được so sánh với các giá trị ranh giới vùng cho nhóm máy và loại giá đỡ cụ thể. Tiêu chí này giúp bảo vệ chống lại tải trọng động quá mức lên ổ trục, sự hao mòn khe hở hướng tâm không thể chấp nhận được và độ rung quá mức truyền đến móng.
Tiêu chí II — Thay đổi so với mức cơ sở
Ngay cả khi độ rung vẫn nằm trong Vùng B, sự thay đổi đáng kể so với mức cơ bản đã thiết lập cho thấy có vấn đề đang phát sinh và cần được điều tra.
Quy tắc 25%
Sự thay đổi về độ rung được xem xét. có ý nghĩa nếu nó vượt quá 25% của giá trị biên B/C, bất kể mức độ tuyệt đối hiện tại là bao nhiêu. Điều này áp dụng cho cả trường hợp tăng và giảm.
Ví dụ: Đối với nền móng cứng của Nhóm 1, B/C = 4,5 mm/s. Sự thay đổi > 1,125 mm/s so với mức ban đầu là đáng kể và cần được điều tra.
Tiêu chí chấp nhận máy móc mới
Ranh giới khu vực là không Tiêu chí chấp nhận mặc định. Giới hạn kiểm tra chấp nhận phải được nhà cung cấp và khách hàng thỏa thuận. Khuyến nghị điển hình: độ rung của máy mới không được vượt quá 1,25 × ranh giới A/B.
5. Các phương pháp đo lường tốt nhất
Vị trí cảm biến
- Gắn vào vỏ ổ trục hoặc bệ đỡ — không sử dụng trên các bề mặt có thành mỏng hoặc bề mặt mềm dẻo
- Use hai hướng xuyên tâm vuông góc với nhau ở mỗi ổ trục
- Đối với các máy nằm ngang, một hướng thường là hướng thẳng đứng.
- Tránh những vị trí có cộng hưởng cục bộ — hãy so sánh các chỉ số đo được tại các điểm lân cận.
- Nếu không thể tiếp cận trực tiếp ổ trục, hãy sử dụng điểm nối có khớp nối cơ khí chắc chắn.
Điều kiện hoạt động
- Đo lường bằng hoạt động ở trạng thái ổn định ở tốc độ và tải định mức
- Cho phép rôto và ổ trục tiếp cận cân bằng nhiệt (Thông thường từ 30 đến 60 phút)
- Đối với máy có tốc độ/tải trọng thay đổi, hãy đo tại tất cả các điểm vận hành đặc trưng, sử dụng giá trị tối đa.
- Ghi lại các điều kiện: tốc độ, tải trọng, nhiệt độ, áp suất.
Dải tần số
| Ứng dụng | Giới hạn dưới | Giới hạn trên | Ghi chú |
|---|---|---|---|
| Băng thông rộng tiêu chuẩn | 10 Hz | 1000 Hz | Hầu hết các máy móc công nghiệp (>600 vòng/phút) |
| Tốc độ thấp (≤600 vòng/phút) | 2 Hz | 1000 Hz | Phải ghi lại tốc độ chạy 1× |
| Rung động trục | — | ≥ 3,5 × fmax | Theo tiêu chuẩn ISO 10817-1 |
| Chẩn đoán | 0,2 × fmin | 2,5 × fkích thích | Mở rộng, lên đến 10.000 Hz |
Rung động nền
Quy tắc 25% cho thông tin nền
Nếu độ rung của máy dừng vượt quá 25% rung động vận hành HOẶC 25% của ranh giới Khu vực B/C, cần có sự điều chỉnh:
Nếu nhiễu nền vượt quá các ngưỡng này, phép trừ đơn giản sẽ không hợp lệ — cần điều tra các nguồn nhiễu bên ngoài.
6. Giới hạn rung động của vỏ máy (Phụ lục A)
Thông số được theo dõi chính là vận tốc rung RMS. Các giá trị ranh giới vùng cho Nhóm 1 và 2 được trình bày trong Bảng A.1 và A.2 ở trên. Lưu ý quan trọng:
- Đối với máy có tốc độ rôto dưới 600 vòng/phút, Cả tiêu chí vận tốc và độ dịch chuyển đều được áp dụng. Dải tần số mở rộng từ 2–1000 Hz.
- Sự dịch chuyển của nhóm 1 được suy ra từ vận tốc ở tần số tham chiếu 12,5 Hz
- Sự dịch chuyển của nhóm 2 được suy ra từ vận tốc ở tần số tham chiếu 10 Hz
- The khu vực trường hợp xấu nhất (từ vận tốc hoặc độ dịch chuyển) chi phối
7. Giới hạn rung động trục (Phụ lục B)
Đối với độ rung tương đối của trục được đo bằng đầu dò tiệm cận, ranh giới vùng được biểu thị như sau: độ dịch chuyển đỉnh-đỉnh S(pp) tính bằng μm, tỷ lệ nghịch với √n:
B/C: S(pp) = 9000 / √n
C/D: S(pp) = 13200 / √n
trong đó n = tốc độ vận hành tối đa tính bằng vòng/phút, tối thiểu là 600 để tính toán.
Giới hạn khe hở ổ trục (Phụ lục C)
Đối với ổ trục, ranh giới vùng rung động của trục phải được kiểm tra so với khe hở thực tế của ổ trục. Nếu giới hạn được tính toán theo công thức vượt quá khe hở, hãy sử dụng giới hạn dựa trên khe hở:
- A/B: 0,4 × khe hở
- B/C: 0,6 × khe hở
- C/D: 0,7 × khe hở
8. Mức cảnh báo & báo động ngắt mạch
NGẮT MÁY (TRIP) = trong Vùng C hoặc D, thường ≤ 1,25 × (ranh giới C/D)
| Mức độ | Cơ sở | Cài đặt | Có thể điều chỉnh được? |
|---|---|---|---|
| CẢNH BÁO | Mức cơ sở riêng của từng máy | Mức cơ sở + 25% của B/C | Có — điều chỉnh theo các thay đổi của đường cơ sở |
| NGẮT MÁY (TRIP) | Tính toàn vẹn cơ học | Trong khu vực C/D, ≤ 1,25 × C/D | Không — giống nhau đối với các máy tương tự |
9. Hoạt động tạm thời
Ranh giới vùng áp dụng cho hoạt động ổn định. Trong quá trình tăng tốc, giảm tốc hoặc đi qua tốc độ tới hạn, độ rung cao hơn dự kiến sẽ xảy ra.
| Tốc độ % của định mức | Giới hạn vỏ máy | Giới hạn trục | Ghi chú |
|---|---|---|---|
| < 20% | Xem ghi chú | 1,5 × C/D | Sự dịch chuyển có thể chiếm ưu thế |
| 20% – 90% | 1,0 × C/D | 1,5 × C/D | Cho phép đi qua tốc độ tới hạn |
| > 90% | 1,0 × C/D | 1,0 × C/D | Tiến gần đến trạng thái ổn định |
Nếu độ rung vẫn còn cao sau khi đạt tốc độ vận hành, điều đó cho thấy... lỗi dai dẳng, Không phải là hiện tượng cộng hưởng tạm thời.
10. Vật lý và Xử lý tín hiệu
Độ dịch chuyển – Vận tốc – Gia tốc
Đối với dao động hình sin ở tần số f (Hz):
Gia tốc: Ađỉnh cao = (2πf)² × Dđỉnh cao = 2πf × Vđỉnh cao
- Tại tần số thấp (<10 Hz): độ dịch chuyển là thông số quan trọng
- Tại tần số trung bình (10–1000 Hz): vận tốc tương quan với năng lượng — không phụ thuộc vào tần số
- Tại tần số cao (>1000 Hz): gia tốc trở nên chiếm ưu thế
Giá trị RMS so với giá trị đỉnh
V.trang = 2 × Vđỉnh cao ≈ 2,828 × VRMS
RMS băng thông rộng (Tổng thể)
Giá trị "Tổng thể" này là thông số mà các máy phân tích rung động hiển thị và là giá trị mà tiêu chuẩn ISO 20816-3 sử dụng để đánh giá vùng.
Vấn đề tốc độ thấp (Phụ lục D)
Ở vận tốc không đổi 4,5 mm/s, độ dịch chuyển tăng lên đáng kể khi tốc độ giảm:
| Tốc độ (vòng/phút) | Tần số (Hz) | Vận tốc (mm/s) | Độ dịch chuyển (μm đỉnh) |
|---|---|---|---|
| 3600 | 60 | 4.5 | 12 |
| 1800 | 30 | 4.5 | 24 |
| 600 | 10 | 4.5 | 72 |
| 120 | 2 | 4.5 | 358 |
Đây là lý do tại sao tiêu chuẩn yêu cầu cả vận tốc và độ dịch chuyển tiêu chí cho máy có tốc độ ≤600 vòng/phút.
11. Cân bằng hệ số ảnh hưởng
Khi phát hiện tình trạng mất cân bằng (dao động cao 1×, pha ổn định), thì phương pháp hệ số ảnh hưởng Tính toán trọng số hiệu chỉnh chính xác:
Khối lượng hiệu chỉnh: Mđiều chỉnh = −Vban đầu / α
Quy trình một mặt phẳng (3 lần thực hiện)
- Lần chạy đầu tiên: Đo được A₀ = 6,2 mm/s tại φ₀ = 45°
- Trọng lượng thử nghiệm: Thêm 20 g ở 0°. Đo được A₁ = 4,1 mm/s ở φ₁ = 110°.
- Tính toán: Phần mềm tính toán hiệu chỉnh = 28,5 g ở 215°
- Đăng ký và xác minh: Tháo mẫu thử, thêm 28,5 g ở 215°. Kết quả cuối cùng: 1,1 mm/s → Vùng A
Balanset-1A tự động thực hiện tất cả các phép toán vectơ, hướng dẫn kỹ thuật viên qua từng bước.
12. Nghiên cứu trường hợp
Tránh chẩn đoán sai nhờ phương pháp đo kép.
Máy móc: Tuabin hơi 5 MW, 3000 vòng/phút, ổ trục trượt.
Tình huống: Độ rung vỏ máy = 3,0 mm/s (Vùng B). Nhưng độ rung trục = 180 μm p-p. Giới hạn Phụ lục B B/C = 164 μm → Trục nằm trong Vùng C!
Nguyên nhân gốc rễ: Hiện tượng mất ổn định màng dầu (xoáy dầu). Bệ đỡ nặng làm giảm chuyển động của vỏ máy. Chỉ dựa vào phép đo vỏ máy sẽ bỏ sót tình trạng này.
Hoạt động: Điều chỉnh áp suất cấp dầu, căn chỉnh lại vòng bi. Độ rung trục giảm xuống còn 90 μm (Vùng A).
✓ Đã đạt vùng A — hiện tượng xoáy dầu đã được loại bỏ.Cân bằng giúp cứu một quạt quan trọng
Máy móc: Quạt hút gió cưỡng bức 200 kW, 980 vòng/phút, khớp nối mềm.
Ban đầu: Độ rung = 7,8 mm/s (Vùng D). Nhà máy đang xem xét việc ngừng hoạt động khẩn cấp ($50.000, thời gian ngừng hoạt động 3 ngày).
Chẩn đoán: FFT cho thấy 1× = 7,5 mm/s. Pha ổn định → Mất cân bằng, không gây hư hại ổ trục.
Hoạt động: Cân bằng hai mặt phẳng với Balanset-1A, 4 giờ tại chỗ. Kết quả cuối cùng = 1,6 mm/s (Vùng A).
✓ Tiết kiệm được $50.000 — tránh được việc tắt máy không cần thiếtMáy bơm khu vực D — Cân bằng sẽ không giúp ích gì
Máy móc: Máy bơm cấp liệu 200 kW, móng vững chắc. RMS = 5,0 mm/s → Khu vực D.
Chẩn đoán: FFT cho thấy rừng hài và mức nhiễu nền cao. Đỉnh 1× thấp so với tổng. Không mất cân bằng.
Nguyên nhân gốc rễ: Hư hỏng ổ bi + hiện tượng xâm thực. Cần đại tu cơ khí.
✗ Cần tắt máy ngay lập tức — lỗi cơ khí13. Những lỗi thường gặp
Những lỗi nghiêm trọng cần tránh
1. Phân loại sai. Động cơ 250 kW với chiều cao H=280 mm thuộc Nhóm 2 (không phải Nhóm 1). Sử dụng giới hạn của Nhóm 1 (ít khắt khe hơn) cho phép độ rung quá mức.
2. Chọn loại nền móng không phù hợp. Không phải tất cả các móng bê tông đều "cứng chắc". Một tổ máy phát điện tuabin trên nền bê tông có thể có độ đàn hồi nếu tần số tự nhiên của hệ thống gần với tốc độ vận hành. Cần kiểm chứng bằng cách tính toán hoặc thử nghiệm va đập.
3. Bỏ qua rung động nền. Máy bơm đo được 3,5 mm/s, trong khi rung động từ máy nén kế bên truyền qua sàn là 2,0 mm/s: mức đóng góp thực tế của bơm chỉ khoảng ~1,5 mm/s. Luôn đo khi máy đã dừng hoạt động.
4. Sử dụng giá trị đỉnh thay vì giá trị RMS. Tiêu chuẩn ISO 20816-3 yêu cầu giá trị RMS. Giá trị đỉnh ≈ 1,414 × RMS. Sử dụng trực tiếp giá trị đỉnh sẽ đánh giá quá cao mức độ nghiêm trọng khoảng ~40%.
5. Bỏ qua Tiêu chí II. Tốc độ quạt tăng từ 1,5 lên 2,5 mm/s (cả hai đều thuộc Vùng B). Thay đổi = 1,0 mm/s so với ngưỡng 1,125 mm/s (25% của B/C=4,5). Gần ngưỡng — cần điều tra thêm!
6. Dải tần số không chính xác. Máy phay 400 vòng/phút với bộ lọc 10–1000 Hz: tần số hoạt động = 6,67 Hz thấp hơn tần số lọc! Sử dụng bộ lọc 2–1000 Hz cho máy có tốc độ ≤600 vòng/phút.
7. Đo đạc trên các bức tường mỏng. Gia tốc kế gắn trên tấm kim loại vỏ quạt cho kết quả đo cao gấp 10 lần so với độ rung thực tế của ổ trục. Luôn lắp đặt trên nắp ổ trục hoặc bệ đỡ.
14. Quy trình đánh giá hoàn chỉnh
Quy trình từng bước
- Nhận dạng máy: Ghi lại loại máy, kiểu máy, công suất định mức, phạm vi tốc độ
- Phân loại: Xác định Nhóm (1 hoặc 2) dựa trên công suất định mức hoặc chiều cao trục H
- Đánh giá nền tảng: Đo/tính toán fN của hệ thống máy-nền móng so với frun
- Chọn ranh giới khu vực từ tiêu chuẩn cho nhóm + loại nền tảng
- Chuẩn bị dụng cụ: Lắp đặt cảm biến trên vỏ ổ trục, cấu hình dải tần số.
- Kiểm tra lý lịch: Đo độ rung khi máy dừng hoạt động
- Đo lường hoạt động: Đạt trạng thái cân bằng nhiệt, trạng thái ổn định, đo vận tốc RMS.
- Chỉnh sửa phông nền: Áp dụng phương pháp trừ năng lượng nếu ngưỡng bị vượt quá.
- Phân loại khu vực (Tiêu chí I): So sánh giá trị RMS tối đa với các giới hạn
- Phân tích xu hướng (Tiêu chí II): Tính toán sự thay đổi so với mức cơ sở, kiểm tra quy tắc 25%.
- Chẩn đoán phổ: Nếu cần, hãy sử dụng FFT để xác định loại lỗi.
- Biện pháp khắc phục: Vùng A → mức cơ bản; B → theo dõi; C → lập kế hoạch sửa chữa; D → hành động ngay lập tức
- Cân bằng nếu chẩn đoán mất cân bằng: Sử dụng phương pháp hệ số ảnh hưởng Balanset-1A
- Tài liệu: Báo cáo bao gồm phổ trước/sau, phân loại vùng và các hành động đã thực hiện.
🔧 Balanset-1A — Máy phân tích rung động và cân bằng tại hiện trường di động
The Balanset-1A Đây là một thiết bị đo chính xác hỗ trợ trực tiếp các yêu cầu của tiêu chuẩn ISO 20816-3 về đo lường và đánh giá độ rung:
- Đo độ rung: Vận tốc (mm/s RMS), độ dịch chuyển, gia tốc — tất cả đều là các thông số theo tiêu chuẩn ISO 20816-3.
- Dải tần số: 5 Hz – 550 Hz (tiêu chuẩn), có thể mở rộng — đáp ứng yêu cầu 2–1000 Hz
- Cân bằng trên một mặt phẳng và hai mặt phẳng: Giảm độ rung xuống mức Vùng A/B.
- Đo pha: Độ chính xác ±1° cho việc cân bằng và phân tích vectơ
- Phạm vi RPM: Từ 150 đến 60.000 vòng/phút — đáp ứng đầy đủ phạm vi tiêu chuẩn ISO 20816-3.
- Phổ FFT: Xác định các loại lỗi (1×, 2×, sóng hài, lỗi ổ trục)
- Tạo báo cáo: Ghi chép số liệu đo đạc để phục vụ công tác tuân thủ quy định.
15. Tiêu chuẩn tham chiếu
Tài liệu tham khảo chuẩn mực
| Tiêu chuẩn | Tiêu đề |
|---|---|
| Tiêu chuẩn ISO 2041 | Rung động cơ học, chấn động và giám sát tình trạng — Thuật ngữ |
| ISO 2954 | Yêu cầu đối với các thiết bị đo cường độ rung động |
| ISO 10817-1 | Hệ thống đo rung động trục quay — Cảm biến tương đối và tuyệt đối |
| ISO 20816-1:2016 | Rung động cơ học — Đo lường và đánh giá — Hướng dẫn chung |
Loạt ISO 20816
| Tiêu chuẩn | Phạm vi | Trạng thái |
|---|---|---|
| ISO 20816-1:2016 | Hướng dẫn chung | Đã xuất bản |
| ISO 20816-2:2017 | Tuabin hơi/khí >40 MW, 1500–3600 vòng/phút | Đã xuất bản |
| ISO 20816-3:2022 | Máy móc công nghiệp >15 kW, 120–30.000 vòng/phút | Đã xuất bản (tài liệu này) |
| ISO 20816-4:2018 | các tổ máy chạy bằng tuabin khí | Đã xuất bản |
| ISO 20816-5:2018 | Nhà máy thủy điện | Đã xuất bản |
| ISO 20816-8:2018 | Hệ thống máy nén piston | Đã xuất bản |
| ISO 20816-9 | Bộ truyền động | Đang trong quá trình phát triển |
Tiêu chuẩn bổ sung
| Tiêu chuẩn | Tiêu đề | Sự liên quan |
|---|---|---|
| Tiêu chuẩn ISO 21940-11 | Cân bằng rôto — Quy trình và dung sai | Cân bằng các cấp độ chất lượng G0.4–G4000 |
| ISO 13373-1/2/3 | Giám sát và chẩn đoán tình trạng rung động | FFT, phân tích, dấu hiệu lỗi |
| ISO 18436-2 | Chứng chỉ phân tích rung động (Hạng I–IV) | Năng lực nhân sự |
| Tiêu chuẩn ISO 14694 | Quạt công nghiệp — Cân bằng giữa chất lượng và độ rung | Giới hạn dành riêng cho quạt |
Tương ứng GOST (Phụ lục DA)
| Tiêu chuẩn ISO | Tương ứng | Tương đương GOST |
|---|---|---|
| Tiêu chuẩn ISO 2041 | IDT | Tiêu chuẩn GOST R ISO 2041-2012 |
| ISO 2954 | IDT | Tiêu chuẩn GOST ISO 2954-2014 |
| ISO 10817-1 | IDT | Tiêu chuẩn GOST ISO 10817-1-2002 |
| ISO 20816-1:2016 | IDT | GOST R ISO 20816-1-2021 |
IDT = Tiêu chuẩn giống hệt nhau.
Bối cảnh lịch sử
Tiêu chuẩn ISO 20816-3:2022 thay thế ISO 10816-3:2009 (rung động vỏ máy) và ISO 7919-3:2009 (dao động trục), tích hợp cả hai vào một khung đánh giá thống nhất. Công trình tiên phong của Rathbone (1939) đã đặt nền tảng cho việc sử dụng vận tốc làm tiêu chí dao động chính.
16. Câu hỏi thường gặp
Tiêu chuẩn ISO 20816-3:2022 thay thế hoàn toàn cả ISO 10816-3:2009 và ISO 7919-3:2009. Những điểm khác biệt chính: tích hợp các tiêu chí về rung động vỏ máy và trục vào một tài liệu duy nhất, cập nhật ranh giới vùng dựa trên kinh nghiệm vận hành gần đây hơn, hướng dẫn rõ ràng hơn về phân loại nền móng và hướng dẫn mở rộng về máy móc tốc độ thấp. Nếu tiêu chuẩn của bạn tham chiếu ISO 10816-3, bạn nên chuyển sang sử dụng ISO 20816-3.
Đối với hầu hết các máy có tốc độ quay trên 600 vòng/phút, vận tốc là tiêu chí chính. Sử dụng thêm độ dịch chuyển khi: tốc độ máy ≤600 vòng/phút (độ dịch chuyển có thể là yếu tố giới hạn), có các thành phần tần số thấp đáng kể, hoặc đo độ rung tương đối của trục (luôn sử dụng độ dịch chuyển đỉnh-đỉnh). Nếu nghi ngờ, hãy kiểm tra cả hai tiêu chí — vùng trường hợp xấu nhất sẽ quyết định.
Phương pháp chính xác nhất là đo hoặc tính toán tần số tự nhiên thấp nhất của hệ thống máy-móng. Các phương pháp: thử nghiệm va đập (thử nghiệm xóc), phân tích dao động vận hành hoặc tính toán FEA. Ước tính nhanh: nếu máy di chuyển rõ rệt trên các giá đỡ của nó trong quá trình khởi động/tắt máy, thì có khả năng nó có hệ thống treo linh hoạt. Nếu fN ≥ 1,25 × tần số vận hành → Cứng; ngược lại → Mềm. Lưu ý: nền móng có thể cứng theo phương thẳng đứng nhưng mềm theo phương ngang.
Vùng C có nghĩa là Không thích hợp cho hoạt động liên tục trong thời gian dài., Tuy nhiên, điều này không yêu cầu phải tắt máy ngay lập tức. Bạn nên: điều tra nguyên nhân, lập kế hoạch khắc phục, thường xuyên theo dõi các thay đổi nhanh chóng, đặt thời hạn sửa chữa (lần ngừng hoạt động theo lịch trình tiếp theo) và đảm bảo độ rung không tiến đến Vùng D. Quyết định tiếp tục phụ thuộc vào mức độ quan trọng của máy móc và hậu quả của sự cố.
Mất cân bằng Đây là nguyên nhân phổ biến nhất gây ra rung động quá mức ở tốc độ vận hành (1×). Cân bằng tại chỗ bằng Balanset-1A có thể giảm rung động từ Vùng C/D trở lại Vùng A/B. Thiết bị đo vận tốc rung động theo yêu cầu của tiêu chuẩn ISO 20816-3, tính toán khối lượng hiệu chỉnh, xác minh kết quả và ghi lại mức trước/sau để lưu trữ hồ sơ tuân thủ.
Sự gia tăng đột ngột (kích hoạt Tiêu chí II) có thể cho thấy: mất trọng lượng cân bằng, hư hỏng ổ trục, hỏng khớp nối, độ lỏng kết cấu (bu lông nền bị lỏng), ma sát rôto hoặc thay đổi quy trình (tạo bọt khí, tăng áp đột ngột). Bất kỳ thay đổi nào >25% của ranh giới B/C đều cần được điều tra, ngay cả khi mức tuyệt đối vẫn ở mức chấp nhận được.
Nếu độ rung vỏ máy cho thấy vùng B nhưng độ rung trục máy cho thấy vùng C, hãy phân loại máy như sau: Khu C (Phương pháp đánh giá nghiêm ngặt hơn sẽ được áp dụng). Không có phương pháp đơn giản nào để tính toán độ rung của vỏ máy từ độ rung của trục hoặc ngược lại. Luôn sử dụng vùng trường hợp xấu nhất từ các phép đo kép.
