Страница 2: ГОСТ ИСО 10816-4-2002. Вибрация. Контроль состояния машин по результатам измерений вибрации на невращающихся частях. Часть 4. Газотурбинные установки (76876)

Как правило, в процессе непрерывного контроля состояния газовых турбин не измеряют осевую вибрацию коренных радиально нагруженных подшипников. Такие измерения осуществляют обычно во время периодических осмотров и при проведении диагностических процедур. При измерении осевой вибрации упорных подшипников используют критерии, предусмотренные для радиальной вибрации.

Данный критерий основан на сравнении измеренного значения широкополосной вибрации в уста­новившемся режиме работы установки с предварительно установленным значением (базовой линией). Значительное изменение значения широкополосной вибрации в сторону увеличения или уменьшения может потребовать принятия определенных мер даже в случае, когда граница зоны С по критерию 1 еще не достигнута. Такие изменения могут быть быстрыми или постепенно нарастающими во времени и указывают на повреждения машины в начальной стадии или на другие неполадки.

Измерения вибрации следует проводить при одном и том же положении и ориентации датчиков вибрации в одном и том же режиме работы установки. При обнаружении значительных изменений вибра­ции необходимо исследовать возможные причины таких изменений, чтобы предотвратить возникнове­ние опасных ситуаций. Если изменения вибрации превышают 25 % значения верхней границы зоны В, такие изменения следует рассматривать как значительные, особенно когда они носят внезапный харак­тер. В этом случае необходимо провести диагностические исследования, чтобы выявить причины такого изменения и определить, какие меры необходимо принять.

Примечание — Изменения вибрации на 25 % обычно рассматривают как значительные, однако при эксплуатации конкретной машины могутоказаться допустимыми другие значения; например для некоторых насосов допускаются большие изменения.

При долговременной эксплуатации машин обычно устанавливают ограничения функционирова­ния, связанные с вибрацией. Эти ограничения имеют следующие формы.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ — для указания, что вибрация или изменения вибрации достигли определен­ного уровня, когда может потребоваться проведение восстановительных мероприятий. Как правило, при достижении уровня ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ машину можно эксплуатировать в течение некоторого периода времени, пока проводят исследования причин изменения вибрации и определяют комплекс необходимых мероприятий.

ОСТАНОВ — для определения значения вибрации, при превышении которого дальнейшая экс­плуатация машины может привести к ее повреждениям. При достижении уровня ОСТАНОВ следует при­нять немедленные меры по снижению вибрации или остановить машину.

Для проведения анализа вибрации, уровень которой постепенно повышаясь приближается куров- ню ОСТАНОВ, следует принять специальные меры, например уменьшить рабочую скорость или нагруз­ку установки, что позволит стабилизировать вибрацию на постоянном или более низком уровне.

Для различных установок уровень ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ может существенно изменяться: возрас­тать или уменьшаться. Обычно этот уровень устанавливают относительно некоторого базового значе­ния (базовой линии), определяемого для конкретной установки и определенного положения, и направления измерений по опыту эксплуатации этой установки.

Рекомендуется устанавливать уровень ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ выше базовой линии на значение, равное 25 % значения верхней границы зоны В. Если базовое значение мало, уровень ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ может находиться ниже зоны С.

Если базовое значение не определено, например для новых установок, начальную установку уров­ня ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ следует проводить либо исходя из опыта эксплуатации аналогичных машин, либо относительно согласованного приемлемого значения. Спустя некоторое время по наблюдениям за вибрацией установки следует установить постоянную базовую линию и соответствующим образом скорректировать уровень ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ.

Если сигнал в установившемся режиме работы установки является нестационарным, для получе­ния базовой линии этот сигнал следует каким-либо способом усреднить.

Рекомендуется, чтобы уровень ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ не превышал верхнюю границу зоны В более чем в 1,25 раза.

Изменение базового значения (например вследствие капитального ремонта установки) может потребовать соответствующего изменения уровня ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ.

Уровень ОСТАНОВ обычно связывают с необходимостью сохранения механической целостности установки; он может зависеть от различных конструктивных особенностей установки, применяемых для того, чтобы установка могла противостоять воздействию аномальных динамических сил. Таким обра­зом, уровень ОСТАНОВ, как правило, будет одним и тем же для установок аналогичных конструкций и не будет связан с базовой линией.

Вследствие многообразия установок различных конструкций не представляется возможным дать четкое руководство по точному установлению уровня ОСТАНОВ. Обычно уровен ь ОСТАНОВ устанавли­вают в пределах зон С или D, но рекомендуется, чтобы он не превышал более чем в 1,25 раза верхнюю границу зоны С, хотя, исходя из опыта эксплуатации конкретной установки, может быть установлено и иное значение.

Кроме измерений вибрации и оценки состояния машины по настоящему стандарту допускается проводить измерения вибрации валов по ГОСТ Р ИСО 7919-4. Однако не существует простого способа расчета вибрации вала по вибрации корпуса подшипника и наоборот. Разность между абсолютной и относительной вибрацией характеризует вибрацию корпуса подшипника, но может быть не равна ей чис­ленно вследствие неучета фазовых соотношений. Таким образом, если для оценки вибрационного состояния машины наряду с настоящим стандартом применяют также ГОСТ ИСО 7919-4, следует про­вести независимые измерения вибрации вала и вибрации корпуса или опоры подшипника. Если в результате применения критериев в соответствии с настоящим стандартом и ГОСТ ИСО 7919-4 будут получены разные оценки вибрационного состояния машины, в качестве окончательной оценки, как правило, принимают ту, что накладывает большие ограничения на возможности эксплуатации.

Оценки, рассматриваемые в настоящем стандарте, ограничены использованием широкополосной вибрации без учета частотных составляющих или фазовых соотношений. Во многих случаях это соответ­ствует требованиям испытаний при приемке продукции и эксплуатационного контроля. Однако для дол­говременного контроля или диагностирования желательно использовать информацию о составляющих вибрации в векторной форме для обнаружения и идентификации изменений в динамическом состоянии машины. Такие изменения могут остаться необнаруженными при использовании только измерений широкополосной вибрации (см. ГОСТИСО 10816-1).

Изменения векторных составляющих в качестве критерия оценки вибрационного состояния в настоящем стандарте не рассматривают.

Приложение А
(обязательное)

Границы зон состояния

Т аблица А.1 —Границы зон вибрационного состояния, основанные на измерении виброскорости корпуса (опоры) подшипника для установок со скоростью вращения вала от 3000 до 20000 мин^-1

C

Граница зон

А/В
в/с
C/D

4,5 9,3 14,7

Примечание — Указанные значения применяют при измерениях радиальной вибрации на всех корпусах (опорах) подшипников в установившемся режиме работы на номинальной скорости, а также для осевой вибрации упорных подшипников. Типичные положения точек измерений приведены на рисунке 1.

Приложение В
(справочное)

Пример установки уровней ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ и ОСТАНОВ

В качестве примера рассмотрим газовую турбину с номинальной скоростью вращения 3000 мин^-1. Для новых установок при отсутствии априорной информации о вибрации подшипников уровень ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ устанав­ливают, как правило, в пределах зоны Спо согласованию между изготовителем и потребителем. В данном примере предположим, что он был установлен первоначально для каждого подшипника на уровне нижней границы зоны С, что соответствует среднему квадратическому значению 9,3 мм/с.Спустя некоторое время после начала эксплуатации установки следует рассмотреть возможность изменения уровня ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ для того, чтобы он соответствовал типичным значениям вибрации каждого подшипни­ка в установившемся режиме. На основе 4.3.1 уровень ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ может быть установлен для каждого подшипника в виде значения, равного сумме типичного уровня вибрации в установившемся режиме, полученного в результате эксплуатации, и 25 % верхней границы зоны В.

Уровень ОСТАНОВ, выраженный через среднеквадратическое значение виброскорости, следует оставить равным 14,7 мм/с в соответствии с критерием 1, полагая, что данное значение является критическим для вибраци­онного состояния машины.

Приложение С
(справочное)

Библиография

[1] ИСО 10816-2—96 Вибрация. Оценка состояния машин по измерениям вибрации на невращающихся частях. Часть 2. Крупные стационарные паротурбинные агрегаты мощностью более 50 МВт

УДК 621.9:534.1.08:006.354

МКС 17.160

Т34

ОКП 42 7791

Ключевые слова: вибрация, машины, газотурбинные агрегаты, вращающиеся валы, измерения, оценка, контроль, вибрационное состояние

Редактор М.И. Максимова
Технический редактор Н.С. Гришанова
Корректор М.И. Першина
Компьютерная верстка А.Н. Золотаревой

Подписано в печать 16.06.2008. Формат 60x84%. Бумага офсетная. Гарнитура Ариал.
Печать офсетная. Усл. печ. л. 0,93. Уч.-изд. л. 0,85. Тираж 74 экз. Зак. 742.

ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ», 123995 Москва, Гранатный пер., 4.
www.gostinfo.ru [email protected]

Набрано во ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ» на ПЭВМ.

Отпечатано в филиале ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ» — тип. «Московский печатник», 105062 Москва, Лялин пер., 6.