ГОСТ ИСО 10816-4-2002

Группа Т34

     
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Вибрация

КОНТРОЛЬ СОСТОЯНИЯ МАШИН ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ИЗМЕРЕНИЙ ВИБРАЦИИ
НА НЕВРАЩАЮЩИХСЯ ЧАСТЯХ

Часть 4

Газотурбинные установки

Vibration. Evaluation of machine vibration by measurements on non-rotating parts.
Part 4. Gas turbine driven sets

МКС 17.160

ОКП 42 7791

Дата введения 2007-11-01

     

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-97 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Порядок разработки, принятия, применения, обновления и отмены"

    Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Открытым акционерным обществом "Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем" на основе собственного аутентичного перевода стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Госстандартом России

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 21 от 30 мая 2002 г.)

За принятие проголосовали:

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 10816-4:1998 "Вибрация. Оценка состояния машин по результатам измерений вибрации на невращающихся частях. Часть 4. Газотурбинные установки за исключением установок на основе авиационных турбин" (ISO 10816-4:1998 "Mechanical vibration - Evaluation of machine vibration by measurements on non-rotating parts - Part 4: Gas turbine driven sets excluding aircraft derivatives").

Степень соответствия - идентичная (IDT).

Настоящий стандарт идентичен ГОСТ Р ИСО 10816-4-99

5 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 24 апреля 2007 г. N 75-ст межгосударственный стандарт ГОСТ ИСО 10816-4-2002 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 ноября 2007 г.

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта публикуется в указателе "Национальные стандарты".
     
     Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в указателе "Национальные стандарты", а текст изменений - в информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована в информационном указателе "Национальные стандарты"

     1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает руководство по оценке вибрационного состояния агрегатов с приводом от газовых турбин по результатам измерений вибрации на корпусах или опорах подшипников.

Критерии, приведенные в настоящем стандарте, распространяются на газотурбинные установки (далее - установки), работающие под нагрузкой, за исключением установок на основе авиационных турбин, а также газовых турбин, динамические свойства которых аналогичны динамическим свойствам авиационных турбин. Большие отличия характеристик и конструкции авиационных турбин, например в жесткости корпуса, конструкции подшипников, отношении масс ротора и статора, конструкции основания, требует использования для них других критериев, не рассматриваемых в настоящем стандарте.

Настоящий стандарт распространяется только на установки с приводом от газовых турбин под полной нагрузкой, выходная мощность которых превышает 3 МВт, а рабочие скорости находятся в диапазоне от 3000 до 20000 мин. К ним относятся и газовые турбины, непосредственно связанные с другими первичными двигателями, например паровыми турбинами, однако оценка вибрационного состояния паровых турбин выходит за рамки настоящего стандарта. Кроме того, настоящий стандарт распространяется на приводное оборудование, за исключением:

- газовых турбин мощностью менее или равной 3 МВт (ГОСТ ИСО 10816-3);

- насосов с приводом от газовых турбин (ГОСТ ИСО 10816-3);

- паровых турбин и генераторов, соединенных с газовыми турбинами (ГОСТ 25364, а также [1]);

- компрессоров, соединенных с газовыми турбинами (ГОСТ ИСО 10816-3);

- зубчатых передач (ГОСТ ИСО 8579-2).

Критерии настоящего стандарта установлены для измерений вибрации на корпусах и опорах подшипников газовых турбин и приводного оборудования, снабженных подшипниками скольжения с жидкостной смазкой, на месте их эксплуатации в установившемся режиме работы.

Настоящий стандарт распространяется на агрегаты, содержащие зубчатые передачи или подшипники качения, но не предназначен для оценки состояния этих узлов.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты.

ГОСТ ИСО 2954-97 Вибрация машин с возвратно-поступательным и вращательным движением. Требования к средствам измерений

ГОСТ ИСО 5348-2002 Вибрация и удар. Механическое крепление акселерометров

ГОСТ ИСО 7919-1-2002 Вибрация. Контроль состояния машин по результатам измерений вибрации на вращающихся валах. Общие требования

ГОСТ ИСО 7919-4-2002 Вибрация. Контроль состояния машин по результатам измерений вибрации на вращающихся валах. Газотурбинные агрегаты

ГОСТ ИСО 8579-2-2002 Вибрация. Контроль вибрационного состояния зубчатых механизмов при приемке продукции

ГОСТ ИСО 10816-1-97 Вибрация. Контроль состояния машин по результатам измерений вибрации на невращающихся частях. Общие требования

ГОСТ ИСО 10816-3-2002 Вибрация. Контроль состояния машин по результатам измерений вибрации на невращающихся частях. Часть 3. Промышленные машины номинальной мощностью более 15 кВт и номинальной скоростью от 120 до 15000 мин

ГОСТ 25364-97 Агрегаты паротурбинные стационарные. Нормы вибрации опор валопроводов и общие требования к проведению измерений

     3 Измерения вибрации

Методы и средства измерений - по ГОСТ ИСО 10816-1, ГОСТ ИСО 2954 с учетом следующих требований.

Измерительная аппаратура, предназначенная для газовых турбин, должна обеспечивать измерение вибрации в широкой полосе частот, нижняя граница которой равна 10 Гц, а верхняя - не менее чем в шесть раз превышает максимальную частоту вращения ротора. Однако если измерительное оборудование предназначено также для диагностических целей, может потребоваться проведение измерений в более широком диапазоне частот и, возможно, спектральный анализ вибрации. Если необходимо сравнить результаты измерений, полученных для двух разных установок, эти измерения должны быть проведены в одном и том же диапазоне частот.

Измерительные точки выбирают таким образом, чтобы измеряемая вибрация содержала достаточную информацию о динамических силах, действующих в машине, и, вместе с тем, в ней не должно чрезмерно проявляться влияние сторонних источников: зубчатого зацепления, процессов сгорания топлива и т.д. Как правило, это требует проведения измерений в двух ортогональных радиальных направлениях на крышке или опоре каждого подшипника согласно рисунку 1. Направление измерений вибрации опоры или корпуса подшипника допускается выбирать произвольно, но предпочтительными являются горизонтальное и вертикальное направления.

Рисунок 1 - Точки измерений на коренных подшипниках

Допускается проводить измерения не в двух, а только в одном направлении с использованием одного датчика при условии, что это позволит получать достаточно полную информацию о вибрации подшипника. Однако следует учитывать, что выбранная ориентация единственного датчика может не обеспечивать получение максимального значения вибрации данного подшипника.

Должны быть известны характеристики измерительной системы с учетом влияния на них таких факторов как:

- колебания температуры;

- магнитные поля;

- звуковые поля;

- колебания напряжения питания;

- длина преобразовательного кабеля;

- ориентация датчика.

Требования к креплению датчика вибрации - по ГОСТ ИСО 5348.

     4 Оценка состояния

В ГОСТ ИСО 10816-1 установлены два общих критерия оценки вибрационного состояния машин различных классов. По одному критерию сравнивают абсолютные значения параметра вибрации в широкой полосе частот, по другому - изменения этого параметра.

4.1 Критерий 1. Абсолютные значения вибрации

Данный критерий связан с определением границ для абсолютного значения параметра вибрации, установленных из условия допустимых динамических нагрузок на подшипники и допустимой вибрации, передаваемой вовне на опоры и фундамент. Максимальное значение параметра, измеренное на каждом подшипнике или опоре, сравнивают с границами зон для данного направления измерений. Эти зоны установлены исходя из международного опыта проведения исследований.

Вибрационное состояние установки определяют по наибольшему из полученных в результате измерений значений.

4.1.1 Зоны состояния

Для качественной оценки вибрации установки и принятия решений о необходимых действиях в конкретной ситуации установлены следующие зоны состояния.

Зона А - в эту зону попадает, как правило, вибрация новых установок, вводимых в эксплуатацию.

Зона В - установки, вибрация которых попадает в эту зону, обычно считают пригодными для эксплуатации без ограничения сроков.

Зона С - установки, вибрация которых попадает в эту зону, обычно считают непригодными для длительной непрерывной эксплуатации. Такие установки могут функционировать ограниченный период времени до начала ремонтных работ.

Зона D - уровни вибрации в данной зоне обычно могут вызывать серьезные повреждения установок.

Численные значения границ зон не предназначены для их использования в качестве условий испытаний при приемке продукции. Такие условия должны быть установлены по соглашению между изготовителем и потребителем машины. Однако использование информации об установленных границах зон позволяет избежать ненужных затрат на снижение виброактивности установок и предъявления чрезмерно завышенных требований. В некоторых случаях специфические особенности конкретной установки допускают установление иных границ (более низких или более высоких). В таких случаях, как правило, изготовитель машины должен объяснить причину изменения граничных значений и, в частности, подтвердить, что установка не будет подвергнута опасности при эксплуатации с более высокими уровнями вибрации.

4.1.2 Границы зон вибрационного состояния

Значения границы зон вибрационного состояния, приведенные в таблице А.1, относятся к измерениям вибрации на всех корпусах и опорах подшипников в установившемся режиме работы на номинальной скорости вращения. Однако следует отметить, что на вибрацию установок могут оказывать влияние система крепления и устройства сочленения с приводным оборудованием.