Контроль состояния и диагностика машин

МОНИТОРИНГ СОСТОЯНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ОПАСНЫХ ПРОИЗВОДСТВ

Вибрация центробежных насосных и компрессорных агрегатов

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения»

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Научно-производственным центром «Диагностика, надежность машин и комплексная автоматизация» (НПЦ «Динамика»), Ассоциацией экспертов техногенных объектов повышенной опасности (Ассоциация «Ростехэкспертиза»), Ассоциацией нефтепереработчиков и нефтехимиков России при участии Научно-промышленного союза «Управление рисками, промышленная безопасность, контроль и мониторинг» (НПС «Риском»), Автономной некоммерческой организацией «Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем» (АНО «НИЦ КД»)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 183 «Вибрация и удар»

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 15 декабря 2009 г. № 856-ст

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

Содержание

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Дата введения - 2011-01-01

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на центробежные и винтовые насосные и компрессорные агрегаты с приводом от электродвигателей и/или паровых турбин с редукторами или мультипликаторами,, а также на вентиляторы, дымососы, воздуходувки и аппараты воздушного охлаждения мощностью более 2 кВт и номинальной частотой вращения от 120 до 15000 мин^-1 (далее - оборудование) и устанавливает руководство по оценке их вибрационного состояния при эксплуатации и приемочных испытаниях после монтажа и ремонта.

Настоящий стандарт предназначен для применения совместно с ГОСТ ИСО 10816-3-2002 и дополняет его в части совместного использования параметров ускорения, скорости, перемещения и скоростей их изменения для оценки вибрационного состояния оборудования опасных производств.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 53564-2009 Контроль состояния и диагностика машин. Мониторинг состояния оборудования опасных производств. Требования к системам мониторинга

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 10816-1-97 Вибрация. Контроль состояния машин по результатам измерений вибрации на невращающихся частях. Часть 1. 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^-1

ГОСТ 24346-80 Вибрация. Термины и определения

ГОСТ 30296-95 Аппаратура общего назначения для определения основных параметров вибрационных процессов. Общие технические требования.

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и пс соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 24346.

4 Измерения вибрации

4.1 Измеряемые величины

В соответствии с рекомендациями настоящего стандарта оценку вибрационного состояния оборудования осуществляют на основе совместных измерений перемещения, скорости и ускорения на корпусах подшипников в радиальном направлении. Контролируемыми параметрами являются:

- среднеквадратичное значение ускорения a_r.m.s, м/с², в диапазоне частот от 2 до 3000 Гц;

- среднеквадратичное значение скорости v_r.m.s, мм/с, в диапазоне частот от 2 до 1000 Гц;

- среднеквадратичное значение перемещения d_r.m.s, мкм, в диапазоне частот от 2 до 200 Гц. Измерения ускорения в диапазоне частот от 2 до 3000 Гц используют для оценки вибрационного состояния. В целях углубленного исследования для выявления причин неисправностей (диагностирования) рекомендуется проводить измерения ускорения в расширенном диапазоне частот до 10000 Гц и выше.

Если особенности конструкции оборудования таковы, что производимая вибрация сосредоточена в более узком диапазоне частот, то допускается проводить измерения широкополосной вибрации в суженном диапазоне частот, например, для ускорения - от 10 до 3000 Гц, для скорости - от 10 до 1000 Гц, для перемещения - от 10 до 200 Гц. В этом случае обозначение измеряемой величины дополняют диапазоном частот измерений.

Пример - a_r.m.s (от 10 до 3000 Гц).

4.2 Средства измерений

Средства измерений должны соответствовать требованиям ГОСТ ИСО 10816-1, ГОСТ ИСО 2954 и ГОСТ 30296.

Сигналы скорости и перемещения в заданном диапазоне частот получают интегрированием выходного сигнала акселерометра с использованием соответствующих фильтров.

Измерительная цепь должна иметь постоянный коэффициент преобразования (с учетом применяемых фильтров и средств интегрирования сигнала) в диапазоне частот измерений в пределах допуска по ГОСТ ИСО 2954.

4.3 Установка акселерометров

Акселерометры устанавливают на корпусах подшипниковых опор согласно требованиям ГОСТ ИСО 5348. Точки и направления измерений - по ГОСТ ИСО 10816-3. Допускается устанавливать на подшипниковую опору один акселерометр, если при этом вероятность ошибки статического распознавания опасного состояния по ГОСТ Р 53564 не превышает 5 %.

Для исключения нарушения целостности корпусов взрывозащищенного оборудования целесообразно устанавливать акселерометры на специальных держателях, закрепляемых на подшипниковых опорах резьбовыми соединениями, предусмотренными конструкцией агрегата.

4.4 Проведение измерений

Измерения проводят в установившемся режиме работы по ГОСТ ИСО 10816-3. Продолжительность измерений параметров вибрации должна быть достаточной для получения стабильных результатов измерений и не может быть менее трех периодов вращения наиболее низкооборотного вала оборудования.

5 Критерии оценки вибрационного состояния

5.1 Общие положения

Настоящим стандартом установлены два критерия оценки вибрационного состояния: по абсолютным значениям a_r.m.s, v_r.m.s, d_r.m.s и по скорости их изменения.

Общую оценку вибрационного состояния делают по критерию, в соответствии с которым вибрационное состояние оборудования является наиболее опасным.

5.2 Критерий 1. Абсолютные значения параметров вибрации

Определение зон вибрационного состояния (А, В, С и D) для абсолютных значений параметров вибрации - по ГОСТ ИСО 10816-3. Границы зон вибрационного состояния для оборудования разных видов - в соответствии с приложением А.

5.3 Критерий 2. Скорость изменения параметров вибрации

В соответствии сданным критерием определяют изменения значений a_r.m.s, v_r.m.s, d_r.m.s за один час. В приложении А приведены границы зон В/С и C/D вибрационного состояния по изменению параметров вибрации для оборудования разных видов.

6 Использование результатов мониторинга вибрации

6.1 Оценка состояния агрегата

Техническое состояние агрегата оценивают согласно критериям 1 и 2 по любому из параметров, достигшему наихудшего значения. Устанавливают следующие оценки технического состояния:

- ХОРОШО (до достижения параметром вибрации границы между зонами А и В). Этой оценке должны отвечать агрегаты при приемочных испытаниях после монтажа или капитального (среднего) ремонта. Оценка соответствует исправному состоянию агрегата и характеризует высокое качество ремонтных и монтажных работ;

- ДОПУСТИМО (до достижения параметром вибрации уровня ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ). При такой оценке допустима длительная эксплуатация агрегата. Она соответствует работоспособному агрегату при малой вероятности его отказа;

- ТРЕБУЕТ ПРИНЯТИЯ МЕР (до достижения параметром вибрации уровня ОСТАНОВ). При этой оценке допустима непродолжительная работа агрегата. Она предупреждаете приближении технического состояния к предельному, о наличии развивающихся неисправностей, постепенной утрате работоспособности и росте вероятности отказа;

- НЕДОПУСТИМО (по превышении параметром вибрации уровня ОСТАНОВ). При такой оценке работа агрегата недопустима. Она свидетельствует о наличии развитых дефектов или высокой скорости их развития, о достижении агрегатом предельного либо опасного состояния с высокой вероятностью отказа.

Для оценки качества монтажа нового оборудования целесообразно устанавливать оценку технического состояния ОТЛИЧНО, которому соответствуют параметры вибрации на 30 % ниже границы между зонами А и В.

6.2 Действия персонала

При переходе агрегата в предельное состояние НЕДОПУСТИМО его следует немедленно остановить и вывести в ремонт.

При переходе агрегата в состояние ТРЕБУЕТ ПРИНЯТИЯ МЕР необходимо выполнить техническое обслуживание, включая добавление или замену смазки. Если это не привело агрегат в состояние ДОПУСТИМО, то необходимо планомерно вывести его в ремонт.

При достижении уровня ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ контролируют скорость изменения параметров вибрации.

При оснащении комплекса агрегатов опасных производств системой мониторинга их технического состояния, удовлетворяющей требованиям ГОСТ Р 53564, текущие и средние ремонты проводят по показаниям и рекомендациям системы мониторинга, т.е. по фактическому техническому состоянию агрегатов. Принятие решений о проведении капитальных ремонтов агрегатов на основе показаний системы мониторинга рекомендуется после приобретения достаточного опыта эксплуатации системы мониторинга на данном производстве.

Приложение А
(обязательное)
Границы зон вибрационного состояния для некоторых видов оборудования

Значения границ зон вибрационного состояния для оборудования разных видов указаны в таблицах А. 1 и А.2.

Таблица А.1

Таблица А.2

Для оборудования, установленного на податливом фундаменте, границы зон в таблицах А.1 и А.2 могут быть увеличены в 1,6 раза.

Для специального оборудования особых конструкций и видов могут быть установлены иные границы зон, чем указаны в таблицах А.1 и А.2.

Ключевые слова: оборудование опасных производств, вибрация, измерения, вибрационное состояние, оценка, критерии