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 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 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 примененияНастоящий 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 ссылкиВ 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 определенияВ настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 24346. 4 Измерения вибрации4.1 Измеряемые величиныВ 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 ar.m.s, м/с2, в диапазоне частот от 2 до 3000 Гц; - среднеквадратичное значение скорости vr.m.s, мм/с, в диапазоне частот от 2 до 1000 Гц; - среднеквадратичное значение перемещения dr.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 - ar.m.s (от 10 до 3000 Гц). 4.2 Средства измеренийСредства 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 акселерометровАкселерометры 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 измеренийИзмерения 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 состояния5.1 Общие положенияНастоящим стандартом установлены два критерия оценки вибрационного состояния: по абсолютным значениям ar.m.s, vr.m.s, dr.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 вибрацииОпределение 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 вибрацииВ соответствии сданным критерием определяют изменения значений ar.m.s, vr.m.s, dr.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 вибрации6.1 Оценка состояния агрегатаТехническое 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 персоналаПри 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
|
Параметр |
Границы зон |
Критерий 1 |
Критерий 2 |
|||||
Насос |
Электродвигатель |
|||||||
Мощность, кВт |
Высота оси вала, мм |
|||||||
< 50 |
< 200 |
≥ 200 |
≤ 132 |
≤ 225 |
≤ 400 |
|||
ar.m.s, м/с2 |
А/В |
6,5 |
9 |
13,5 |
6,5 |
9 |
13,5 |
- |
В/С |
8 |
12 |
16 |
8 |
12 |
16 |
2,5 м/с2/ч |
|
C/D |
12 |
16 |
24 |
12 |
16 |
24 |
5 м/с2/ч |
|
vr.m.s, мм/с |
А/В |
2,8 |
4,1 |
5,4 |
2,8 |
4,5 |
7,1 |
- |
В/С |
6,3 |
8,7 |
11,2 |
4,5 |
7,1 |
11,2 |
1,5 мм/с/ч |
|
C/D |
8,7 |
11,2 |
14,1 |
7,1 |
11,2 |
18 |
3 мм/с/ч |
|
dr.m.s, мкм |
А/В |
9 |
14,1 |
18 |
9 |
18 |
28 |
- |
В/С |
18 |
28 |
36 |
14,1 |
28 |
36 |
4 мкм/ч |
|
C/D |
28 |
36 |
45 |
23 |
36 |
57 |
8 мкм/ч |
Таблица А.2
Параметр |
Границы зон |
Критерий 1 |
Критерий 2 |
|||
Вентилятор |
Компрессор |
Мультипликатор (редуктор) |
Паропривод |
|||
ar.m.s, м/с2 |
А/В |
4,5 |
12 |
7,1 |
- |
|
В/С |
7,1 |
24 |
11,2 |
2,5 м/с2/ч |
||
C/D |
11,2 |
36 |
14,5 |
5 м/с2/ч |
||
vr.m.s, мм/с |
А/В |
2,8 |
4,5 |
2,8 |
- |
|
В/С |
4,5 |
7,1 |
4,5 |
1,5 мм/с/ч |
||
C/D |
6,3 |
11,2 |
7,1 |
3 мм/с/ч |
||
dr.m.s, мкм |
А/В |
9 |
18 |
- |
||
В/С |
14,1 |
28 |
4 мкм/ч |
|||
C/D |
23 |
45 |
8 мкм/ч |
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