TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 9229-1 : 2012 ISO 10816-1 : 1995 RUNG CƠ HỌC - ĐÁNH GIÁ RUNG ĐỘNG CỦA MÁY BẰNG CÁCH ĐO TRÊN CÁC BỘ PHẬN KHÔNG QUAY - PHẦN 1: HƯỚNG DẪN CHUNG Mechanical vibration - Evaluation of machinie vibration by measurements on non-rotating parts Part 1: General guidelines Lời nói đầu TCVN 9229-1 : 2012 hoàn toàn tương đương với ISO 10816-1 : 1995 Amendment 1:2009 TCVN 9229-1 : 2012 Ban kỹ thuật tiêu chuẩn Cơ điện - Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn biên soạn Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn đề nghị, Tổng cục tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng thẩm định, Bộ Khoa học Công nghệ công bố Bộ tiêu chuẩn TCVN 9229, Rung học - Đánh giá rung động máy cách đo phận khơng quay gồn có năm phần: - Phần 1: Hướng dẫn chung; - Phần 2: Nhóm máy phát tuốc bin nước đất cơng suất lớn 50 MW; - Phần 3: Máy công nghiệp công suất danh nghĩa 15 kW tốc độ danh nghĩa 120 r/min 15000 r/min đo trường; - Phần 4: Nhóm máy tuốc bin động lực khí ga, ngoại trừ có nguồn gốc hàng khơng; - Phần 5: Nhóm máy phát cơng suất thủy lực nhà máy bơm RUNG CƠ HỌC - ĐÁNH GIÁ RUNG ĐỘNG CỦA MÁY BẰNG CÁCH ĐO TRÊN CÁC BỘ PHẬN KHÔNG QUAY - PHẦN 1: HƯỚNG DẪN CHUNG Mechanical vibration - Evaluation of machinie vibration by measurements on non-rotating parts - Part 1: General guidelines Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn TCVN 9229-1 : 2012 thiết lập điều kiện chung quy trình đo đánh giá độ rung động cách đo phận khơng quay, nơi thích hợp, phận khơng chuyển động qua lại tịnh tiến máy hoàn chỉnh Chuẩn mực đánh giá chung, thể thông qua độ lớn thay đổi rung động, liên quan đến giám sát vận hành thử nghiệm nghiệm thu Các đánh giá tiến hành trước tiên nhằm mục đích đảm bảo độ tin cậy, an toàn, vận hành dài hạn đồng thời giảm thiểu hiệu ứng tác động có hại máy/thiết bị liên quan Các hướng dẫn đưa dạng cài đặt giới hạn vận hành trước Chuẩn mực đánh giá tiêu chuẩn liên quan đến rung động thân máy sinh mà khơng tính đến rung động truyền dẫn từ bên vào Phần Tiêu chuẩn TCVN 9229: 2012 (ISO 10816) không đề cập đến rung động quay xoắn Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau cần thiết để áp dụng tiêu chuẩn Đối với tài liệu viện dẫn ghi năm công bố, áp dụng phiên nêu Đối với tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố, áp dụng phiên nhất, bao gồm sửa đổi bổ sung (nếu có) ISO 7919-1, Rung học máy không chuyển động tịnh tiến qua lại - Phần 1: Hướng dẫn chung (mechanical vibration of non-reciprocating machines-Measurements on rotaring shafts and avaluatin criteria - Part 1: General guidelines) Đo lường Trong điều khoản mô tả cách đo, thủ tục điều kiện vận hành thử nghiệm khuyến cáo để đánh giá rung động máy Theo đó, cho phép đánh giá rung động phù hợp với chuẩn mực nguyên tác định điều 3.1 Thông số đo 3.1.1 Dải tần số Phép đo rung động phải thực dải tần rộng, cho bao trùm phổ tần số rung động máy Dải tần số phụ thuộc vào kiểu máy quan tâm (ví dụ: dải tần số cần thiết để đánh giá toàn ổ lăn phải bao phủ tần số cao tần số rung thân máy với ổ lăn màng lỏng) Hướng dẫn dải tần số đo loại máy riêng biệt phải tuân thử theo phần tương ứng tiêu chuẩn TCVN 9229/ISO 10816 CHÚ THÍCH: Trong khứ, rung động khắc nghiệt thường liên quan tới vận tốc rung dải rộng (mm/s, giá trị hiệu dụng) dải tần số từ 10 Hz đến 1000 Hz Tuy nhiên, áp dụng dải tần số đại lượng đo khác kiểu máy khác 3.1.2 Đại lượng đo Cho mục đích phần tiêu chuẩn TCVN 9229 (ISO 10816), đại lượng sau sử dụng: a) độ chuyển dịch rung động, biểu thị m; b) vận tốc rung, biểu thị mm/s; c) gia tốc rung, biểu thị m/s2 Cách sử dụng, ứng dụng giá trị giới hạn đại lượng đề cập điều Nhìn chung, khơng có mối quan hệ đơn giản gia tốc, vận tốc độ dịch chuyển giá trị đỉnh (o-p), đỉnh - đỉnh (p-p), giá trị hiệu dụng (r.m.s) rung động trung bình dải tần rộng Lý đề cập vắn tắt Phụ lục A, xác định rõ ràng số mối quan hệ đại lượng biết thành phần sóng hài rung động Để tránh nhầm lẫn đảm bảo suy diễn chuẩn xác, suốt trình cần phải phân biệt rõ đơn vị đo (ví dụ: m (p-p), mm/s (r.m.s.) 3.1.3 Độ lớn rung động Kết đo đại lượng rung động thiết bị đo phù hợp với quy định điều gọi độ lớn rung động vị trí hướng đo xác định Thơng thường, dựa kinh nghiệm, đánh giá rung động dải tần rộng máy quay cần quan tâm trị số vận tốc rung động hiệu dụng, liên quan tới lượng rung động Tuy nhiên, đại lượng khác độ dịch chuyển hay gia tốc giá trị đỉnh thay giá trị hiệu dụng thích hợp Khi đó, cần có chuẩn mực khác, khơng cần có mối quan hệ đơn giản với chuẩn mực dựa giá trị hiệu dụng 3.1.4 Rung động khắc nghiệt Thông thường, phép đo thực số vị trí khác theo hai đến ba hướng, cho số liệu gồm giá trị đo độ lớn rung động khác Giá trị độ lớn dải tần rộng lớn đo bệ/giá đỡ máy điều kiện vận hành thỏa thuận, xem rung động khắc nghiệt Đối với hầu hết loại máy, giá trị rung động khắc nghiệt đặc trưng trạng thái rung động máy Tuy nhiên, số máy cách tiếp cận khơng thích hợp rung động khắc nghiệt cần đánh giá độc lập vị trí đo số vùng 3.2 Vị trí đo Vị trí đo phải chọn ổ lăn, vỏ gối ổ lăn, hay phận kết cấu khác phản ánh rõ rệt lực động học đặc trưng rung động tổng thể máy Các vị trí đo điển hình cho Hình đến Hình Để xác định tác động rung vị trí đo, nhìn chung cần phải đo theo ba hướng vng góc tương hỗ (xem Hình đến Hình 5) Thơng thường, địi hỏi đo theo ba hướng vng góc thử nghiệm nghiệm thu Đối với yêu cầu giám sát rung động, cần đo hai phép đo theo chiều hướng tâm (ví dụ: phương mặt cắt nằm ngang và/hoặc phương thẳng đứng) Các phép đo bổ sung thêm phép đo rung động theo chiều dọc trục, đáng kể vị trí ổ lăn chịu áp lực, nơi lan truyền trực tiếp lực động đẩy dọc trục Quy định chi tiết kiểu máy riêng biệt cho phần bổ sung tương ứng tiêu chuẩn TCVN 9229 (ISO 10816) 3.3 Cấu trúc giá đỡ máy thử nghiệm nghiệm thu 3.3.1 Thử nghiệm trường Hình - Các điểm đo giá đỡ ổ lăn Hình - Các điểm đo vành gối đỡ ổ lăn Hình - Các điểm đo máy điện cơng suất bé Hình - Các điểm đo động chuyển động qua lại tịnh tiến Hình - Các điểm đo tổ hợp máy đứng Khi thử nghiệm nghiệm thu tiến hành trường (tại nơi lắp đặt làm việc máy) phải đảm bảo kết cấu giá/bệ đỡ cung cấp đồng với máy, thành phần cấu thành máy kết cấu phải lắp đặt hoàn chỉnh trước tiến hành thử nghiệm Phải lưu ý so sánh độ rung động máy kiểu, chúng lắp hay bệ giá đỡ khác có đặc tính động tương tự 3.3.2 Phương tiện thử nghiệm Có nhiều loại máy, lý kinh tế hay lý khác, chúng thử nghiệm nghiệm thu tiến hành bệ thử (bệ/giá đỡ) chun dụng có đặc tính khác so với bệ giá đỡ máy trường Kết cấu bệ giá đỡ tác động đáng kể lên kết đo rung động, nỗ lực để đảm bảo tần số tự nhiên toàn dàn máy thử nghiệm không trùng lặp với tần số quay máy hài bậc cao có độ lớn đáng kể Bố trí thử nghiệm thơng thường thỏa mãn yêu cầu độ lớn rung động đo theo phương nằm ngang chân máy, hay bệ khung gần giá đỡ ổ lăn hay chân stator, không vượt 50 % độ lớn rung động nhận theo chiều đo ổ lăn Ngồi ra, sơ đồ bố trí thử nghiệm phải khơng gây thay đổi đáng kể tần số cộng hưởng Nếu cộng hưởng bệ/giá đỡ xuất trình thử nghiệm nghiệm thu có độ lớn đáng kể, khơng thể loại bỏ được, thử nghiệm nghiệm thu phải tiến hành máy lắp đặt toàn trường Đối với số cấp máy (ví dụ: máy điện nhỏ), thử nghiệm nghiệm thu tiến hành điều kiện máy gắn hệ thống giá đỡ đàn hồi Khi đó, tần số rung động tất phần cứng vững máy hệ thống bệ giá đỡ phải nhỏ hai lần so với tần số kích thích đáng kể thấp Điều kiện bệ giá đỡ thích hợp tạo thỏa mãn lắp máy đỡ đàn hồi hay hệ treo tự lò xo mềm 3.4 Kết cấu bệ/giá đỡ máy giám sát vận hành Giám sát vận hành tiến hành máy lắp đặt toàn trường (ví dụ: kết cấu bệ/giá đỡ lắp đặt cố định trường) 3.5 Điều kiện vận hành máy Các phép đo rung động phải thực sau đạt điều kiện vận hành chuẩn theo quy định Các phép đo rung động bổ sung điều kiện khác nói khơng áp dụng để đánh giá rung động theo điều 3.6 Đánh giá rung động môi trường Nếu độ lớn rung động đo vượt giá trị giới hạn quy định, cần thiết phải đo rung động mục tiêu ngừng máy thử nghiệm, để đảm bảo khơng có thành phần rung động đáng kể kết đo quan sát độ rung môi trường Ở nơi cho phép, cần thực bước để giảm thiểu độ lớn rung động môi trường lớn 1/3 giá trị giới hạn cho phép Thiết bị đo Thiết bị đo phải lựa chọn lắp đặt cho hoạt động thỏa mãn mơi trường dự kiến sử dụng, ví dụ: chịu nhiệt độ, ẩm độ khơng khí mơi trường làm việc v.v Đặc biệt phải đảm bảo đầu đo rung (chuyển đổi đo gia tốc) lắp đặt cách, cho diện đầu đo không làm thay đổi đặc tính đáp ứng rung động máy thử nghiệm Hai hệ thống chấp nhận sử dụng rộng rãi để hiển thị rung động dải tần rộng, gọi là: a) Thiết bị đo, tổ hợp gồm mạch đầu đo hiển thị giá trị đo hiệu dụng (r.m.s.); b) Thiết bị đo, tổ hợp mạch đầu đo hiệu dụng hay đầu đo giá trị trung bình, có thang đo để đọc giá trị đỉnh-đỉnh (p-p) hay giá trị đỉnh (0-p) Thang đo dựa giả thiết tồn mối quan hệ hàm điều hòa (hàm sin) giá trị hiệu dụng, giá trị trung bình, giá trị đỉnh-đỉnh (p-p) đỉnh (0-p) Nếu kết đo rung động dựa hai đại lượng đo trở lên (ví dụ: độ dịch chuyển, vận tốc, gia tốc), thiết bị đo sử dụng phải có đủ khả biểu thị đại lượng đo tương ứng Khuyến cáo sử dụng hệ thống thiết bị đo có khả hiệu chuẩn trực tuyến thiết bị đo, có cửa độc lập để thu thập lưu trữ xử lý liệu thuận lợi theo yêu cầu Chuẩn mực đánh giá 5.1 Khái quát chung