Критерии оценки вибрационного состояния газотурбинных агрегатов
при их работе в заданном режиме
А.1 Общие положения
Для оценки вибрации валов агрегатов по ее измерениям внутри или вблизи подшипников используют два критерия. В одном рассматривают абсолютное значение наблюдаемой широкополосной вибрации вала; во втором - изменения этого абсолютного значения, безотносительно к тому, повышается это значение или понижается.
А.2 Критерий 1. Абсолютные значения вибрации при работе агрегата с номинальной скоростью в установившемся режиме
Данный критерий связан с определением границ для абсолютного значения вибрации вала, установленных из условия допустимых динамических нагрузок на подшипники, допустимых значений радиального зазора в подшипнике и допустимой вибрации, передаваемой вовне на опоры и фундамент. Максимальное значение вибрации вала, измеренное для каждого подшипника, сравнивают с границами четырех зон, установленными на основе международного опыта проведения исследований.
А.2.1 Зоны состояния
Для качественной оценки вибрации агрегата и принятия решений о необходимых действиях в конкретной ситуации устанавливают следующие зоны состояния.
Зона А - в эту зону попадает, как правило, вибрация новых агрегатов, вводимых в эксплуатацию.
Зона В - агрегаты, вибрация которых попадает в эту зону, обычно считают пригодными для эксплуатации без ограничения сроков.
Зона С - агрегаты, вибрация которых попадает в эту зону, обычно считают непригодными для длительной непрерывной эксплуатации. Такие агрегаты могут функционировать ограниченный период времени до начала ремонтных работ.
Зона D - уровни вибрации в данной зоне обычно могут вызывать серьезные повреждения агрегатов.
А.2.2 Границы зон состояния
Рекомендуемые значения границ зон, обратно пропорциональные квадратному корню из частоты вращения вала , мин, указаны на рисунке А.1 для размаха перемещения , мкм, и получены из следующих выражений:
- для границы зон А/В;
- для границы зон В/С;
- для границы зон C/D.
Примечание - Определение - по ГОСТ Р ИСО 7919-1.
Рисунок А.1 - Рекомендуемые значения максимальных относительных перемещений
вала в зависимости от максимальной рабочей скорости вращения вала агрегата
Эти значения не предназначены для их использования в качестве условий испытаний при приемке продукции. Такие условия должны быть установлены по соглашению между изготовителем машины и потребителем. Однако использование информации об установленных границах зон позволяет избежать ненужных затрат на снижение вибрации и предъявления завышенных требований.
В некоторых случаях специфические особенности конкретного агрегата допускают установление иных границ (более низких или более высоких), например для устанавливающегося (качающегося) подшипника. В случае эллиптического подшипника может потребоваться применение различных критериев в направлениях минимального и максимального зазоров. Необходимо иметь в виду, что допустимая вибрация может быть связана с диаметром подшипника, поскольку, как правило, у подшипников большего диаметра зазор также имеет большие размеры. Как следствие, для различных подшипников одного валопровода допускается устанавливать разные граничные значения. В таких случаях изготовитель, как правило, должен объяснить причину изменения граничных значений и, в частности, подтвердить, что агрегат не будет подвергаться опасности при эксплуатации с более высокими уровнями вибрации.
Повышенные уровни вибрации допускаются в случае, если измерения проводят не в непосредственной близости от подшипника или в условиях работы агрегата в переходном режиме, включая разгон и выбег с прохождением областей критических частот вращения.
А.3 Критерий 2. Изменения значений вибрации
Данный критерий основан на сравнении измеренного значения широкополосной вибрации в установившемся режиме работы агрегата 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 агрегата в начальной стадии или на другие неполадки.
Базовая линия для этого критерия представляет собой характерное воспроизводимое значение вибрации, известное по опыту предыдущих измерений в определенных условиях работы. При появлении существенных отклонений уровня вибрации от базовой линии (обычно за существенные изменения принимают те, которые превышают 25% значения верхней границы зоны В), независимо от того, повысилась вибрация или понизилась, необходимо принять меры для выяснения причин таких изменений. Решение о том, какие меры следует принять и нужны ли они, принимают после рассмотрения максимального значения вибрации с учетом факта, стабилизировалось ли поведение агрегата в новых условиях.
При использовании критерия 2 необходимо, чтобы измерения вибрации проводились при одном и том же положении и ориентации датчиков вибрации в одном и том же режиме работы агрегата.