ГОСТ Р 55263-2012
(ИСО 7919-2:2009)

     

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Вибрация

КОНТРОЛЬ СОСТОЯНИЯ МАШИН ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ИЗМЕРЕНИЙ ВИБРАЦИИ НА ВРАЩАЮЩИХСЯ ВАЛАХ

Часть 2

Стационарные паровые турбины и генераторы мощностью более 50 МВт с рабочими частотами вращения 1500, 1800, 3000 и 3600 мин

Mechanical vibration. Evaluation of machine vibration by measurements on rotating shafts. Part 2. Land-based steam turbines and generators in excess of 50 MW with normal operating speeds of 1500 r/min, 1800 r/min, 3000 r/min and 3600 r/min

ОКС 17.160

          27.040     

          29.160.40

Дата введения 2013-12-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Автономной некоммерческой организацией "Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем" (АНО "НИЦ КД") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 183 "Вибрация, удар и контроль технического состояния"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 ноября 2012 г. N 1382-ст

4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту ИСО 7919-2:2009* "Вибрация. Оценка состояния машин по результатам измерения вибрации на вращающихся валах. Часть 2. Стационарные паровые турбины и генераторы мощностью более 50 МВт с рабочими частотами вращения 1500, 1800, 3000 и 3600 мин" (ISO 7919-2:2009 "Mechanical vibration - Evaluation of machine vibration by measurements on rotating shafts - Part 2: Land-based steam turbines and generators in excess of 50 MW with normal operating speeds of 1500 r/min, 1800 r/min, 3000 r/min and 3600 r/min") путем внесения технических отклонений, объяснение которых приведено во введении к настоящему стандарту

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Июнь 2019 г.

     Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации"**. Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "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 (www.gost.ru)

Введение

Общие требования к контролю вибрационного состояния машин разных видов по результатам измерений вибрации на вращающихся валах установлены ГОСТ ИСО 7919-1. Настоящий стандарт распространяет рекомендации ГОСТ ИСО 7919-1 на оценку вибрационного состояния крупных паровых турбин и генераторов по результатам измерений радиальной вибрации вала в точках внутри подшипников или в максимальной близости от них. Результаты измерений в этих точках способны достаточно полно характеризовать общее вибрационное состояние машин. Установленные стандартом критерии оценки вибрационного состояния обобщают опыт эксплуатации машин данного вида.

Настоящим стандартом установлены два критерия оценки вибрационного состояния машины, работающей в установившемся режиме: на основе абсолютных значений вибрации и на основе изменения этих значений. Кроме того, приведены критерии оценки вибрационного состояния по результатам измерений в неустановившемся (переходном) режиме работы машины.

Вибрацию на вращающихся валах не следует рассматривать в качестве единственного источника информации о вибрационном состоянии машины. При контроле состояния крупных паровых турбин и генераторов измерения на вращающихся валах принято дополнять измерениями вибрации на невращающихся частях. Требования к таким измерениям установлены в [4] и [5].

Методы оценки, установленные настоящим стандартом, основаны на измерении вибрации в широкой полосе частот. По мере совершенствования технологий контроля состояния машин все большее распространение получают измерения в узких полосах частот и спектральный анализ вибрации. Однако в настоящем стандарте критерии оценки вибрационного состояния по измерениям узкополосной вибрации не установлены. Более подробная информация о контроле состояния машин по различным характеристикам вибрации приведена в [11] и [12].

По сравнению с примененным международным стандартом ИСО 7919-2:2009 настоящий стандарт дополнен следующими положениями, учитывающими отечественный опыт эксплуатации машин данного вида:

- рекомендацией измерять вибрацию вала машин мощностью свыше 500 МВт с двух сторон протяженного подшипника (раздел 3);

- определением понятия установившегося режима работы машины (примечание в подразделе 4.1);

- числовым критерием допустимости наведенной вибрации (подраздел 4.1);

- установлен предельный срок превышения вибрацией уровня ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ (подпункт 4.2.3.1);

- значение максимально допустимого порогового уровня ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ снижено со значения, в 1,25 раза превосходящего значение границы между зонами В и С, до значения границы между этими зонами (подпункт 4.2.3.2);

- значение максимально допустимого порогового уровня ОСТАНОВ снижено со значения, в 1,25 раза превосходящего значение границы между зонами С и D, до значения границы между этими зонами (подпункт 4.2.3.3).

Внесенные дополнения выделены курсивом*.

________________

* В оригинале обозначения и номера стандартов и нормативных документов по тексту приводятся обычным шрифтом, отмеченные по тексту документа знаком "**" выделены курсивом. - Примечание изготовителя базы данных.

     1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает руководство по оценке вибрационного состояния машин на месте их установки по результатам измерений широкополосной вибрации вала в радиальном (т.е. перпендикулярном к его оси) направлении внутри радиальных подшипников или в максимальной близости от них. При оценке вибрационного состояния контролю подлежат:

- вибрация в нормальном установившемся режиме работы машины;

- вибрация в неустановившихся (переходных) режимах, включая разгон и выбег, начальное нагружение и изменения нагрузки;

- изменения вибрации при работе машины в нормальном установившемся режиме.

Настоящий стандарт распространяется на стационарные паровые турбины и генераторы выходной мощностью более 50 МВт с рабочими частотами вращения 1500, 1800, 3000 или 3600 мин. Он распространяется также на паровые турбины или генераторы, непосредственно соединенные с газовыми турбинами (например, в составе парогазовых энергоблоков). В этом случае критерии, установленные настоящим стандартом, применяют только к результатам измерений вибрации паровых турбин или генераторов (включая муфты сцепления).

Для общей оценки вибрационного состояния машины кроме результатов измерений, полученных в соответствии с настоящим стандартом, обычно необходимо также знать результаты измерений вибрации на невращающихся частях. Требования к таким измерениям установлены в [4] и [5].

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующий стандарт:

ГОСТ ИСО 7919-1-2002 Вибрация. Контроль состояния машин по результатам измерений вибрации на вращающихся валах. Общие 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 ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

     3 Измерения вибрации

Общие требования к методам и средствам измерений вибрации вала в целях контроля состояния машин установлены ГОСТ ИСО 7919-1**.

Изначально сбор данных о вибрации паровых турбин и генераторов осуществлялся с помощью контактных датчиков-зондов, позволяющих измерять абсолютную вибрацию вала. Позднее, по мере развития бесконтактных способов измерения вибрации, большее распространение получили измерения относительной вибрации вала. В этом случае при необходимости абсолютная вибрация вала могла быть определена векторным суммированием сигналов бесконтактного датчика и установленного на том же основании инерционного датчика, измеряющего вибрацию опорной конструкции. Для целей настоящего стандарта в равной степени допустимы измерения как относительной, так и абсолютной вибрации. Однако следует иметь в виду, что использование контактного датчика-зонда ограничивает частотный диапазон измерений.

Измерительная система должна обеспечивать выполнение измерений широкополосной вибрации в диапазоне частот, нижняя граница которого 10 Гц, а верхняя не менее чем в три раза превышает максимальную частоту вращения ротора, но не ниже 125 Гц. Однако если эту измерительную систему используют кроме целей контроля состояния также и для диагностирования, то она должна обеспечивать выполнение измерений в более широком диапазоне частот, а также проведение спектрального анализа вибрации. В особых случаях, когда на машину может воздействовать низкочастотная вибрация сторонних источников, например, в сейсмически опасных районах, следует предусмотреть использование, например, фильтрации низкочастотного отклика или задержку сигнала. Если предполагается сравнивать результаты измерений для разных машин, то следует убедиться, что измерения проведены в одном и том же диапазоне частот.

Точки измерений выбирают таким образом, чтобы измеряемая вибрация содержала достаточную информацию о колебаниях вала в радиальном направлении. В связи с этим следует избегать размещения датчиков в узлах мод собственных колебаний вала. Кроме того, следует убедиться, что средства измерений не подвергаются чрезмерным внешним воздействиям, например, воздушного шума. Обычно измерения проводят в двух ортогональных направлениях внутри каждого радиального подшипника или в непосредственной близости от него. Для ответственных машин большой мощности (свыше 500 МВт) на подшипниках большой протяженности измерения рекомендуется проводить на обоих концах подшипника. Направления измерений допускается выбирать произвольно, но обычно измерения проводят в горизонтальном и вертикальном направлениях или под углами ±45° к вертикальному направлению.

Допускается проводить измерения только в одном радиальном направлении с использованием одного датчика вибрации при условии, что это позволит получать достаточно полную информацию о вибрации вала. При этом следует учитывать, что выбранная ориентация датчика может не позволить наблюдать максимальное значение контролируемого параметра вибрации вала в данной плоскости измерений.

Измерений осевой вибрации вала для паровых турбин и генераторов, как правило, не проводят.

Характеристики измерительной системы должны быть определены с учетом влияния:

- колебаний температуры;

- магнитных полей;

- акустического шума;

- колебаний напряжения питания;

- электрического импеданса и длины соединительного кабеля;

- ориентации датчика;

- жесткости поверхности установки датчика.

Особое внимание следует уделять правильной установке датчика и тому, чтобы средства крепления датчика не ухудшали точность измерений (см., например, [10]).

Поверхность вала в месте измерения должна быть гладкой, не иметь нарушений геометрической формы, неоднородности материала и остаточного намагничивания, способных привести к искажениям сигнала (так называемым "электрическим биениям" вала). Электрические и механические биения вала, измеренные с помощью датчика, не должны в совокупности превышать 25% значения границы между зонами А и В на рабочей частоте вращения (см. таблицу А.1 приложения А).

Перед пуском паровой турбины или генератора могут быть проведены измерения перемещения вала при его медленном проворачивании. В этом случае характеристики измерительной системы должны обеспечивать точные измерения в области очень низких частот. Такие измерения обычно не могут дать достоверные сведения о биении вала на рабочей частоте вращения, поскольку на их результаты могут повлиять, например, наличие временного прогиба вала, неравномерность движения цапф вала в зазоре подшипника или движения вала в осевом направлении. Поэтому следует соблюдать осторожность при попытке компенсировать биение вала векторным вычитанием из результата измерений вибрации в рабочем режиме машины результата измерений при проворачивании ротора. Если влияющие факторы не учтены должным образом, то такая математическая операция может привести к ухудшению точности измерений и неправильной оценке вибрационного состояния машины (см. ГОСТ ИСО 7919-1**).

     4 Критерии оценки

4.1 Общие положения

В ГОСТ ИСО 7919-1** установлены два общих критерия оценки вибрационного состояния машин различных классов по измерениям вибрации вала. Один критерий - для интегрального параметра вибрации в широкой полосе частот, другой - для изменений этого параметра безотносительно к направлению изменений (в большую или меньшую сторону).

Установленные настоящим стандартом числовые значения критериев получены обобщением большого массива результатов измерений для машин данного вида, и можно ожидать, что соблюдение рекомендаций настоящего стандарта позволит обеспечить нормальное функционирование машины.

Критерии настоящего стандарта установлены для машины, работающей в установившемся режиме в заданном диапазоне нагрузок на рабочей частоте вращения. При этом для генератора допускаются обычные небольшие колебания электрической нагрузки.