1
Доступно поисковых запросов: 1 из 2
Следующий пробный период начнётся: 10 октября 2022 в 05:57
Снять ограничение

ГОСТ Р ИСО 13373-3-2016

Контроль состояния и диагностика машин вибрационный контроль состояния машин. Часть 3. Руководство по диагностированию по параметрам вибрации
Действующий стандарт
Проверено:  02.10.2022

Информация

Название Контроль состояния и диагностика машин вибрационный контроль состояния машин. Часть 3. Руководство по диагностированию по параметрам вибрации
Название английское Condition monitoring and diagnostics of machines. Vibration condition monitoring. Part 3. Guidelines for vibration diagnosis
Дата актуализации текста 01.02.2017
Дата актуализации описания 01.01.2021
Дата издания 03.04.2019
Дата введения в действие 01.12.2017
Область и условия применения В настоящем стандарте приведено общее руководство по процедурам, применяемым в целях диагностирования машин вращательного действия, использование которого обеспечивает логически структурированный подход к диагностированию этих машин по параметрам вибрации. Руководство дополнено примерами неисправностей, типичными для широкого класса машин
Опубликован Официальное издание. М.: Стандартинформ, 2019 год
Утверждён в Росстандарт

     
ГОСТ Р ИСО 13373-3-2016

          

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ


Контроль состояния и диагностика машин


ВИБРАЦИОННЫЙ КОНТРОЛЬ СОСТОЯНИЯ МАШИН


Часть 3


Руководство по диагностированию по параметрам вибрации


Condition monitoring and diagnostics of machines. Vibration condition monitoring. Part 3. Guidelines for vibration diagnosis

ОКС 17.160

Дата введения 2017-12-01

     

  Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Открытым акционерным обществом "Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем" (ОАО "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 24 ноября 2016 г. N 1769-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 13373-3:2015* "Контроль состояния и диагностика машин. Вибрационный контроль состояния машин. Часть 3. Руководство по диагностированию по параметрам вибрации" (ISO 13373-3:2015 "Condition monitoring and diagnostics of machines - Vibration condition monitoring - Part 3: Guidelines for vibration diagnosis", IDT).

________________

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



При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные и межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Март 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

Настоящий стандарт устанавливает общие процедуры, применяемые при организации диагностирования машин по параметрам вибрации. Эти процедуры включают в себя анализ структурных схем диагностирования, таблиц процессов и неисправностей и обобщены в виде логически структурированной последовательности шагов по диагностированию машин по параметрам вибрации. Вместе с тем руководство, установленное настоящим стандартом, не исключает возможность применения других подходов к диагностированию.

В стандартах серии ИСО 7919 (для измерений вибрации на вращающихся валах) и ИСО 10816 (для измерений вибрации на стационарных частях машин) установлены критерии оценки вибрации и зоны вибрационного состояния для машин разных видов и размеров, как новых, так и находящихся в эксплуатации длительное время.

В ИСО 13373-1 представлены основные процедуры, используемые при анализе вибрационных сигналов в целях контроля состояния. Они включают в себя выбор преобразователей и мест их размещения, а также диапазона частот измерений для машин разных видов, выбор вида контроля вибрации (непрерывного или периодического), анализ потенциальных проблем в работе машины.

В ИСО 13373-2, который является вводным руководством по диагностированию, рассматриваются такие аспекты, как характеристики системы формирования сигнала, методы представления сигнала вибрации во временной и частотной областях, характерные формы сигналов и признаки, которым могут и соответствовать типичные неисправности или особенности работы машины.

Руководство, установленное в настоящем стандарте, распространяется на машины всех видов. Более детальные рекомендации могут быть даны в других стандартах для машин отдельных видов.

Настоящий стандарт не устанавливает границ зон вибрационного состояния. Такие границы установлены в стандартах серии ИСО 7919 для параметров вибрации вращающихся валов и в стандартах серии ИСО 10816 для параметров вибрации на стационарных частях машин.

     1 Область применения

В настоящем стандарте приведено общее руководство по процедурам, применяемым в целях диагностирования машин вращательного действия, использование которого обеспечивает логически структурированный подход к диагностированию этих машин по параметрам вибрации. Руководство дополнено примерами неисправностей, типичными для широкого класса машин.

Примечание - Руководства для машин конкретных видов установлены другими стандартами серии ИСО 13373.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:      

ISO 1925 Mechanical vibration - Balancing - Vocabulary (Вибрация. Балансировка. Словарь)

_______________

После пересмотра данному международному стандарту будет присвоен номер ISO 21940-2.


ISO 2041, Mechanical vibration, shock and condition monitoring - Vocabulary (Вибрация, удар и контроль состояния. Словарь)

ISO 7919-1, Mechanical vibration of non-reciprocating machines - Measurements on rotating shafts and evaluation criteria - Part 1: General guidelines (Вибрация машин без возвратно-поступательного движения. Измерения на вращающихся валах и критерии оценки. Часть 1. Общее руководство)

ISO 13372, Condition monitoring and diagnostics of machines - Vocabulary (Контроль состояния и диагностика машин. Словарь)

ISO 13373-1, Condition monitoring and diagnostics of machines - Vibration condition monitoring - Part 1: General procedures (Контроль состояния и диагностика машин. Вибрационный контроль состояния. Часть 1. Общие методы)

ISO 13373-2, Condition monitoring and diagnostics of machines - Vibration condition monitoring - Part 2: Processing, analysis and presentation of vibration data (Контроль состояния и диагностика машин. Вибрационный контроль состояния. Часть 2. Обработка, анализ и представление результатов измерений вибрации)

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ИСО 1925, ИСО 2041 и ИСО 13372.

     4 Измерения

4.1 Измерения вибрации

Результаты применения процедур, установленных настоящим стандартом, зависят от того, насколько надежными являются измерения параметров вибрации (см. [1]).

В общем случае измерения вибрации бывают трех видов:

a) измерения на конструктивно неподвижных частях машины, таких как подшипниковая опора, корпус или фундамент машины, с использованием, например, акселерометров или преобразователей скорости (см. [6]);

b) измерения относительного движения ротора и подшипниковой опоры с использованием, например, датчиков вибрации бесконтактного типа (см. [9]);

c) измерения абсолютного движения вращающихся элементов, например, с использованием прижимного щупа с датчиком инерционного типа или посредством сочетания средств измерений, указанных в перечислениях а) и b) (см. [9]).

Указанные виды измерений используют для оценки вибрационного состояния машин, например, в соответствии со стандартами серий [7] и [8].

Важно понимать, что для обнаружения неисправностей разных видов в разных машинах необходим правильный выбор соответствующих преобразователей и систем измерений вибрации. Например, от конкретного режима работы машины будет зависеть диапазон частот измерений и требуемое разрешение по частоте.

При выборе преобразователей вибрации и систем измерений вибрации следует руководствоваться рекомендациями ИСО 13373-1 и ИСО 13373-2.

4.2 Измерения рабочих характеристик машины

Вибрация машины и соответствующие диагностические признаки в значительной степени зависят от текущих значений рабочих характеристик машины, что необходимо учитывать при проведении диагностирования. Поэтому наряду с измерениями вибрации необходимо измерять также такие характеристики, как скорость вращения ротора, приложенная нагрузка, давление, температура и т.п.

Рекомендуется, чтобы базовые уровни контролируемых параметров вибрации, с которыми впоследствии сопоставляют текущие значения этих параметров, были построены для разных возможных значений рабочих характеристик.

Дополнительные рекомендации по использованию результатов измерений рабочих характеристик приведены в [11].

     5 Структурный подход к диагностированию

В настоящем стандарте процесс диагностирования описывается через такие элементы, как структурные схемы, таблицы процессов и таблицы неисправностей. Структурные схемы и таблицы процессов, по сути, представляют собой последовательность ответов на вопросы, встающие перед пользователем в ходе диагностирования. Структурные схемы используют для общего обзора событий и описания их особенностей, в то время как таблицы процессов позволяют провести более углубленный анализ этих событий. Таблицы неисправностей используют, чтобы связать основные события, которые могут произойти с машиной, и способы, которыми они себя проявляют.

В приложении А структурный подход к диагностированию машины определен следующим образом:

a) сбор общей информации о машине, источниках вибрации и вибрационном состоянии (раздел А.1);

b) получение ответов на ряд вопросов, направленных на диагностирование наиболее характерных неисправностей, таких как дисбаланс, несоосность, трение между движущимися частями (раздел А.2);

c) анализ возможных действий, связанных с полученным диагнозом (раздел А.3).

В других приложениях к настоящему стандарту рассмотрены подходы к поиску неисправностей широкого класса машин:

- неисправностей, связанных с установкой машины (приложение В);

- неисправностей радиальных гидродинамических подшипников (приложение С);

- неисправностей подшипников качения (приложение D).

Более подробные рекомендации для машин разных видов приведены в других стандартах серии ИСО 13373.

Структурный подход можно рассматривать как обобщение практики опытных специалистов, работающих в сфере диагностирования машин, хотя он не исключает возможность применения других подходов.

Следует обратить внимание на такое важное обстоятельство: иногда результаты диагностирования по параметрам вибрации указывают на возможное наличие недостатков конструкции обследуемой машины. В этом случае рекомендуется обратиться за консультациями к изготовителю машины.

     6 Дополнительные исследования

6.1 Общие положения

После использования основных инструментов структурного подхода (структурных схем, таблиц процессов и таблиц неисправностей) в целях более детального выяснения причинно-следственных связей могут потребоваться дополнительные исследования. В некоторых ситуациях при согласии оператора машины для этого прибегают к изменению ее физического состояния.

Типичные методы дополнительных исследований описаны в 6.2-6.4.

6.2 Методы без изменения рабочих характеристик

6.2.1 Общие положения

Исследования данного вида проводят в ходе нормального функционирования машины при неизменных рабочих характеристиках.

6.2.2 Анализ тренда

Цель анализа тренда состоит в отслеживании изменений состояния машины со временем на основе непрерывных или периодических измерений как контролируемых параметров вибрации, так и рабочих параметров машины. Контролируемые параметры вибрации могут представлять собой энергетические характеристики (пиковое или среднеквадратичное значение) широкополосной вибрации или характеристики отдельных узкополосных составляющих. Более детальный анализ может включать в себя исследование регрессионных зависимостей наблюдаемых параметров с возможной экстраполяцией данных.

6.2.3 Анализ фазовых соотношений

Фаза составляющей вибрации несет важную информацию о состоянии машины, которая может быть использована при наличии соответствующего сигнала сравнения. Например, информацию о фазе используют, чтобы различать между собой такие неисправности, как несоосность, дисбаланс, резонанс механической системы и трение между движущимися частями.

6.2.4 Возбуждение резонансов

Испытания с возбуждением резонансов элементов машины, например с помощью ударника молоткового типа или вибровозбудителя, проводят с целью обнаружения собственных частот, которые могут совпадать с частотами вынуждающих сил в машине. Обычно такие испытания проводят на стационарных частях машин. Схожие по характеру испытания заключаются в определении критических скоростей вращения вала или валопровода. Испытания на резонанс обычно выполняют при неработающей машине, а критические скорости вращения определяют на режимах разгона или выбега (см. 6.3.1).

6.2.5 Определение форм колебаний в рабочем режиме машины

Измерения в данном виде исследований проводят с целью визуализации вибрации машины на разных частотах (но обычно на частоте вращения ротора) в нормальном режиме ее работы. Такие измерения должны включать в себя определение не только амплитудных, но и фазовых составляющих во всех точках машины. Это позволяет исследовать движение различных частей машины относительно друг друга.

6.2.6 Анализ длинных временных реализаций

Данный метод применяют с целью получения таких временных реализаций, которые обычно не записывают в традиционных методах контроля вибрации. Длительность записи зависит от конкретного применения. Обычно такие записи получают одновременно для нескольких параметров, включая рабочие характеристики машины, и используют для выявления быстротекущих событий или для последующего детального анализа собранных данных.

6.3 Методы с изменением рабочих характеристик

6.3.1 Изменение рабочих характеристик

Возможность варьирования рабочих характеристик машины всегда должна быть согласована с ее оператором. Особенно тщательно следует подходить к ситуациям, когда предполагаемые изменения приводят к выходу за пределы допусков, установленных изготовителем. Примерами варьирования рабочих характеристик в целях диагностирования являются:

- изменение скорости машины (режим разгона, режим выбега);

- изменение температуры масла, изменение нагрузки и т.п.

6.3.2 Полный модальный анализ

Модальный анализ представляет собой мощный инструмент для описания динамического поведения машины, включая ее собственные частоты, коэффициенты демпфирования и формы мод. Такие испытания требуют больших затрат времени и средств, специального оборудования и большого опыта в их проведении, поэтому обычно применяются только в случаях крайней необходимости. Как правило, машину перед проведением таких испытаний останавливают. Однако следует иметь в виду, что характеристики, полученные для неработающей машины, могут отличаться от тех, что имеют место при ее нормальной работе, особенно в случае машины с гидродинамическими подшипниками.

6.4 Методы с изменением физического состояния машины

Изменение физического состояния машины связано с вмешательством в ее конструкцию и может включать в себя изменение положения частей машины относительно друг друга, варьирование массовых и жесткостных характеристик. Рекомендуется проводить измерения контролируемых параметров до и после вмешательства в конструкцию машины. Примерами испытаний с изменением физического состояния машины могут служить:

- определение дисбаланса ротора;

- индицирование ротора (изменение относительного положения сопрягаемых элементов на 180°);

- пуск машины с отсоединенной нагрузкой;

- дополнительные измерения соосности сопряженных валов, положения ротора в подшипниках, температуры статора и т.п.

     7 Дополнительные методы диагностирования

Методы настоящего стандарта представляют собой последовательность логических действий, определяемых опытом диагностирования машин разных видов. Однако существуют также другие, хорошо зарекомендовавшие себя подходы к диагностированию, основанные на принципах:

- искусственного интеллекта;

- накопления баз знаний;

- распознавания образов;

- нейронных сетей.

Такие подходы рассмотрены в ИСО 13379-1.

     8 Составление рекомендаций

Корректирующие и восстановительные действия, предпринимаемые по результатам обследования машины, зависят от многих обстоятельств, среди которых важную роль играют вопросы:

- безопасной эксплуатации;

- экономической эффективности;

- оптимальности конструкции машины.

Очевидно, что действия, следующие за поставленным диагнозом, зависят от конкретных обстоятельств и выходят за рамки рекомендаций настоящего стандарта. Однако специалисту, выполняющему работы по диагностированию, важно рассматривать возможные решения в ответ на поставленный диагноз и результаты применения соответствующих корректирующих (восстановительных) процедур.

Рекомендуемые действия зависят от степени доверия к результатам диагностирования (например, от того, правильными ли были предыдущие диагнозы для данной машины), типа неисправности и ее критичности, а также от экономических обстоятельств и обстоятельств, связанных с безопасностью эксплуатации машины. Хотя в полном объеме вопрос составления рекомендаций в настоящем стандарте не рассматривается, некоторые вопросы, сопутствующие составлению таких рекомендаций, рассмотрены в разделе А.3.

Приложение А
(справочное)

Таблицы процессов, применяемые в рамках структурного подхода к вибрационному анализу машин

А.1 Начальный сбор данных

Начальные вопросы, используемые для сбора необходимой информации и подтверждения ее достоверности, приведены в таблице А.1.


Таблица А.1 - Начальные вопросы

Шаг

Вопрос

Детализация вопроса

Следующий шаг

1

Тип машины

Основные элементы машины (привод, приводная часть, соединения, подшипники, постоянная или переменная частота вращения и т.д.).

Знаком ли специалист с машинами данного вида.

Есть ли опыт работы с машинами данной или аналогичной конструкции.

Место установки машины

2

2

Целостность машины

Функционирует ли машина.

Целесообразно ли продолжать работу машины.

Целесообразен ли повторный пуск машины.

Выполнен ли анализ риска для оценки возможности поддержания целостности машины в процессе ее работы, пока выполняется диагностирование

3

3

Наличие аномалии в вибрационном состоянии

Могут ли быть получены значения параметров вибрации.

Каково нормальное вибрационное состояние для данной машины

4

4

Как была выявлена аномалия

Был ли сигнал предупреждения по параметрам вибрации.

Показывают ли текущие данные вибрации наличие существенных изменений.

Существенно ли отличаются текущие данные от результатов предыдущих измерений.

Был ли слышен нехарактерный шум при работе машины.

Показал ли визуальный осмотр наличие дефекта (например, утечку газа, масла, пара или жидкости)

5

5

Достоверность результатов измерений вибрации

Выполнить проверку временных/спектральных характеристик вибрации.

Соответствуют ли характеристики ожидаемым.

Содержат ли они признаки неисправности (отсутствие сигнала на выходе, сдвиг нуля, повышенный низкочастотный шум).

Правильно ли установлен преобразователь.

Не нарушена ли целостность сигнального кабеля.

Правильно ли работает устройство согласования сигнала.

Рассмотреть возможность проведения независимых измерений ручным щупом.

Проверить наличие явных признаков неисправности невибрационной природы (например, изменение температуры масла или подшипника, изменение положения вала, появление нехарактерного шума).

Определена ли аномалия по сигналу только с одного преобразователя (см. шаг 6)

6

6

Определена ли аномалия по сигналу только с одного преобразователя

Проверить вибрацию в ортогональных направлениях.

Проверить вибрацию в других точках вдоль ротора.

Сравнить вибрацию вала и подшипниковой опоры.

Проверить состояние преобразователя и измерительной цепи.

Проверить, не были ли перепутаны местами участки измерительной цепи для разных каналов измерений

7

7

Какова оценка вибрационного состояния

Сравнить параметры широкополосной вибрации с границами зон вибрационного состояния, например, по ИСО 7919 или ИСО 10816. Если границы зон превышены (например, вибрационное состояние соответствует зоне С или D) или вибрация иным образом указывает на отклонения в работе машины, то определяют, какие незамедлительные мероприятия должны быть предприняты в отношении данной машины (при этом достоверность данных должна быть подтверждена в соответствии с шагами 5 и 6). В противном случае переходят к шагу 8

8

8

Какие параметры сигнала вибрации (его составляющих) рассматриваются

Общий уровень в широкой полосе частот.

Амплитуда и фаза первой гармоники частоты вращения.

Амплитуда и фаза второй гармоники частоты вращения.

Спектральный состав сигнала и амплитуды составляющих на других характерных частотах (подсинхронной, лопастной, прохождения стержней ротора и др.) для машины данного вида

9

9

Наблюдалась ли данная аномалия прежде

Что сообщают накопленные сведения о том, например, как давно аномалия имеет место, выявлены ли ее причины, вызывала ли она отказ машины

10

10

Факторы времени для данной аномалии

Время проявления аномалии.

Длительность проявления аномалии.

Характерное время развития аномалии (например, скачкообразно, в течение нескольких секунд или плавно, в течение нескольких минут или часов).

Продолжают ли изменяться параметры вибрации

11

11

Рабочее состояние машины

Каким было состояние машины в момент обнаружения аномалии.

Каково оно на настоящий момент.

Остается ли состояние машины нормальным.

Остаются ли параметры технического состояния в пределах допусков, установленных изготовителем

12

12

Привели ли к аномалии изменения в функционировании машины

Оставалось ли изменение функционирования машины в пределах нормы.

Когда аналогичные изменения осуществлялись в последний раз.

Рассмотреть прежнее нормальное состояние машины до проведения каких-либо работ по техническому обслуживанию или изменения функционирования машины.

Оставалась ли реакция машины на изменение ее функционирования в пределах нормы

13

13

Привела ли аномалия к изменению функционирования машины

Каким был отклик машины.

Согласуются ли эти данные с предшествующим опытом

14

14

Связь аномалии с рабочими характеристиками невибрационной природы

Определить, существует ли связь между параметрами невибрационной природы (частота вращения, нагрузка, температура, давление, расход рабочей жидкости, относительное положение частей машины и т.п.)

15

15

Проводились ли в недавнем прошлом работы по техническому обслуживанию машины

Есть ли связь между этими работами и выявленной аномалией.

Когда подобные работы проводились в прошлом и как они отражались на вибрационном состоянии машины.

16

16

Перейти к шагу 17 (раздел А.2)

А.2 Постановка диагноза

Вопросы, появляющиеся в ходе диагностирования, собраны в таблице А.2.


Таблица А.2 - Вопросы, рассматриваемые в процессе диагностирования

Закупки не найдены
Свободные
Р
Заблокированные
Р
Роль в компании Пользователь

Для продолжения необходимо войти в систему

После входа Вам также будет доступно:
  • Автоматическая проверка недействующих стандартов в закупке
  • Создание шаблона поиска
  • Добавление закупок в Избранное