ГОСТ Р ИСО 10816-8-2016. Национальный стандарт Российской Федерации. Вибрация. Контроль состояния машин по результатам измерений вибрации на невращающихся частях. Часть 8. Установки компрессорные поршневые

5 Вибрационные критерии

 

5.1 Параметры вибрации

Вибрационные критерии установлены для общих показателей вибрации, выраженной в единицах перемещения, скорости и ускорения (см. 4.4).

5.2 Зоны вибрационного состояния

5.2.1 Общие положения

Для количественного описания вибрации, создаваемой компрессорной установкой, и выдачи рекомендаций по возможным действиям вводят понятие зон вибрационного состояния для общих показателей вибрации. Числовые значения границ зон не предназначены служить в качестве технических условий при приемочных испытаниях, но вместе с тем эти границы могут быть использованы в качестве руководства с тем, чтобы избежать чрезмерно завышенных и нереалистических требований к вибрации установки. В ряде случаев для компрессоров некоторых типов могут быть отмечены особенности, требующие изменения значений границ зон (в большую или меньшую сторону), что является предметом соглашения между покупателем и поставщиком. При этом обычно необходимо объяснить причину данных изменений и, в частности, подтвердить, что установка не будет подвергаться опасности при работе с вибрацией повышенного уровня.

Вводится следующая классификация зон вибрационного состояния.

Зоны A и B: Компрессорные установки, вибрация которых попадает в эти зоны, обычно считают пригодными для дальнейшей эксплуатации без ограничения сроков.

Зона C: Компрессорные установки, вибрация которых попадает в эту зону, обычно рассматривают как непригодные для длительной непрерывной работы. Обычно такие установки могут функционировать ограниченный период времени, пока не появится подходящая возможность для проведения ремонтных работ. Следует провести анализ состояния установки, который бы позволил поставщику и покупателю прийти к соглашению о возможности ее длительной безопасной эксплуатации.

Зона D: Уровни вибрации в данной зоне обычно рассматривают как достаточно серьезные, для того чтобы вызвать повреждение компрессора и присоединенного оборудования.

Описание зон состояния для поршневых компрессорных установок приведено в таблице 1.

 

Таблица 1

 

Зоны вибрационного состояния

 

Зона	Диапазон	Вибрационное состояние	Описание (см. также примечания)
A	Ниже границы A/B	Приемлемое	Компрессорные установки, вибрация которых попадает в эти зоны, обычно считают пригодными для дальнейшей эксплуатации без ограничения сроков
B	От границы A/B до границы B/C
C	От границы B/C до границы C/D	Неопределенное	Необходим анализ и возможные корректирующие действия. Поставщику и покупателю следует решить, пригоден ли компрессор для длительной безопасной эксплуатации
D	Выше границы C/D	Неприемлемое	Как правило, необходимы срочные корректирующие действия или незамедлительный останов (см. примечание 3)
Примечание 1 - Числовые значения границ зон не применяют для испытаний на стенде, поскольку условия этих испытаний существенно отличаются от условий на месте применения за счет разницы в жесткости фундамента, способах крепления, нагрузки, потоке и состоянии газа, резонансах, работе элементов установки и пр. Исходя из опыта изготовителя, для испытаний на стенде могут быть предложены другие значения границ, которые следует согласовать с покупателем. Примечание 2 - Зона B введена, чтобы определить границы A/B и B/C, которые могут использоваться в справочных целях. Испытания, проведенные в основном для низкоскоростных машин с постоянными рабочими условиями, показывают, что для большинства машин значения общего показателя вибрации сосредоточены вблизи границы A/B. Примечание 3 - Если значение общего показателя вибрации для скорости в точке на главном трубопроводе находится выше границы C/D, то это не обязательно означает быстрое накопление усталостных повреждений в этом трубопроводе. Такие повреждения чаще будут иметь место в отводных трубах малого диаметра (например, конденсатоотводчике) или в присоединенном к главному трубопроводу оборудовании (например, датчиках давления и температуры). Вследствие этого не рекомендуется рассматривать возможность немедленного останова машины, если выполнены следующие условия: - максимальное среднеквадратичное значение скорости на трубопроводе не превышает 45 мм/с; - от главного трубопровода не отведены трубы малых диаметров и к нему не присоединено вспомогательное оборудование, для которых наблюдают большие значения скорости; - общий показатель вибрации трубопровода для перемещения находится ниже границы C/D; - анализ, выполненный каким-либо аналитическим методом, методом конечных элементов или с использованием прямых измерений механических напряжений для сечения трубопровода показывает, что его усталостные повреждения маловероятны; - поставщик и покупатель пришли к соглашению о возможной долговременной эксплуатации установки при повышенной вибрации; - исключена возможность того, что данная повышенная вибрация обусловлена возбуждением механических резонансов частей установки.

 

5.2.2 Критерии приемки

Критерии приемки по показателям вибрации должны быть предметом соглашения между поставщиком и покупателем. Таблица 1 может быть использована в качестве руководства для определения критериев приемки как для нового, так и для восстановленного оборудования.

5.3 Границы зон вибрационного состояния

5.3.1 Числовые значения

Числовые значения границ зон вибрационного состояния, определенных через общие показатели вибрации для перемещения, скорости и ускорения, для компрессоров с горизонтальным и вертикальным расположением цилиндров приведены в таблицах 2 - 4 и графически изображены в приложении B.

 

Таблица 2

 

Границы зон вибрационного состояния для элементов

компрессорной установки, определенные

через среднеквадратичное значение перемещения, мм

 

Элемент установки	Горизонтальный компрессор			Вертикальный компрессор
	A/B	B/C	C/D	A/B	B/C	C/D
Фундамент	0,032	0,048	0,072	0,032	0,048	0,072
Корпус (верхняя поверхность)	0,084	0,127	0,191	0,084	0,127	0,191
Цилиндр (поперек хода штока поршня)	0,139	0,207	0,310	0,170	0,255	0,382
Цилиндр (вдоль хода штока поршня)	0,170	0,255	0,382	0,139	0,207	0,310
Устройство выравнивания пульсаций	0,202	0,302	0,454	0,202	0,302	0,454
Трубопровод	0,202	0,302	0,454	0,202	0,302	0,454

 

Таблица 3

 

Границы зон вибрационного состояния для элементов

компрессорной установки, определенные

через среднеквадратичное значение скорости, мм/с

 

Элемент установки	Горизонтальный компрессор			Вертикальный компрессор
	A/B	B/C	C/D	A/B	B/C	C/D
Фундамент	2,0	3,0	4,5	2,0	3,0	4,5
Корпус (верхняя поверхность)	5,3	8,0	12,0	5,3	8,0	12,0
Цилиндр (поперек хода штока поршня)	8,7	13,0	19,5	10,7	16,0	24,0
Цилиндр (вдоль хода штока поршня)	10,7	16,0	24,0	8,7	13,0	19,5
Устройство выравнивания пульсаций	12,7	19,0	28,5	12,7	19,0	28,5
Трубопровод	12,7	19,0	28,5	12,7	19,0	28,5
Примечание - В отношении вибрации, превышающей границу C/D, - см. примечание 3 к таблице 1.

 

Таблица 4

 

Границы зон вибрационного состояния для элементов

компрессорной установки, определенные

через среднеквадратичное значение ускорения, м/с²

 

Элемент установки	Горизонтальный компрессор			Вертикальный компрессор
	A/B	B/C	C/D	A/B	B/C	C/D
Фундамент	2,5	3,8	5,7	2,5	3,8	5,7
Корпус (верхняя поверхность)	6,7	10,1	15,1	6,7	10,1	15,1
Цилиндр (поперек хода штока поршня)	10,9	16,3	24,5	13,5	20,1	30,2
Цилиндр (вдоль хода штока поршня)	13,5	20,1	30,2	10,9	16,3	24,5
Устройство выравнивания пульсаций	16,0	23,9	35,8	16,0	23,9	35,8
Трубопровод	16,0	23,9	35,8	16,0	23,9	35,8

 

Если не установлено иное, то для компрессоров с V-образным и W-образным расположением цилиндров применяют те же значения, что и для вертикальных компрессоров. В случае L-образного расположения цилиндров для вибрации цилиндров используют значения, установленные для цилиндров вертикального или горизонтального компрессоров, в зависимости от направления хода штока поршня.

Значения, установленные для трубопровода, могут использоваться в качестве первого предварительного критерия для отводных труб малого диаметра, однако использовать эти значения следует с осторожностью, поскольку оценка вибрации отводных труб в значительной степени зависит от качества их сварки, свойств механических соединений этих труб с другими элементами установки и закрепленных на трубах устройствах.

5.3.2 Влияние способа установки и фундамента

Значения общих показателей вибрации, приведенные в таблицах 2 - 4, применяют в случае, когда компрессорная установка, включая компрессор и приводной механизм, закреплены на жестком бетонном фундаменте. В случае установки на металлическую платформу, эта платформа сама должна обладать достаточной жесткостью и, кроме того, быть жестко установлена на бетонном фундаменте. Опорные конструкции (бетонный фундамент и платформа) не должны совершать резонансных колебаний. Данные таблиц 2 - 4 не применимы, когда опорная конструкция установлена через систему виброизоляции (например, пружины). В этом случае границы зон вибрационного состояния должны быть согласованы между поставщиком и покупателем.

5.3.3 Вибрация в направлении хода штока поршня

Силы, действующие при расширении газа в цилиндре, вызывают вибрацию в направлении хода штока поршня, которая в общем случае выше, чем в поперечном направлении. Эта вибрация, в свою очередь, вызывает механические напряжения растяжения и сжатия, которые, как правило, менее опасны, чем изгибные напряжения, связанные с поперечной вибрацией цилиндров. По этой причине в направлении хода штока поршня допустима вибрация более высокого уровня.

5.3.4 Вибрация вертикальных компрессорных установок

Для вертикальных компрессоров допустимы более высокие уровни вибрации в поперечном направлении, чем в направлении хода штока поршня. Это связано с тем, что такие установки обладают меньшей жесткостью в поперечном направлении, чем установки с горизонтальным расположением цилиндров.