GB T 11348.5-2008 旋转机械转轴径向振动的测量和评定.第5部分 水力发电厂和泵站机组.pdf
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1、每ICS 17. 160 J 04 国家标准和国11: .、中华人民GB/T 11348.5-2008/180 7919-5 :2005 代替GBjT11348. 5- 2002 旋转机械转轴径向振动的测量和评定第5部分:水力发电厂和泵站机组Mechanical vibration-Evaluation of machine vibration by measurements on rotating shafts-Part 5: Machine sets in hydraulic power generating and pumping plants (ISO 7919-5: 2005 , I
2、DT) 2009-05-01实施2008-09-27发布发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局平吼叫7中国国家标准化管理委员会、:vGB/T 11348.5-2008/ISO 7919-5: 2005 目次前言. 1 l 范围.1 2 规范性引用文件.3 测量方法.2 4 评定准则.2 附录A(规范性附录在规定运行工况下水轮机组转轴相对振动的评定准则.4 附录B(资料性附录水力机组转轴振动特性.8 附录C(资料性附录分析步骤和应用的回归技术.10 附录D(资料性附录)GB/T 11348.5再版的目的12参考文献.14 GB/T 11 348.5-2008/ISO 7919-5: 2005
3、 目。言GB/T 11348旋转机械转轴径向振动的测量和评定分为以下五个部分=一一第1部分z总则;一一第2部分:50MW以上,额定转速1500 r/min、1800r/min、3000r/min、3600 r/min陆地安装的汽轮机和发电机;一一第3部分:藕合的工业机器;一一第4部分:燃气轮机组s一一第5部分z水力发电厂和泵站机组。本部分为GB/T11348的第5部分。GB/T 11348的本部分等同采用国际标准IS07919-5 :2005(机械振动转轴径向振动的测量和评定第5部分:水力发电厂和泵站机组)(英文版本部分等同翻译IS07919-5 :2005. 为便于使用,本部分与IS0791
4、9-5:2005相比,做了如下编辑性修改:一一将本国际标准一词改为本部分;一一删除国际标准的前言;一一用小数点符号代替小数点符号,;一一-修改了原标准名称;一一一对IS07919-5:2005中引用的其他国际标准,有被我国等同采用的用我国标准代替对应的国际标准,未被等同采用为我国标准的直接引用国际标准。本部分是对GB/T11348.5-2002(旋转机械转轴径向振动的测量和评定第5部分z水力发电厂和泵站机组的修订。与GB/T11348. 5-2002相比,主要技术内容变化如下:一一修改了评价准则,用一种更宽划分,把整个评价区域划分为两个大区域,以代替以前的四个评价区域,以及改变了定义并用原B/
5、C边界线划分进行评价。在两个新的大区A-B和C-D内,原A/B和C/D边界线仍然保留,用于表示基于统计的不同振动烈度等级。关于本版修订目的的更多信息在附录D中给出。本部分自实施之日起代替GB/T11348. 5-2002。本部分的附录A是规范性附录,附录B、附录C、附录D是资料性附录。本部分由全国机械振动、冲击与状态监测标准化技术委员会提出并归口。本部分负责起草单位:哈尔滨大电机研究所。本部分参加起草单位z郑州机械研究所、东方电机有限公司、湖北省电力试验研究院、武汉汽轮发电机厂、哈尔滨汽轮机厂有限公司。本部分主要起草人:胡建文、韩国明、挑大坤、陈昌林、张大国、饶红兵、刘书秀、张刚。本部分所代替
6、标准的历次版本发布情况为z一一GB/T11348. 5- 2002. I GB/T 11348.5-2008/180 7919-5: 2005 1 范围旋转机械转轴径向振动的测量和评定第5部分:水力发电厂和泵站机组GB/T 11348的本部分给出的准则适用于正常运行条件下水力发电厂和泵站机组在轴承或靠近轴承处测量的转轴振动的评定。根据稳态运行工况下的振动值和这些值可能出现的幅值变化来提出这些准则。注1:所规定的数值不作为振动评价的唯一依据,因为评价机器的振动状态通常要考虑转轴振动和轴承座振动两个方面(见GB/T11348. 1和GB/T6075. 1). 本部分造用于水力发电厂和泵站机组,其额
7、定转速为60r/minl 800 r/min,轴瓦类型为筒式或分块瓦轴承,主机功率大于或等于1MW。轴线的位置可以是垂直、水平或与这两个方向成任意角度。本部分适用的机组有以下组合:a) 水轮机与水轮发电机;b) 泵与作电动机运行的电机;c) 水泵-水轮机和电动机-发电机zd) 水轮机、泵和电动发电机组(典型的蓄能机组)。包括辅助设备(如同轴线上的启动水轮机或励磁机。本部分也适用于通过齿轮或径向弹性联轴器与发电机或电动机连接的水轮机或泵.注2:转速在1000 r/min-1 800 r/min之间的电机按照GB/T11348.3规定的标准来评定.本部分不造用于以下机器:a) 热电厂或工业设备中的
8、泵这类机器见GB/T11348. 3) ; b) 用滚动轴承的水力机器;c) 用水润滑轴承的水力机器。按GB/T11348. 1的规定,水力发电厂和泵站机组转轴振动测定的任务如下za) 任务A:振动特性的变化;b) 任务B.过大的动载荷zc) 任务C:径向间隙的监测。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过GB/T11384的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单不包括勘误的内容或修订版均不适用于本部分,然而,鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本部分。GB/T 11348. 1 旋转机械转轴径向
9、振动的测量和评定第1部分:总则(GB/T11348. 1-1999, idt IS0 7919-1: 1996 ,Mechanical vibration-Evaluation of machine vibration by measurements on non rotating parts-Part 1 : General guidelines) GB/T 17189 水力机械(水轮机、蓄能泵和水泵水轮机振动和脉动现场测试规程(GB/T 17189- 2007 ,IEC 60994:1991) GB/T 21487.1 旋转轴振动测量系统第1部分z径向振动的相对和绝对检测(GB/T2148
10、7. 1-2008 , IS0 10817-1: 1998,即T)1 GB/T 11348.5一2008/1807919-5: 2005 3 测量方法3. 1 总则测量的步骤方法和使用仪器,应按照GB/T11348. 1和GB/T17189中的规定。3.2 测量类型水力机组转轴相对与绝对振动的测量采用非接触传感器。由于低转速的水力机器要求测量仪器很低的频段,所以骑轴式惯性传感器通常不能使用。对于相对振动测量,传感器最承座上对于立式机组通常如此), 多,否则,测量的信号不能代表评估,后者通常困难而又昂对于传感器支撑结低固有频率,应大支撑结构的绝对同方向,从惯性式传而不是转轴3.3 测量平面测量任
11、务A器安装在同一为了便于实施,如果只是出最重要的几个。应是当干扰事件对于测量任务有相关的振型都出不同测量平面的重要的.如果轴承3. 4 测量设备测量设备性能应符合的相对运动应比轴的运动小得的静态分析或附加测量来上能产生明显振动的最,它们可以得如法兰处也进行测量是测量设备的频率范围应该适合沁栅转轴振动较宽的单z捅。它应该从机器额定转速频率的1/4到水斗或叶片过流频率的2倍。测量系统的幅值范围至少应该是主要区域A岳和区域C-D之间界限值的4倍(见附录A.2),以便能精确监测瞬态运行工况下的振动。4 评定准则4. 1 水轮机运行工况在水轮机运行工况下,机组的振动幅值和振动幅值变化的评定准则列于附录A
12、。鉴于立式水轮机转轴振动轨迹的特殊性,推荐的测量值是相对振动位移的最大值Smaxo由于大多数测量系统以测量方向上的振动位移峰-峰值Sp_p显示(见GB/T11348. 1) ,所以位移幅值评定准则由两种测量值确定。这些准则适用于额定转速在60r/minl 800 r/min的机组,在合同许可的稳态负荷GB/ T 11 348.5-2008/ISO 7919-5:2005 工况内运行。除了第1章规定的不适用机器外,本准则适用于在稳态工况下各种水轮机带动的机组,不论何种类型,什么水头及多大功率。必须注意由于来自转轮旋流出口的径向力,轴流定桨式水轮机、混流式水轮机和水泵水轮机偏离设计最优工况运行时,
13、可能出现较高的轴振动。影响范围通常用水轮机流量低于在每个水头下相应最大效率时流量的80%来确定。对于水泵水轮机,由于转轮设计兼顾了水轮机和水泵转轮的最优设计,因此转轴振动幅值可以比正常规定的值更高一些。对于运转平稳的水轮机(如水斗式水轮机,轴流转桨式水轮机)t转轴振动幅值通常会更低。4. 2 泵的运行工况目前还没有足够的数据可用来制定机组在泵运行工况下的准则,GB/T11348的这部分将增补在将来的版本中。4. 3 特殊运行工况必须注意下列运行工况:a) 低负荷和超负荷的稳态运行工况,以及频繁的开机和停机过程中的瞬态运行工况;b) 稀少的运行工况,例如紧急停机工况、甩负荷、泵和水泵-水轮机在投
14、人机械制动时的运行。这些运行过程的评价比在指定的负荷范围内运行评价困难得多。现在还没有足够的数据和经验来建立这些特殊的运行工况的限制曲线。越低于额定工况,水力机械内的水流受到的扰动越大。象脱流和涡动那样的扰动会产生强烈的随机激振。由于水的密度大,水轮机随机激振力要比汽轮机大得多。然而,在指定的负荷范围以外区域运行时,通常质量不平衡产生的转轴振动完全被随机振动分量掩盖。由于特殊运行工况下,存在这些巨大的随机分量,所以应该较少地依赖于瞬时振动值Smax或SP_Pt而更多地依赖平均值,此平均值至少是转动,0圈以上所采集数据的平均值。应该注意到,总体来说,机器振动状态的总体评价是基于上面定义的转轴的相
15、对振动和非转动部件上的振动测量两个方面作出的见GB/T6075.白。3 GB/T 11 348.5-2008/1807919-5:2005 附录A(规范性附录)在规定运行工况下水轮机组转轴相对振动的评定准则A.1 引言注2:A和B之间的虚线边界表示在数据库中50%的累积概率分布。A.2中是按照4且l的定义,稳态运行工转轴的报励值自在其他的测量0多台机器的振动故障,因而,被用来区域D.出于分析和维修的目的,振动值高于C/D边界线的机器通常需要停机,因为它们的振动被认为相当严重,而且可能导致机器损坏。注3:C和D之间的虚线边界表示在数据库中98%的累积概率分布。区域界限规定的数值不准备作为验收规范
16、。验收规范由机器制造厂和用户商定。但是,区域的界限值提供的准则可确保避免严重的缺陷和不切实际的要求。另外,对于特殊机器,可能需要使用不同的界限值(较高或较低。在这种情况下,机器制造厂有责任解释其理由,尤其要确保机器以较高振动运行的安全。4 注4:对于增加出力后重新技运的机组,通常要标明超额定出力记号,其振动值可以位于区域A或区域B内.而选择区域A或区域B.依赖于新激振力与新部件及留用部件经受长期动载街的能力之间的关系.GB/T 11348.5-2008/180 7919-5: 2005 A.2.2 运行眼值为了长期运行,通常的做法是确定运行振动限值,这些限值采用报警和停机的形式:报警z警示振动
17、已经达到规定值或者发生了重大的变化,这时可能需要采取补救措施。一般出现报警后,机组还可以继续运行一段时间,以便查明振动改变的原因并确定补救措施。停机z超过这个规定振动值继续运行会导致机器损坏。如果振动超过停机值,应该立刻采取措施降低振动或者立刻停机。考虑到支撑刚度和动载荷的差别,对不同的测量位置和方向可以规定不同的运行限值。A. 2.3 报警值的设定对于不同的机器,报警值可以有很大的变化。通常是相对于基线值来设定报警值。此基线值是根据特定机器测量的经验而确定的。推荐设置的报警值应该比基线值高某一数值,此数值相当于大区域A-B上限值的25%,如果基线值较低,报警值可能在大区域C-D以下。在没有基
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