ICS 27.040 K59 中 华 人 民 共 和 国 能 源 行 业 标 准 NB/T XXXXX—XXXX 螺杆膨胀机 振动的测量与评价 Measurement and evaluation of screw expander vibration 报批稿 XXXX-XX-XX发布 XXXX-XX-XX实施 发 布 NB/T XXXXX-XXXX Ⅰ 目 次 前 言 Ⅱ 1 范围 1 2 规范性引用文件 1 3 术语和定义 1 3.1 瓦振 1 3.2 轴振 1 3.3 稳态工况 1 3.4 非稳态工况 1 3.5 报警值 1 3.6 停机值 1 4 螺杆膨胀机瓦振评定标准 2 4.1 瓦振测量参数 2 4.2 瓦振测量仪器 2 4.3 瓦振测量位置 2 4.4 瓦振评价准则 3 5 螺杆膨胀机轴振评定标准 4 5.1 轴振测量参数 4 5.2 轴振测量仪器 5 5.3 轴振测量位置 5 5.4 轴振评价准则 6 NB/T XXXXX-XXXX Ⅱ 前 言 本标准按照 GB/T1.1-2020 《标准化工作导则第 1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。 本文件由中国电器工业协会提出。 本文件由全国螺杆膨胀机标准化技术委员会（ SAC/TC 512 ）归口。 本文件负责起草单位：华北电力大学。 本文件参与起草单位：北京中电海峡科技有限公司，西安热工研究院有限公司，江西华电电力有限责 任公司，国网河南省电力公司电力科学研究院。 本文件主要起草人：顾煜炯、陆树银、张学延、肖官和、张小科、张小强、杨晓琴、刘蔚堉、刘凤钢。 本文件为首次发布。NB/T XXXXX-XXXX 1 螺杆膨胀机 振动的测量与评价 1 范围 本文件适用于额定工作转速 1500r/min~6000r/min 、输出功率大于 1kW的双螺杆膨胀机振动的测量与 评价，与螺杆膨胀机相连接的发电机、泵及其它拖动设备适用拖动设备的已有标准。 本文件规定了螺杆膨胀机振动的测量与评价的术语和定义、螺杆膨胀机瓦振评定标准、螺杆膨胀机轴 振评定标准。 本文件提供螺杆膨胀机两种振动评定的方法：瓦振与轴振评定方法。本文件的振动准则适用于额定工 作转速稳定运行工况下进行振动测量，它们涉及到验收试验及运行监测。本文件的评价准则适用于连续与 非连续监测状态。通常对于大型或重型螺杆膨胀机在关键点应安装仪器对振动进行连续在线监测，对一些 小型或小功率螺杆膨胀机则没有必要进行连续监测。对不平衡、轴承状态与安装基准等的变化可以通过固 定安装或手持式仪器进行定期监测。目前越来越普遍地使用计算机进行趋势分析以及故障报警。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件， 仅该日期对应版本适用于本文件； 不注日期的引用文件， 其最新版本 （包括所有的修改单） 适用于本文件。 GB/T 6075 机械振动 在非旋转部件上测量评价机器的振动 GB/T 11348.1-1999 旋转机械转轴径向振动的测量和评定 第1部分：总则 GB/T 30554 螺杆膨胀机 术语 SHS 01003-2004 石油化工旋转机械振动标准 ISO 20816 机械振动 机械振动的测量与评估 3 术语和定义 3.1 瓦振shell vibration 瓦振是指螺杆膨胀机工作时在非旋转部件上的振动，一般为轴承座或者壳体的振动。 3.2 轴振bearing vibration 轴振是指螺杆膨胀机工作时转轴上的振动，其反映转子相对于支撑或缸体的振动。 3.3 稳态工况 steady-state condition 螺杆膨胀机的稳态工况是指其在正常工作时输出功率维持恒定的状态。 3.4 非稳态工况 non-steady-state condition 螺杆膨胀机的非稳态工况指其在升速（降速）或者加负荷（甩负荷）中的瞬态变化过程。 3.5 报警值alarm value 螺杆膨胀机瓦振（轴振）的报警值由试验或者长期运行经验确定，超过该界限时，螺杆膨胀机的振动 发生变化需报警提示，并采取必要的补救措施。 3.6 停机值shutdown value 螺杆膨胀机瓦振（轴振）的停机值由试验或者长期运行经验确定，超过该界限时，螺杆膨胀机的振动NB/T XXXXX-XXXX 2 发生显著变化甚至会引起机器的损坏，应立即采取措施降低振动或者停机。 4 螺杆膨胀机瓦振评定标准 4.1 瓦振测量参数 评价振动的参数有： a） 振动的位移，单位为微米（ um） ； b） 振动的速度，单位为毫米每秒（ mm/s） ； c） 振动的加速度，单位为米每二次方秒（ m/s2） 。 本文件采用振动速度的均方根以评价螺杆膨胀机旋转时的瓦振。传感器所测振动速度的时间函数，其 速度均方根可由式（ 1）计算： 2 rms01t dtTV VT（ ） （1） 式中： tV（）——所测得与时间有关的振动速度，单位 mm/s； rmsV ——相应的速度均方根值，单位 mm/s； T ——采样时间，比组成的 tV（）任何主频率分量的周期长，单位 s。 瓦振的测量应该是宽带， 以便充分覆盖螺杆膨胀机的频谱。 一般来说对于监测螺杆膨胀机的测量系统， 其测量频率范围至少为 10Hz—1000Hz，当用于故障诊断时需要更宽的频率范围和谱分析。 4.2 瓦振测量仪器 选用接触式（速度或加速度）传感器，传感器的振动速度线性响应至少为满量程的 3倍，系统误差不 超过±10%，滤波放大器的带通频率至少为 10~1000Hz 。仪器在其使用环境中应能正常工作，例如需要考 虑环境的温度，湿度等。目前普遍用来监测宽带振动的两种测量仪器系统都能采用： a） 有均方根检测电路并能显示均方根值的仪器； b） 既有均方根又有平均值的检测电路，但刻度是读峰 -峰值或者峰值的仪器。该刻度以均方根值、平 均值、峰 -峰值和峰值之间假设的正弦关系式为基础。 4.3 瓦振测量位置 4.3.1 轴振动测量点主要包括：阳转子进端 X、Y向，阳转子排端 X、Y向、阴转子进端 X、Y向，阴转子 排端X、Y向； 4.3.2 瓦振测量的位置应能充分反映出螺杆膨胀机的振动特性，且不易受到外界振源的干扰，一般布置在 主轴承或者轴承座上，并在径向两个相互垂直方向测量，图 1和图2是螺杆膨胀机典型的瓦振测量位置。 如果单个振动传感器能获得足够的瓦振信息，可以用单个传感器代替常见的一对相互垂直的传感器。测点 位置应固定，一般做明显标记，机器保护罩、盖板等零件不适宜作为测点位置。 4.4 瓦振评价准则 本文件采用两个准则评价螺杆膨胀机的瓦振情况：基于螺杆膨胀机瓦振的振动量值准则和基于螺杆膨 胀机瓦振的振动量值变化准则。 4.4.1 准则I：振动量值 螺杆膨胀机在工作时，将在轴承盖或者轴承座处测得的最大振动量值与长期经验确定的振动评价区域 所对照，以此确定螺杆膨胀机的振动状态。 的功率跟基础的类型将不同机器的振动烈度分成四个评价区域。螺杆膨胀机由于结构设计的特点，其功率 较为集中基本在 3MW之下且大多为刚性基础，本文件为了工程应用的方便，使用不同工作转速下的振动 量值评价其运行状态。表 1为螺杆膨胀机在不同额定转速下瓦振区域边界的推荐值。 区域A：优质，新投产的机器，振动通常在此区域内，振动状态良好 区域B：良好，振动在良好限值和报警值之间，在此区域内的机器，通常认为可以不受限制地长期运 行； 区域C：注意，振动在报警值和停机值之间，通常机器可在这种状态下可短期运行，不适合长期稳定 运行，需采取补救措施。 区域D：危险，振动值在该区域通常被认为振动剧烈，足以引起机器损坏，应立即停机。 图1支座轴承测量点 图2端盖轴承测量点 本文件采用两个准则评价螺杆膨胀机的瓦振情况：基于螺杆膨胀机瓦振的振动量值准则和基于螺杆膨 螺杆膨胀机在工作时，将在轴承盖或者轴承座处测得的最大振动量值与长期经验确定的振动评价区域 所对照，以此确定螺杆膨胀机的振动状态。 ISO 20816 《机械振动 机械振动的测量与评估》 ，基于旋转机械 的功率跟基础的类型将不同机器的振动烈度分成四个评价区域。螺杆膨胀机由于结构设计的特点，其功率 之下且大多为刚性基础，本文件为了工程应用的方便，使用不同工作转速下的振动 为螺杆膨胀机在不同额定转速下瓦振区域边界的推荐值。 ：优质，新投产的机器，振动通常在此区域内，振动状态良好 ； ：良好，振动在良好限值和报警值之间，在此区域内的机器，通常认为可以不受限制地长期运 ：注意，振动在报警值和停机值之间，通常机器可在这种状态下可短期运行，不适合长期稳定 ：危险，振动值在该区域通常被认为振动剧烈，足以引起机器损坏，应立即停机。 NB/T XXXXX-XXXX 3 本文件采用两个准则评价螺杆膨胀机的瓦振情况：基于螺杆膨胀机瓦振的振动量值准则和基于螺杆膨 螺杆膨胀机在工作时，将在轴承盖或者轴承座处测得的最大振动量值与长期经验确定的振动