ICS 17.160 J 04
一
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中华人民共和国国家标准
GB/T 11348.4—2015/ISO 7919-4:2009
代替 GB/T11348.4—1999
机械振动
在旋转轴上测量评价机器的振动第4部分：具有滑动轴承的燃气轮机组
Mechanical vibration-Evaluation of machine vibration by measurements on
rotating shaftsPart 4 : Gas turbine sets with fluid-film bearings
(ISO 7919-4:2009,IDT)
2015-12-31 发布
2016-07-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布中国国家标准化管理委员会 GB/T 11348.4—2015/ISO 7919-4 :2009
目 次
前言引言
范围规范性引用文件测量方法评价准则 4.1 概述 4.2 准则I：振动量值 4.3准则Ⅱ:在正常工作转速稳态运行工况下振动量值的变化 4.4 补充的方法和准则 4.5基于振动矢量信息的评价附录A（规范性附录）评价的区域边界值附录B（资料性附录）评价区域边界值和轴承间隙参考文献
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1 1 GB/T 11348.4—2015/IS0 7919-4 :2009
引言
在旋转轴上测量振动时,GB/T 11348.1是评价各种机器振动一般要求的基础文件。GB/T 11348 的本部分是对评价位于或接近燃气轮机轴承处转轴径向振动烈度的具体规定。在这些位置的测量能够很好地表征机器的振动状态。基于以往经验的评价准则,能用来评价这些机器的振动状态。
在稳态工况下运行时,提出了评价机器振动的两个准则。第一个准则考虑地是测得的振动量值;第二个准则考虑地是振动量值的变化。另外，对瞬态运行工况规定了不同的准则。然而,旋转轴振动不是评价机器振动烈度的唯一基础。对于燃气轮机,通常也评价在非旋转部件上测量的振动。对非旋转部件上测量振动的要求参见 ISO 108161 和GB/T 6075.4。
GB/T 11348本部分的评价方法是基于宽带测量的。然而,由于技术进步,窄带测量或频谱分析已经日益广泛地得到应用,特别是应用于振动评价、状态监测和诊断。对这些测量的评价准则已超出了本部分的范围。详见ISO 13373（所有部分)确定的机器振动状态监测的规定 GB/T 11348.4—2015/ISO 7919-4 :2009
机械振动
在旋转轴上测量评价机器的振动第4部分：具有滑动轴承的燃气轮机组
1范围
GB/T11348的本部分给出了评价位于或靠近主轴承处测得的旋转轴现场径向振动烈度的具体规定。包括：
一正常稳态运行工况下的振动；一瞬态变化(包括升速或降速、初始加负荷和负荷变化)时,其他(非稳态)工况期间的振动; 一正常稳态运行工况期间发生的振动变化。 本部分适用于正常工作转速范围在 3000 r/min～30 000 r/min,输出功率大于3 MW,具有滑动轴
承的发电以及机械驱动用重型燃气轮机组，包括直接或通过齿轮相连接着旋转设备的燃气轮机。在一些情况下,本部分不适用于评价燃气轮机所连接着的其他设备的振动
例如：对单轴联合循环机组，燃气轮机与蒸汽轮机及发电机连接在一起，评价燃气轮机的振动使用本部分，评价蒸汽
轮机和发电机的振动分别使用GB/T11348.1和ISO7919-3。 本部分不适用于以下各项设备的振动： a）航空派生型燃气轮机（包括与航空派生型燃气轮机动力特性类似的燃气轮机）; 注：ISO 39773定义了航空派生型机组为航空动力发生器，适用于机械动力、发电或船用动力设备。重型燃气轮机
与航空派生型燃气轮机的主要区别在于气缸的挠性、轴承的设计、转子与静子的质量比以及安装结构。因此，这两种类型的燃气轮机适用不同的振动评价准则。
b）输出功率小于或等于 3MW 的燃气轮机（参见 ISO 79193）; c）燃机驱动泵（参见 ISO 79193); d） 和（或）燃气轮机相连的输出功率小于或等于50MW的蒸汽轮机和发电机（参见ISO 79193）; e) 和（或)燃气轮机相连的输出功率大于 50 MW 的蒸汽轮机和发电机（参见 ISO 7919-2）; f) 连接燃气轮机与蒸汽轮机或发电机的同步离合器（参见ISO 7919-2)； g） 驱动的压缩机（参见 ISO 79193）; h）齿轮箱； i） 滚动轴承本部分适用于以上所列设备之外的其他驱动装置。 本部分适用于通过齿轮箱相连的其他机器，但不用作对齿轮的振动状态进行评价。对齿轮振动的
评价需要特殊的技术要求,超出了本部分的范围。
本部分规定的这些振动数值并不是评价振动烈度的唯一依据。对于燃气轮机通常也用非旋转部件上测量的振动值来评价。对这些振动测量的要求见ISO108161和GB/T 6075.4。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是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 11348.1一1999　旋转机械转轴径向振动的测量和评定　第1部分：总则(idt ISO 79191:1996) GB/T 11348.4—2015/ISO 7919-4:2009
GB/T 6075.4一2015机械振动在非旋转部件上测量评价机器的机械振动第 4 部分：具有滑
动轴承的燃气轮机组（ISO108164：2009,IDT）
3测量方法
测量方法及仪器应符合GB/T11348.1的通用要求。 在燃气轮机组中,通常测量相对于轴承的旋转轴振动。因此,除非另有说明,本部分中的振动位移
均参照此约定。由于燃气轮机组的工作转速较高,通常对转子工作转速高于 3 000 r/min 机组，使用非接触式传感器作为测量装置。
对于监测来说,测量系统应能适用于从 1Hz到至少是最高正常工作频率的 3倍或125 Hz（取其大者）的频率范围。用于故障诊断的仪器，可能需要覆盖更宽的频率范围和（或)频谱分析。在特殊场合，显著的低频振动可能传至机器（例如在地震区），可能有必要过滤掉仪器的低频响应和（或)提供适当的时间延迟。如果对比不同机器的测量结果，应注意保证使用相同的频率范围。
振动测点的位置应能评价在重要点上轴的横向运动。应当注意，避免把振动测点放在任何振动节
点上，并保证测量设备不受外部振源（如燃烧震荡、齿轮啮合振动、以及空气噪声和结构诱导噪声等)的过分影响。通常,要求在每个主轴承上或附近，用一对正交的传感器沿两个径向测量。传感器可以安装在任意角度，但实际上一般选择在轴承同一个半瓦上与垂直方向成士45°的方向或者接近垂直和水平方向。
如果已知用一个径向传感器能够提供轴振动量值的足够信息的话，可以用它代替更典型的一对正交传感器。可是当根据测量平面上单个传感器评价振动时，一般应仔细观察，因为它可能没有位于提供该平面最大测量值的方位。
般不在燃气轮机上测量轴向振动。 应了解环境对测量系统特性的影响,包括: a）温度变化； b） 磁场； c) 空气噪声和结构诱导噪声； d) 电源变化; e） 电缆阻抗; f） 传感器电缆长度； g）传感器方位； h）传感器连接刚度。 应特别注意,确保传感器安装正确，而且安装方案不降低测量的精确度（参见 ISO 108171）。 传感器所在的轴表面应当光滑，而且没有几何不连续、材质不均匀和局部剩磁，以免它们可能产生
虚假信号（称之为电气偏摆）。用传感器测量时，电气和机械组合“慢转”偏摆不宜超过在正常工作转速下区域 A/B边界值（见表 A.1和图 A.1)的25%。
在燃气轮机升速运行之前,可以进行轴偏摆的慢转测量。如果这样做,测量系统的低频特性应当充分满足要求。这种测量通常不能认为是有效地指出在正常运行状态下转轴偏摆，因为它们会受到转轴的暂时（瞬态)弯曲、在轴承间隙内轴颈不规则移动、轴向运动等因素的影响。如果没有考虑上述因素就不能从工作转速下的振动测量矢量减去慢转下的轴偏摆矢量。因为这种结果会误判机器振动（参见 GB/T 11348.1)。
2 GB/T 11348.4—2015/ISO 7919-4:2009
4评价准则
4.1概述
GB/T 11348.1提供了用于评价各种机器轴振动的两个准则的一般说明。第一个准则考虑测得的宽带轴振动的量值,第二个准则考虑轴振动量值的变化，而不论它是增大或减小
所提供的这些值是这种类型机器的经验总结。如果满足它们，则可望得到可接受的运行。 注：这些值是基于以前的国际标准、当初起草 ISO 7919（所有部分）和ISO10816（所有部分)时进行调查的结果以及
国内外专家们提供的反馈意见，提供的这些准则适用于规定的正常工作转速和负荷范围内的稳态运行工况，包括正常输出功率的
缓慢变化。也提供了发生瞬态变化时其他非稳态工况下替代的准则。这些振动准则的目标是保证可避免过大的缺陷或不切实际的要求。尤其是，安全运行的基本假设是避免旋转轴和固定部件之间的金属接触。它们可以作为规定验收规范的基础（见 4.2.2.3）。
该准则涉及燃气轮机产生的振动，不涉及由机组外界传来的振动。如果怀疑被传递的振动（无论稳态的或间断的)有显著影响，则宜在燃气轮机组停机状态测量其量值。如果被传递振动的量值不能接受,则宜采取措施纠正
应注意，机组振动状态通常根据在非旋转部件上的测量和旋转轴上的测量综合评价。 4.2准则I:振动量值 4.2.1总则
这个准则是有关规定轴振动量值的，该量值与轴承的许用动载荷、机器外壳径向间隙的适当裕度
以及传至支承结构和基础的容许振动协调一致。
4.2.2在稳态运行工况下额定转速时的振动量值
4.2.2.1概述
在每个轴承处测得的最大的轴振动量值对照由国内外经验建立的四个评价区域进行评价
4.2.2.2评价区域
下列评价区域可用于给定机器在稳态工况一个（或几个）正常工作转速下的轴振动评价，并提供可
能的操作指南。
区域A：新投产的机器,振动通常在此区域内。 区域B:振动在此区域内的机器，,通常认为可以不受限制地长期运行区域C:通常认为振动在此区域内的机器，不适宜长期连续运行。通常,该机器可在这种状态下运
行有限时间，,直到有合适时机采取补救措施为止。
区域D:振动值在该区域通常被认为振动剧烈，足以引起机器损坏注：对瞬态运行的指南见4.2.4
4.2.2.3验收准则
验收准则均应在机器安装前经供方和买方协商一致。这些评价区域为新机或大修过的机器规定验收准则提供基础。
注：新机器验收准则历来规定在A区或B区内，但通常不超过区域边界A/B值的1.25倍。
3 GB/T 11348.4—2015/ISO 7919-4 :2009
4.2.2.4评价区域边界
与汽轮机或发电机直接连接,正常工作转速在 3 000 r/min 或 3 600 r/min 的燃气轮机,其区域边界值在表 A.1 给出。
根据本领域内已积累的轴振动测量经验，对输出功率大于 3 MW 燃气轮机组，区域边界推荐值（单
位：微米)与最高正常工作转速n（r/min)的平方根成反比。此类燃机区域边界的推荐值由式（1）、式（2）和式（3)得出，如图 A.1 所示。实际数值通常圆整到5 μm 的倍数。
区域边界 A/B
_4 800
S(p-p) =
(1)
/n
区域边界 B/C
9000 /n
S(p-p
..(2)
区域边界 C/D
S(p-p) = _13 200
(3）)
/n
注 1：S(p-p)的定义见 GB/T 11348.1 表A.1 和图A.1适用于在一个（或几个)正常工作转速稳态运行工况下,在轴承座或靠近轴承座处
测量机器轴径向的相对振动。区域边界的数值取自制造厂和用户提供的代表性数据。这样就难免有很大的分散性。但规定这些限值可以避免在实际过程中出现过大的缺陷或不切实际的要求。
在其他的测量位置和瞬态工况时允许较大的振动（见4.2.4）。 在大多数情况下,表A.1和图A.1中给出的值可以保证足够的运转间隙，而且传至轴承的支承结
构和基础的动载荷是可接受的。然而,在某些情况下,某些特殊类型的机器可能由于特殊的性能或有效的经验,要求使用不同的区域边界值(较小或较大）。例如：
a）机器振动可能受它的安装系统和连接从动机器的耦合装置的影响。例如，如果用刚性轴承支
承，预计有较大的轴相对振动。因此基于满意的运行经验，可以接受使用不同的区域边界值。 b）宜注意确保轴的相对振动不超过轴承间隙。进一步,宜认识到许可振动可能与轴承直径有关，
因为一般直径较大的轴承运行间隙比较大。当使用小间隙轴承时，,表A.1 和图 A.1 中的区域边界值可以减小。区域边界值降低的程度随着所用轴承的型式（圆筒型、椭圆型、可倾瓦等）、 测量方向和最小间隙之间的关系而变化。因此,不可能给出精确的建议，但附录 B提供了一个有代表性的普通圆筒轴承的例子。
c）对于相对轻载轴承或者其他更柔性的轴承，可能用到以机器详细设计为基础的其他准则。 d）在远离轴承的地方测量振动,可以应用其他的准则。 注2：在同一旋转轴线不同轴承上的测量可以取不同的区域边界值。 通常，当使用较大的区域边界值时，可能需要技术论证，确认以较高振动运行不损害机器的可靠性。
例如，可以机器的详细性能和相似结构设计与支承的机器运行的经验作基础。
注3：本部分对安装在刚性基础和柔性基础上的燃气轮机未提出不同的区域边界。这与同类机器在非旋转部件上
测量振动的GB/T 6075.4一致。但是,如果进一步分析这些机器的调查数据表明采取不同的边界值是有保证的话,则将来修订GB/T 6075.4 和本部分时，可望针对支承的柔度给出不同的准则。
4.2.3稳态运行的限值
4.2.3.1概述
为了长期稳态运行，通常的做法是规定运行的振动限值。这些限值采取报警值和停机值的形式。
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