Mechanical vibration -- Evaluation of machine vibration by measurements on non-rotating parts

Vibrations mécaniques -- Évaluation des vibrations des machines par mesurages sur les parties non tournantes

General Information

Status
Replaced
Publication Date
28-Nov-2001
Withdrawal Date
28-Nov-2001
Current Stage
6060 - International Standard published
Start Date
10-Aug-2001
Completion Date
29-Nov-2001
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ISO 10816-2:2001 - Mechanical vibration -- Evaluation of machine vibration by measurements on non-rotating parts
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ISO 10816-2:2001 - Vibrations mécaniques -- Évaluation des vibrations des machines par mesurages sur les parties non tournantes
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Standards Content (sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 10816-2
Second edition
2001-11-15
Mechanical vibration — Evaluation of
machine vibration by measurements on
non-rotating parts —
Part 2:
Land-based steam turbines and generators
in excess of 50 MW with normal operating
speeds of 1 500 r/min, 1 800 r/min,
3 000 r/min and 3 600 r/min
Vibrations mécaniques — Évaluation des vibrations des machines par
mesurages sur les parties non tournantes —
Partie 2: Turbines à vapeur et alternateurs installés sur fondation radier,
excédant 50 MW avec des vitesses normales de fonctionnement de
1 500 r/min, 1 800 r/min, 3 000 r/min et 3 600 r/min
Reference number
ISO 10816-2:2001(E)
© ISO 2001
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 10816-2:2001(E)
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Printed in Switzerland
ii ISO 2001 – All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 10816-2:2001(E)
Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO

member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical

committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has

the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in

liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical

Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.

International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 3.

Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting.

Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this part of ISO 10816 may be the subject of patent

rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.

International Standard ISO 10816-2 was prepared by Technical Committee ISO/TC 108, Mechanical vibration and

shock, Subcommittee SC 2, Measurement and evaluation of mechanical vibration and shock as applied to machines,

vehicles and structures.

This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 10816-2:1996), which has been technically revised.

Criteria for transient operating conditions, such as run up and run down, have been included.

ISO 10816 consists of the following parts, under the general title Mechanical vibration — Evaluation of machine

vibration by measurements on non-rotating parts:
— Part 1: General guidelines

— Part 2: Land-based steam turbines and generators in excess of 50 MW with normal operating speeds of

1 500 r/min, 1 800 r/min, 3 000 r/min and 3 600 r/min

— Part 3: Industrial machines with nominal power above 15 kW and nominal speeds between 120 r/min and

15 000 r/min when measured in situ
— Part 4: Gas turbine driven sets excluding aircraft derivatives
— Part 5: Machine sets in hydraulic power generating and pumping plants
— Part 6: Reciprocating machines with power ratings above 100 kW

Annex A forms a normative part of this part of ISO 10816. Annex B is for information only.

ISO 2001 – All rights reserved iii
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ISO 10816-2:2001(E)
Introduction

ISO 10816-1 is the basic document which describes the general requirements for measurement and evaluation of

the vibration of various machine types when the vibration measurements are made on non-rotating parts. This part

of ISO 10816 applies to steam turbines and generators.

Evaluation criteria, based on previous experience, are presented which may be used as guidelines for assessing the

vibratory condition of such machines. It must be recognized that these criteria do not form the only basis for judging

the severity of vibration. For steam turbines and generators, it is common practice also to judge the vibration based

on measurements taken on rotating shafts. Requirements and evaluation criteria for measurements on rotating

shafts are addressed in separate standards, ISO 7919-1 and ISO 7919-2.

The evaluation procedures presented in this part of ISO 10816 are based on broad-band measurements. However, it

is important to note that because of advances in technology, the use of narrow-band measurements or spectral

analysis has become increasingly widespread, particularly for the purposes of vibration evaluation, condition

monitoring and diagnostics. The specification of criteria for such measurements is beyond the present scope of this

part of ISO 10816. They will be dealt with in ISO 13373-1 for vibration condition monitoring of machines. Further

parts of this series are currently under development.
iv ISO 2001 – All rights reserved
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 10816-2:2001(E)
Mechanical vibration — Evaluation of machine vibration by
measurements on non-rotating parts —
Part 2:
Land-based steam turbines and generators in excess of 50 MW with
normal operating speeds of 1 500 r/min, 1 800 r/min, 3 000 r/min
and 3 600 r/min
1 Scope

This part of ISO 10816 gives specific guidance for evaluating the severity of vibration measured on the bearings of

steam turbines and generators. Guidelines are presented for in situ, broad-band vibration measurements taken in the

radial direction on the bearings in terms of:
— vibration under normal steady-state operating conditions;

— vibration during transient operation, including passage through resonant speeds during run up or run down;

— changes in vibration which can occur during normal steady-state operation.
The guidelines also apply to axial vibration measured on thrust bearings.

This part of ISO 10816 is applicable to land-based steam turbines and generators with a normal operating speed of

1 500 r/min, 1 800 r/min, 3 000 r/min or 3 600 r/min, and power outputs greater than 50 MW. It also includes steam

turbines and/or generators which are directly coupled to a gas turbine (such as for combined cycle applications). In

such cases the criteria of this part of ISO 10816 apply only to the steam turbine and the generator. Evaluation of the

gas turbine vibration should be carried out in accordance with ISO 7919-4 and ISO 10816-4.

2 Normative references

The following normative documents contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of

this part of ISO 10816. For dated references, subsequent amendments to, or revisions of, any of these publications

do not apply. However, parties to agreements based on this part of ISO 10816 are encouraged to investigate the

possibility of applying the most recent editions of the normative documents indicated below. For undated references,

the latest edition of the normative document referred to applies. Members of ISO and IEC maintain registers of

currently valid International Standards.

Mechanical vibration — Evaluation of machine vibration by measurements on rotating shafts — Part 2:

ISO 7919-2,

Land-based steam turbines and generators in excess of 50 MW with normal operating speeds of 1 500 r/min,

1 800 r/min, 3 000 r/min and 3 600 r/min

ISO 10816-1, Mechanical vibration — Evaluation of machine vibration by measurements on non-rotating parts —

Part 1: General guidelines
3 Measurement procedures

The measurement procedures to be followed and the instrumentation to be used shall be as described in

ISO 10816-1.
ISO 2001 – All rights reserved 1
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ISO 10816-2:2001(E)

The measurement system shall be capable of measuring broad-band vibration over a frequency range from 10 Hz to

at least 500 Hz. If, however, the instrumentation is also to be used for diagnostic purposes, or monitoring during

machine run up, run down or overspeed, a wider frequency range may be necessary. Furthermore, in special cases

where significant low-frequency vibration can be transmitted to the machine (e.g. in earthquake regions), it may be

necessary to attenuate the low-frequency response of the instrumentation.

The transducers for vibration measurements shall be mounted on a rigid part of the structure such that they provide

adequate sensitivity to the dynamic forces of the machine. Typically, this will require measuring in two orthogonal

radial directions on each bearing, as shown in Figure 1. Although the transducers may be placed at any angular

location on the bearings, vertical and horizontal directions are usually preferred.

NOTE Evaluation criteria in this part of ISO 10816 apply to radial vibration measurements on all bearings and to axial vibration

measurements on thrust bearings.
Figure 1 — Recommended locations of vibration measurements on bearings
2 ISO 2001 – All rights reserved
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ISO 10816-2:2001(E)

A single radial transducer may be used on a bearing in place of the more typical pair of orthogonal transducers if it is

known to provide adequate information on the magnitude of the machine vibration. In general, however, caution

should be observed in evaluating vibration from a single transducer at a measurement plane since it may not be

oriented to provide a reasonable approximation of the maximum value at that plane.

It is not common practice to measure axial vibration on main radial load-carrying bearings of steam turbines and

generators for continuous operational monitoring. Such axial measurements are used primarily during periodic

vibration surveys, or for diagnostic purposes. Axial vibration criteria are not provided in this part of ISO 10816.

However, when axial vibration is measured at thrust bearings, the severity may be judged using the same criteria as

for radial vibration.
4 Evaluation criteria
4.1 General

ISO 10816-1 provides a general description of the two evaluation criteria used to assess vibration severity on various

classes of machines. One criterion considers the magnitude of observed broad-band vibration; the second considers

changes in magnitude, irrespective of whether they are increases or decreases.

Criteria are presented for steady-state operating conditions at the specified rated speed and load ranges, including

the normal slow changes in electrical load of the generator. Alternative values of vibration magnitude are also

provided for transient operation.
4.2 Criterion I: Vibration magnitude
4.2.1 General

This criterion is concerned with defining limits for absolute vibration magnitude consistent with acceptable dynamic

loads on the bearings and acceptable vibration transmission into the support structure and foundation.

4.2.2 Vibration magnitude at rated speed under normal steady-state operating conditions

4.2.2.1 General

The maximum vibration magnitude observed at each bearing or pedestal is assessed against four evaluation zones

established from international experience. The maximum magnitude of vibration measured is defined as the vibration

severity.
4.2.2.2 Evaluation zones

The following evaluation zones are defined to permit a qualitative assessment of the vibration of a given machine and

to provide guidelines on possible actions.

Zone A: The vibration of newly commissioned machines would normally fall within this zone.

Zone B: Machines with vibration within this zone are normally considered acceptable for unrestricted long-term

operation.

Zone C: Machines with vibration within this zone are normally considered unsatisfactory for long-term continuous

operation. Generally, the machine may be operated for a limited period in this condition until a suitable opportunity

arises for remedial action.

Zone D: Vibration values within this zone are normally considered to be of sufficient severity to cause damage to the

machine.
ISO 2001 – All rights reserved 3
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ISO 10816-2:2001(E)

NOTE The evaluation zones defined above are relevant to normal steady-state operation at rated speed. Subclause 4.2.4

provides guidelines for transient operation.
4.2.2.3 Evaluation zone boundaries

Recommended values for the zone boundaries are given in annex A. They apply to radial vibration measurements on

all bearings and to axial vibration measurements on thrust bearings when taken under steady-state operating

conditions at rated speed. The zone boundary values were established from representative data provided by

manufacturers and users. Since the data show significant spread, the zone boundary values should be considered

only as guidelines. They are not intended to serve as acceptance specifications, which shall be subject to agreement

between the machine manufacturer and customer. However, these values provide guidelines for ensuring that gross

deficiencies or unrealistic requirements are avoided.

In most cases the values given in Table A.1 are consistent with ensuring that the dynamic loads transmitted to the

bearing support structure and foundation are acceptable. However, in certain cases, specific features or available

experience associated with a particular machine type may require different zone boundaries to be used (lower or

higher). Examples are as follows.

a) For comparatively lightly loaded bearings (e.g. exciter rotor steady bearings) or other more flexible bearings,

other criteria based on the detailed machine design may be necessary.

b) For some machine designs, where the rotor and bearings are supported on a compliant base/support structure,

the magnitudes of (absolute) bearing vibration might be higher than those for steam turbines and generators that

have more rigid bearing support structures. It may then be acceptable, based on demonstrated satisfactory

operating history, for the zone boundary values given in annex A to be increased.

See also 4.2.3.2 and annex B with regard to setting limits for machines having bearings with different support

stiffness.

In general when higher zone boundary values are used, it might be necessary for technical justification to be

provided to confirm that the machine reliability will not be compromized by operating with higher vibration

magnitudes. This could be based, for example, on successful operating experience with machines of similar

structural design and support. Higher values may also be tolerated during transient conditions, such as run up and

rundown(see4.2.4).

This part of ISO 10816 does not provide different evaluation zone values for steam turbines and generators mounted

on rigid and flexible foundations. This is consistent with ISO 7919-2 which deals with shaft vibration for the same

class of machines. However, this part of ISO 10816 and ISO 7919-2 might be revised in the future to give different

criteria for steam turbines and generators mounted on massive concrete foundations and those mounted on lighter,

tuned steel foundations, if additional analysis of survey data on such machines shows this to be warranted.

The common measurement parameter for assessing machine vibration severity is velocity. Table A.1 presents the

evaluation zone boundaries based on broad-band r.m.s. (root-mean-square) velocity measurements. In many cases,

however, it was customary to measure vibration with instruments scaled to read peak rather than r.m.s. vibration

velocity values. If the vibration wave form is basically sinusoidal, a simple relationship exists between the peak and

r.m.s. values and the zone boundaries of Tab
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 10816-2
Deuxième édition
2001-11-15
Vibrations mécaniques — Évaluation des
vibrations des machines par mesurages sur
les parties non tournantes —
Partie 2:
Turbines à vapeur et alternateurs installés
sur fondation radier, excédant 50 MW avec
des vitesses normales de fonctionnement
de 1 500 r/min, 1 800 r/min, 3 000 r/min et
3 600 r/min
Mechanical vibration — Evaluation of machine vibration by measurements
on non-rotating parts —
Part 2: Land-based steam turbines and generators in excess of 50 MW with
normal operating speeds of 1 500 r/min, 1 800 r/min, 3 000 r/min and
3600 r/min
Numéro de référence
ISO 10816-2:2001(F)
© ISO 2001
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 10816-2:2001(F)
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ii ISO 2001 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 10816-2:2001(F)
Avant-propos

L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de

normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée aux

comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité

technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison

avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique

internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.

Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI, Partie 3.

Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour

vote. Leur publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres

votants.

L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments de la présente partie de l'ISO 10816 peuvent faire l'objet

de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas

avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.

La Norme internationale ISO 10816-2 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 108, Vibrations et chocs

mécaniques, sous-comité SC 2, Mesure et évaluation des vibrations et chocs mécaniques intéressant les machines,

les véhicules et les structures.

Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 10816-2:1996), dont elle constitue une révision

technique. Les critères relatifs aux conditions de fonctionnement en régime transitoire, telles que la montée en

vitesse et le ralentissement, font partie intégrante des modifications rédactionnelles.

L'ISO 10816 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Vibrations mécaniques — Évaluation

des vibrations des machines par mesurages sur les parties non tournantes:
— Partie 1: Directives générales

— Partie 2: Turbines à vapeur et alternateurs installés sur fondation radier, excédant 50 MW avec des vitesses

normales de fonctionnement de 1 500 r/min, 1 800 r/min, 3 000 r/min et 3 600 r/min

— Partie 3: Machines industrielles de puissance nominale supérieure à 15 kW et de vitesse nominale entre

120 r/min et 15 000 r/min, lorsqu'elles sont mesurées in situ

— Partie 4: Ensembles de turbines à gaz, à l'exception des turbines dérivées de celles utilisées en aéronautique

— Partie 5: Groupes générateurs de puissance et installations de pompage hydrauliques

— Partie 6: Machines alternatives de puissance nominale supérieure à 100 kW

L'annexe A constitue un élément normatif de la présente partie de l'ISO 10816. L'annexe B est donnée uniquement

à titre d'information.
ISO 2001 – Tous droits réservés iii
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ISO 10816-2:2001(F)
Introduction

L'ISO 10816-1 est le document de référence qui décrit les exigences générales pour le mesurage et l'évaluation des

vibrations de divers types de machines lorsque les mesurages des vibrations sont effectués sur des parties non

tournantes. La présente partie de l'ISO 10816 est applicable aux turbines à vapeur et aux alternateurs.

Les critères d'évaluation présentés, fondés sur l'expérience passée, peuvent être utilisés comme directives

d'évaluation du régime vibratoire des machines de ce type. Il faut admettre que ces critères ne constituent pas

l'unique référence d'évaluation de la sévérité vibratoire. Pour les turbines à vapeur et les alternateurs, il est

également courant d'évaluer les vibrations en fonction des mesurages effectués sur les arbres tournants. Les

exigences et critères d'évaluation applicables aux mesurages effectués sur les arbres tournants font l'objet de

normes distinctes, à savoir l'ISO 7919-1 et l'ISO 7919-2.

Les procédures d'évaluation figurant dans la présente partie de l'ISO 10816 sont fondées sur des mesurages à large

bande. Il est toutefois important de noter que du fait des progrès technologiques, l'utilisation des mesurages à fine

bande ou de l'analyse spectrale est de plus en plus courante, particulièrement pour l'évaluation des vibrations, pour

la surveillance des machines et aux fins de diagnostics. Les spécifications de critères relatifs à ces mesurages ne

relèvent pas du domaine d'application de la présente partie de l'ISO 10816. Elles sont traitées dans l'ISO 13373-1

relative à la surveillance vibratoire des machines; d’autres parties de l’ISO 13373 sont en cours d'élaboration.

iv ISO 2001 – Tous droits réservés
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NORME INTERNATIONALE ISO 10816-2:2001(F)
Vibrations mécaniques — Évaluation des vibrations des machines
par mesurages sur les parties non tournantes —
Partie 2:
Turbines à vapeur et alternateurs installés sur fondation radier,
excédant 50 MW avec des vitesses normales de fonctionnement de
1 500 r/min, 1 800 r/min, 3 000 r/min et 3 600 r/min
1 Domaine d'application

La présente partie de l'ISO 10816 donne des lignes directrices spéciales concernant l'évaluation de la sévérité

vibratoire mesurée sur les paliers des turbines à vapeur et des alternateurs. Ces lignes directrices sont présentées

pour des mesurages in situ des vibrations à large bande, ces mesurages étant effectués dans le sens radial sur les

paliers, en termes de:
— vibrations dans des conditions normales de fonctionnement en régime permanent;

— vibrations au cours d'un fonctionnement en régime transitoire, y compris le passage par des vitesses de rotation

critiques pendant la montée en vitesse ou le ralentissement;

— changements de vibrations susceptibles de se produire pendant un fonctionnement normal en régime

permanent.

Les directives s'appliquent également aux vibrations axiales mesurées sur des paliers de butée.

La présente partie de l'ISO 10816 est applicable aux turbines à vapeur et aux alternateurs installés sur fondation

radier dont la vitesse normale de fonctionnement est égale à 1 500 r/min, 1 800 r/min, 3 000 r/min ou 3 600 r/min et

dont les puissances utiles sont supérieures à 50 MW. Elle inclut également les turbines à vapeur et/ou les

alternateurs qui sont couplés directement à une turbine à gaz (telle que pour des cycles d'applications combinés).

Dans ce genre de cas, les critères de la présente partie de l'ISO 10816 s'appliquent uniquement à la turbine à

vapeur et à l'alternateur. Il convient que l'évaluation des vibrations de la turbine à gaz soit faite conformément à

l’ISO 7919-4 et à l’ISO 10816-4.
2 Références normatives

Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui y est faite,

constituent des dispositions valables pour la présente partie de l'ISO 10816. Pour les références datées, les

amendements ultérieurs ou les révisions de ces publications ne s'appliquent pas. Toutefois, les parties prenantes

aux accords fondés sur la présente partie de l'ISO 10816 sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les

éditions les plus récentes des documents normatifs indiqués ci-après. Pour les références non datées, la dernière

édition du document normatif en référence s'applique. Les membres de l'ISO et de la CEI possèdent le registre des

Normes internationales en vigueur.

ISO 7919-2, Vibrations mécaniques — Évaluation des vibrations des machines par mesurages sur les arbres

tournants — Partie 2: Turbines à vapeur et alternateurs installés sur fondation radier, excédant 50 MW avec des

vitesses normales de fonctionnement de 1 500 r/min, 1 800 r/min, 3 000 r/min et 3 600 r/min

ISO 10816-1, Vibrations mécaniques — Évaluation des vibrations des machines par mesurages sur les parties non

tournantes — Partie 1: Directives générales
ISO 2001 – Tous droits réservés 1
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ISO 10816-2:2001(F)
3 Procédures de mesurage

Les procédures de mesurage à suivre et l'instrumentation à utiliser sont celles décrites dans l'ISO 10816-1.

Le système de mesurage doit être capable de mesurer des vibrations à large bande sur une gamme de fréquences

de 10 Hz à au moins 500 Hz. Toutefois, si l'instrumentation doit également servir aux fins de diagnostic ou de

surveillance pendant la montée en vitesse, le ralentissement ou la survitesse de la machine, il peut être nécessaire

d'utiliser une gamme de fréquences plus large. En outre, dans des cas particuliers où d'importantes vibrations à

basses fréquences risquent d'être transmises à la machine (par exemple dans les régions exposées aux séismes), il

peut être nécessaire d'atténuer la réponse de l'instrumentation aux basses fréquences.

Les capteurs destinés à mesurer les vibrations doivent être montés sur une partie rigide de la structure, de sorte

qu'ils offrent une sensibilité suffisante aux forces dynamiques de la machine. D'une manière générale, il faut

effectuer les mesurages dans deux directions radiales orthogonales sur chaque palier, comme illustré à la Figure 1.

Bien qu'il soit possible de placer les capteurs dans n'importe quelle position angulaire sur les paliers, il est

généralement préférable de les placer en positions verticale et horizontale.

On peut utiliser un seul capteur radial sur un palier à la place de la paire de capteurs orthogonaux généralement

utilisée, dans la mesure où l’on sait que ce capteur fournit des informations suffisantes sur l'amplitude des vibrations

de la machine. Il est toutefois généralement nécessaire de prendre des précautions lorsqu'on évalue les vibrations

avec un seul capteur dans un plan de mesurage, dans la mesure où le capteur risque de ne pas être orienté de

manière à donner une estimation suffisante de la valeur maximale mesurée dans ce plan.

Il n'est pas habituel de mesurer les vibrations axiales au niveau des paliers supportant la charge principale radiale

des turbines à vapeur et des alternateurs pour assurer une surveillance continue pendant le fonctionnement. Ce type

de mesurage axial est essentiellement utilisé pour effectuer des contrôles périodiques des vibrations ou aux fins de

diagnostic. La présente partie de l'ISO 10816 ne fournit aucun critère concernant les vibrations axiales. Toutefois,

lorsque les vibrations axiales sont mesurées au niveau des paliers de butée, la sévérité vibratoire peut être évaluée

en utilisant les mêmes critères qui sont applicables aux vibrations radiales.
4 Critères d'évaluation
4.1 Généralités

L'ISO 10816-1 donne une description générale des deux critères d'évaluation utilisés pour évaluer la sévérité

vibratoire sur diverses catégories de machines. Un critère tient compte de l'amplitude des vibrations à large bande

observées alors que l'autre tient compte des variations d'amplitude, qu'il s'agisse d'augmentations ou de réductions

d'amplitude.

Les critères sont présentés pour des conditions de fonctionnement en régime permanent aux gammes de vitesses

et de charges nominales spécifiées, y compris les variations normales lentes de la charge électrique de l'alternateur.

Les valeurs alternatives de l'amplitude des vibrations sont également fournies pour un régime transitoire.

4.2 Critère I: Amplitude des vibrations
4.2.1 Généralités

Ce critère sert à définir les limites de l'amplitude absolue des vibrations en fonction des charges dynamiques

acceptables sur les paliers et du niveau acceptable de transmission des vibrations au radier et à la fondation.

2 ISO 2001 – Tous droits réservés
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ISO 10816-2:2001(F)

NOTE Les critères d'évaluation donnés dans la présente partie de l'ISO 10816 s'appliquent aux mesurages des vibrations ra-

diales sur l'ensemble des paliers ainsi qu'aux mesurages des vibrations axiales sur les paliers de butée.

Figure 1 — Emplacements recommandés pour mesurer les vibrations sur les logements de paliers

4.2.2 Amplitude des vibrations à la vitesse nominale dans des conditions normales de fonctionnement en

régime permanent
4.2.2.1 Généralités

L'amplitude maximale des vibrations observées au niveau de chaque palier ou support de palier est évaluée en

fonction de quatre zones d'évaluation déterminées à partir de l'expérience internationale. L'amplitude maximale des

vibrations mesurées constitue ce qu'on appelle la sévérité vibratoire.
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4.2.2.2 Zones d'évaluation

Les zones d'évaluation suivantes ont été définies pour permettre d'effectuer une évaluation qualitative des vibrations

d'une machine donnée et pour donner des directives quant aux éventuelles mesures à prendre.

Zone A: Les vibrations des machines récemment mises en service doivent normalement se situer dans cette zone.

Zone B: Les machines dont les vibrations se situent dans cette zone sont normalement considérées comme

acceptables pour un service de longue durée sans la moindre restriction.

Zone C: Les machines dont les vibrations se situent dans cette zone sont normalement considérées comme non

satisfaisantes pour un service de longue durée en continu. En général, la machine peut fonctionner dans ces

conditions pendant une durée limitée, jusqu'à ce que l'occasion se présente pour prendre les mesures correctrices

qui s'imposent.

Zone D: Les valeurs de vibrations constatées dans cette zone sont normalement considérées comme suffisamment

importantes pour provoquer des détériorations de la machine.

NOTE Les zones d'évaluation définies ci-dessus correspondent à un fonctionnement en régime permanent normal à la vitesse

nominale. Le paragraphe 4.2.4 donne des lignes directrices pour un régime transitoire.

4.2.2.3 Limites des zones d'évaluation

Les valeurs recommandées des limites de zones sont données dans l'annexe A. Elles s'appliquent au mesurage de

vibrations radiales sur tous les paliers et au mesurage de vibrations axiales sur les paliers de butée, dans des

conditions de fonctionnement en régime permanent, à la vitesse nominale. Les valeurs des limites de zones ont été

déterminées à partir de données représentatives fournies par les constructeurs et les utilisateurs. Étant donné la

dispersion considérable des données, il convient de considérer les valeurs des limites de zones uniquement comme

des recommandations. Elles ne sont pas destinées à servir de spécifications de «réception», ces dernières devant

faire l'objet d'un accord entre le fabricant de la machine et le client. Toutefois, ces valeurs constituent des indications

générales permettant d'éviter de graves anomalies ou l'application d'exigences excessives.

Dans la plupart des cas, les valeurs données dans le Tableau A.1 sont en accord avec le fait de s'assurer que les

charges dynamiques transmises au radier et à la fondation des paliers sont acceptables. Toutefois, dans certains

cas, des caractéristiques particulières ou l'expérience acquise associée(s) à un type de machine spécifique peuvent

nécessiter l'utilisation de différentes limites de zones (inférieures ou supérieures). Ci-après quelques situations à

titre d'exemple.

a) Pour des paliers faiblement chargés (par exemple les coussinets des excitatrices) ou pour d'autres paliers plus

souples, d'autres critères fondés sur la conception détaillée de la machine peuvent être nécessaires.

b) Pour certaines conceptions de machines où le rotor et les paliers reposent sur une structure socle/radier souple,

les amplitudes des vibrations (absolues) des paliers peuvent être supérieures aux amplitudes propres aux

turbines à vapeur et aux alternateurs qui ont des structures d'appui de paliers plus rigides. Il peut alors être

acceptable, sur la base d'un diagramme de fonctionnement satisfaisant éprouvé, d'augmenter les valeurs des

limites de zones données dans l'annexe A.

Voir également 4.2.3.2 et l'annexe B en ce qui concerne la détermination des limites de fonctionnement pour des

machines ayant des supports de palier à différents degrés de rigidité.

En règle générale, lorsque l'on utilise des valeurs de limites de zones supérieures, il peut se révéler nécessaire de

faire appel à une justification technique permettant de confirmer que la fiabilité de la machine ne peut être

compromise du fait d'un fonctionnement avec des amplitudes de vibrations plus élevées. Ceci peut reposer, par

exemple, sur une expérience de fonctionnement satisfaisante avec des machines de conception et de support

structuraux similaires. Des valeurs supérieures peuvent également être tolérées avec les régimes transitoires, tels

que la montée en vitesse et le ralentissement (voir 4.2.4).

La présente partie de l'ISO 10816 ne fournit aucune valeur de zone d'évaluation différente pour les turbines à vapeur

et les alternateurs montés sur fondations rigides et fondations souples. Ceci est en accord avec l'ISO 7919-2, qui est

applicable aux vibrations des arbres pour la même catégorie de machines. Toutefois, la présente partie de

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l'ISO 10816 et l'ISO 7919-2 pourront être révisées ultérieurement de manière à donner des critères différents pour

les turbines à vapeur et les alternateurs montés sur des radiers de béton et pour ceux montés sur des fondations

plus légères en acier si une analyse plus poussée des données d'évaluation pour de telles machines est justifiée.

Le paramètre de mesurage commun pour l'évaluation de la sévérité vibratoire des machines est la vitesse vibratoire.

Le Tableau A.1 donne les limites des zones d'évaluation en fonction des mesurages à large bande de la vitesse

efficace. Dans bien des cas, toutefois, il peut être courant de mesurer les vibrations avec des instruments gradués

pour donner des valeurs de vitesses de crête plutôt que des valeurs de vitesses vibratoires efficaces. Si la forme

d'onde des vibrations est essentiellement sinusoïdale, il existe une relation simple entre les valeurs de crête et les

valeurs efficaces et les limites de zones du
...

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