Im Herzen jeder Industrieanlage arbeiten rotierende Maschinen rund um die Uhr. Der Schlüssel zur Verhinderung katastrophaler Ausfälle und zur Minimierung von Ausfallzeiten liegt in der effektiven Zustandsüberwachung, wobei ISO 10816 als wesentlicher Maßstab für den Schwingungsingenieur dient.
Die ISO 10816-Reihe etabliert einen universellen Rahmen zur Bewertung von Schwingungspegeln in verschiedenen mechanischen Anlagen. Durch statistische Analyse umfangreicher historischer Daten definiert sie Schwingungsgrenzwerte, Alarmschwellen und Abschaltbedingungen für verschiedene Maschinentypen während des Normalbetriebs. Dies ermöglicht es Ingenieuren, den Zustand der Ausrüstung objektiv zu beurteilen und potenzielle Probleme zu erkennen, bevor sie eskalieren.
ISO 10816-1: Allgemeine Richtlinien für die Schwingungsbewertung
Als grundlegendes Dokument der Reihe liefert ISO 10816-1 Kernprinzipien für die Messung und Bewertung von Schwingungen in allgemeinen Maschinen. Die Norm gilt für nicht rotierende Teile und klassifiziert Geräte nach Typ und Betriebsbedingungen.
Maschinenklassifizierung:
- Klasse 1: Kleine Maschinen (Pumpen, Kompressoren, Ventilatoren), typischerweise auf starren Fundamenten montiert
- Klasse 2: Mittlere Maschinen (Motoren, Generatoren, Getriebe), die üblicherweise auf starren Fundamenten installiert sind
- Klasse 3: Große Maschinen (Dampfturbinen, Gasturbinen, Wasserturbinen), oft auf flexiblen Fundamenten montiert
- Klasse 4: Spezielle Maschinen, die eine Einzelfallbewertung erfordern
Bewertungszonen:
- Zone A: Optimaler Schwingungszustand (keine Maßnahmen erforderlich)
- Zone B: Zufriedenstellender Zustand (regelmäßige Überwachung empfohlen)
- Zone C: Unzulässige Schwingung (Korrekturmaßnahmen erforderlich)
- Zone D: Kritischer Zustand (sofortige Abschaltung erforderlich)
Spezialisierte Normen für kritische Ausrüstung
ISO 10816-2: Große Dampfturbinen & Generatoren
Diese Norm befasst sich speziell mit landgestützten Dampfturbinen und Generatorsätzen mit einer Leistung von über 50 MW (1500-3600 U/min). Sie schreibt Schwingungsmessungen an Lagergehäusen mit Beschleunigungsmessern oder Geschwindigkeitssensoren vor, wobei besonderes Augenmerk auf Folgendes gelegt wird:
- Optimale Sensorplatzierung an Lagergehäusen
- Triaxiale Messung (horizontal, vertikal, axial)
- Stabile Betriebsbedingungen für die Datenerfassung
- Erweiterte Signalverarbeitung zur Eliminierung von Rauschen
ISO 10816-3: Industriemaschinen
Anwendbar für Motoren >15 kW (120-15000 U/min), bewertet diese Norm:
- Schwingungsamplitude (Geschwindigkeit RMS oder Auslenkung Peak-to-Peak)
- Frequenzspektrumanalyse zur Fehlererkennung
ISO 10816-4: Gasturbinen
Diese Norm befasst sich mit den einzigartigen Herausforderungen von Gasturbinen (3000-20000 U/min) und berücksichtigt:
- Wärmeausdehnungseffekte
- Verbrennungsinstabilität
ISO 10816-5: Wasserturbinen
Für Wasserkraftwerke (60-1800 U/min) liefert sie Richtlinien für:
- Maschinen mit vertikaler/horizontaler Achse
ISO 10816-6: Hubkolbenmaschinen
Mit Fokus auf >100 kW Kolbenmaschinen befasst sie sich mit:
- Impulskennlinien
- Komplexe Frequenzkomponenten
ISO 10816-7: Rotationspumpen
Für Industriepumpen >1 kW legt sie Folgendes fest:
- Schwingungsgrenzwerte für Lagergehäuse
ISO 10816-8: Hubkolbenverdichter
Diese Norm verhindert Ermüdungsbrüche in:
- Leitungssystemen
ISO 10816-21: Windturbinen
Für landgestützte Turbinen von 100 kW bis 3 MW überwacht sie:
- Getriebeschwingung
- Turmschwingungen
Implementierungsüberlegungen
Während ISO 10816 wesentliche Benchmarks liefert, erfordert eine effektive Schwingungsüberwachung:
- Kontextbezogene Analyse maschinenspezifischer Parameter
- Auswertung historischer Trends
- Integration mit anderen Zustandsüberwachungstechniken
Die Normen stellen zusammen einen umfassenden Rahmen zur Schwingungsbewertung dar, der es Industrien ermöglicht, die Betriebszuverlässigkeit aufrechtzuerhalten und gleichzeitig ungeplante Ausfallzeiten zu minimieren.