Nel cuore di ogni impianto industriale, i macchinari rotanti operano 24 ore su 24. La chiave per prevenire guasti catastrofici e ridurre al minimo i tempi di inattività risiede nell'efficace monitoraggio delle condizioni, con la norma ISO 10816 che funge da punto di riferimento essenziale per l'ingegnere delle vibrazioni.
La serie ISO 10816 stabilisce un quadro universale per la valutazione dei livelli di vibrazione in varie apparecchiature meccaniche. Attraverso l'analisi statistica di ampi dati storici, definisce i limiti di vibrazione, le soglie di allarme e le condizioni di arresto per diversi tipi di macchine durante il normale funzionamento. Ciò consente agli ingegneri di valutare oggettivamente lo stato di salute delle apparecchiature e di rilevare potenziali problemi prima che si aggravino.
ISO 10816-1: Linee guida generali per la valutazione delle vibrazioni
Come documento fondamentale della serie, la ISO 10816-1 fornisce i principi fondamentali per la misurazione e la valutazione delle vibrazioni nei macchinari generici. Lo standard si applica alle parti non rotanti e classifica le apparecchiature in base al tipo e alle condizioni operative.
Classificazione delle macchine:
- Classe 1: Piccole macchine (pompe, compressori, ventilatori) tipicamente montate su fondazioni rigide
- Classe 2: Macchine medie (motori, generatori, riduttori) solitamente installate su fondazioni rigide
- Classe 3: Grandi macchine (turbine a vapore, turbine a gas, turbine idrauliche) spesso montate su fondazioni flessibili
- Classe 4: Macchinari specializzati che richiedono una valutazione caso per caso
Zone di valutazione:
- Zona A: Condizione di vibrazione ottimale (nessuna azione richiesta)
- Zona B: Condizione soddisfacente (si raccomanda un monitoraggio periodico)
- Zona C: Vibrazione inaccettabile (sono necessarie misure correttive)
- Zona D: Condizione critica (arresto immediato richiesto)
Standard specializzati per apparecchiature critiche
ISO 10816-2: Grandi turbine a vapore e generatori
Questo standard si applica specificamente alle turbine a vapore terrestri e ai gruppi elettrogeni con capacità superiore a 50 MW (1500-3600 RPM). Richiede misurazioni delle vibrazioni sugli alloggiamenti dei cuscinetti utilizzando accelerometri o sensori di velocità, con particolare attenzione a:
- Posizionamento ottimale dei sensori sugli alloggiamenti dei cuscinetti
- Misurazione triassiale (orizzontale, verticale, assiale)
- Condizioni operative stabili per la raccolta dei dati
- Elaborazione avanzata del segnale per eliminare il rumore
ISO 10816-3: Macchinari industriali
Applicabile a motori >15KW (120-15000 RPM), questo standard valuta:
- Ampiezza della vibrazione (velocità RMS o spostamento picco-picco)
- Analisi dello spettro di frequenza per il rilevamento dei guasti
ISO 10816-4: Turbine a gas
Affrontando le sfide uniche delle turbine a gas (3000-20000 RPM), questo standard considera:
- Effetti dell'espansione termica
- Instabilità della combustione
ISO 10816-5: Turbine idrauliche
Per unità idroelettriche (60-1800 RPM), fornisce linee guida per:
- Macchine ad asse verticale/orizzontale
ISO 10816-6: Macchine alternative
Concentrandosi su macchine a pistoni >100KW, affronta:
- Caratteristiche dell'impulso
- Componenti di frequenza complessi
ISO 10816-7: Pompe rotodinamiche
Per pompe industriali >1KW, stabilisce:
- Limiti di vibrazione degli alloggiamenti dei cuscinetti
ISO 10816-8: Compressori alternativi
Questo standard previene i guasti da fatica in:
- Sistemi di tubazioni
ISO 10816-21: Turbine eoliche
Per turbine terrestri da 100KW-3MW, monitora:
- Vibrazioni del riduttore
- Oscillazioni della torre
Considerazioni sull'implementazione
Sebbene la norma ISO 10816 fornisca parametri di riferimento essenziali, un efficace monitoraggio delle vibrazioni richiede:
- Analisi contestuale dei parametri specifici della macchina
- Valutazione dell'andamento storico
- Integrazione con altre tecniche di monitoraggio delle condizioni
Gli standard rappresentano collettivamente un quadro completo di valutazione delle vibrazioni, che consente alle industrie di mantenere l'affidabilità operativa riducendo al minimo i tempi di inattività imprevisti.