Tiêu chuẩn độ rung ISO 20816 là bộ quy chuẩn dùng để đo lường và đánh giá mức độ rung động của máy móc quay trong điều kiện vận hành thực tế. Không chỉ đơn thuần là xác định giá trị rung, ISO 20816 còn yêu cầu xác định vị trí đo, hướng đo, dải tần số, loại máy, công suất và loại nền móng một cách chính xác. Đây là cơ sở quan trọng để phân biệt rung bình thường và rung bất thường, từ đó đưa ra quyết định bảo trì sớm - đúng cách và đúng thời điểm.
Trong các nhà máy sản xuất, tiêu chuẩn rung ISO 20816 thường được áp dụng cho motor điện, quạt hút, quạt cấp khí, bơm ly tâm, máy nén, động cơ gắn với bơm, hộp giảm tốc và các tổ hợp máy quay. Doanh nghiệp cần xây dựng ngưỡng cảnh báo và dừng máy theo tiêu chuẩn rung động máy móc ISO 20816 để giảm thiểu các rủi ro như cháy động cơ, đứt trục, hỏng bearing, rò rỉ bơm và gián đoạn dây chuyền.
SƠ LƯỢC VỀ TIÊU CHUẨN ĐỘ RUNG ISO 20816
Tiêu chuẩn độ rung ISO 20816 phục vụ mục tiêu đánh giá mức rung tổng thể của máy móc quay hiện đại, dữ liệu rung số hóa và yêu cầu bảo trì dự đoán.
ISO 20816 không đưa ra một bảng ngưỡng rung duy nhất áp dụng cho mọi máy móc thiết bị. Tiêu chuẩn này được chia thành nhiều phần, trong đó phổ biến nhất là ISO 20816-3 dành cho các máy công nghiệp ghép nối có công suất trên 15kW, tốc độ vận hành 120 - 30.000 vòng/phút và được đo tại hiện trường.
Các phần chính của bộ tiêu chuẩn độ rung ISO 20816:
- ISO 20816-1: Hướng dẫn chung về đo lường và đánh giá độ rung động.
- ISO 20816-2: Quy chuẩn dành cho tuabin hơi, tuabin khí và máy phát điện có công suất lớn trên 40 MW.
- ISO 20816-3: Máy móc công nghiệp (như động cơ điện, quạt, bơm, máy nén, hộp giảm tốc) công suất trên 15 kW và tốc độ quay 120 - 30.000 vòng/phút.
- ISO 20816-4: Tiêu chuẩn rung ISO 20816 dành cho tuabin khí công nghiệp công suất trên 3 MW.
- ISO 20816-5: Nhà máy thủy điện và hệ thống máy bơm trữ năng.
- ISO 20816-6: Máy móc chuyển động tịnh tiến công suất trên 100 kW.
- ISO 20816-7: Máy bơm động lực quay.
- ISO 20816-8: Hệ thống máy nén khí kiểu piston.
- ISO 20816-9: Tiêu chuẩn độ rung ISO 20816 dành cho các cụm hộp số.
Với doanh nghiệp, giá trị lớn nhất của tiêu chuẩn rung ISO 20816 nằm ở khả năng chuyển đổi dữ liệu rung thành hành động bảo trì dự đoán chính xác với các nhóm máy cụ thể. Nếu không tuân thủ quy chuẩn này, doanh nghiệp có thể dễ gặp hai rủi ro: một là bỏ sót cảnh báo hư hỏng sớm; hai là dừng máy ngoài kế hoạch, hoặc dừng máy quá mức cần thiết.
Xem thêm: Cảm biến rung và ứng dụng trong hệ thống tự động hoá
VÌ SAO DOANH NGHIỆP CẦN ÁP DỤNG TIÊU CHUẨN ĐỘ RUNG ISO 20816
Độ rung là một trong những chỉ báo sớm nhất cho sự suy giảm tình trạng cơ khí. Thực tế thì tình trạng motor cháy, bearing kẹt hay bơm mất lưu lượng sẽ không xảy ra thức thì, mà trước đó thiết bị thường có dấu hiệu cảnh báo trước - thường là tăng rung, thay đổi phổ tần số hoặc xuất hiện tần số bất thường.
Vì vậy, việc sử dụng cảm biến đo độ rung theo tiêu chuẩn độ rung ISO 20816 là rất cần thiết, giúp các kỹ sư bảo trì phát hiện sớm vấn đề để bảo trì kịp thời trước khi hư hỏng diễn biến nghiêm trọng.
Trong một hệ thống bơm - motor - giảm tốc, mức rung tăng bất thường là dấu hiệu sớm của mất cân bằng rotor, lỏng chân đế, hở ổ bi, lệch tâm trục, hư khớp nối, ăn mòn cánh bơm hoặc cộng hưởng kết cấu. Nếu chỉ dựa vào nhiệt độ hay tiếng ồn thì đến khi phát hiện lỗi đã ở giai đoạn nặng. Ngược lại, khi dùng cảm biến rung giám sát xuyên suốt tại bearing housing thì có thể liên tục ghi nhận sự thay đổi rung động và phát hiện phổ tần số bất thường từ rất sớm.
Áp dụng tiêu chuẩn độ rung động cơ ISO 20816 còn là cơ sở giúp doanh nghiệp chuẩn hóa công tác bảo trì. Thay vì phán đoán, các kỹ sư có thể thống nhất những thông tin quan trọng (giá trị bình thường, giá trị cần theo dõi, giá trị cần lập kế hoạch sửa chữa và giá trị phải dừng khẩn cấp). Đây là nền tảng để thực hiện bảo trì dự đoán, ngăn chặn dừng máy ngoài kế hoạch, đảm bảo hiệu suất và kéo dài tuổi thọ thiết bị.
Xem thêm: Cảm biến đo độ rung động và nguyên lý hoạt động
PHÂN VÙNG ĐỘ RUNG A, B, C, D THEO TIÊU CHUẨN ĐỘ RUNG ISO 20816
Tiêu chuẩn độ rung ISO 20816 phân loại tình trạng rung của máy móc thiết bị thành bốn vùng chính, giúp kỹ thuật viên nắm được giá trị đo và hiểu ý nghĩa số liệu, từ đó đưa ra quyết định hành động phù hợp - kịp thời.
Phân vùng A, B, C, D là cách tiêu chuẩn rung ISO 20816 đánh giá mức độ nghiêm trọng của tình trạng rung: vùng A là dành cho máy mới, vùng B là độ rung máy móc chấp nhận được cho vận hành dài hạn, vùng C là máy móc không còn phù hợp để vận hành liên tục trong dài hạn và vùng D là mức độ rung đủ nghiêm trọng để gây hư hỏng máy móc.
| Vùng tiêu chuẩn độ rung ISO 20816 | Ý nghĩa kỹ thuật | Hành động khuyến nghị |
| Vùng A | Máy mới hoặc sau đại tu, rung ở mức chấp nhận được cho vận hành dài hạn | Tiếp tục vận hành và lưu baseline |
| Vùng B | Rung ở mức chấp nhận được cho máy móc vận hành liên tục dài hạn | Vận hành bình thường, theo dõi xu hướng |
| Vùng C | Rung không phù hợp cho vận hành liên tục dài hạn, máy có thể vận hành thêm một thời gian hạn chế | Lập kế hoạch kiểm tra và xử lý sớm |
| Vùng D | Mức rung đủ nghiêm trọng để có thể gây hư hỏng | Kiểm tra ngay, hạn chế vận hành hoặc dừng máy |
NGƯỠNG RUNG ĐƯỢC QUY ĐỊNH TRONG TIÊU CHUẨN ĐỘ RUNG ISO 20816
Với các máy móc công nghiệp phổ biến (motor, bơm, quạt và máy nén), tiêu chuẩn độ rung ISO 20816-3 phân loại thành 4 nhóm dựa trên công suất và đặc tính nền móng. Cách phân nhóm này rất quan trọng và cần được đặc biệt lưu ý, vì cùng một mức rung nhưng có thể chấp nhận được với máy lớn trên nền bê tông cứng và cũng có thể được xem là dấu hiệu bất thường với các máy kích thước trung bình gắn trên khung thép nhẹ.
Theo tiêu chuẩn rung ISO 20816-3, ngưỡng rung của máy móc thường được phân thành: nhóm máy lớn trên nền cứng, nhóm máy trung bình trên nền cứng, nhóm máy lớn trên nền mềm và nhóm máy trung bình trên nền mềm. Đơn vị đánh giá thường dùng là vận tốc rung hiệu dụng RMS (mm/s).
Bảng ngưỡng rung theo tiêu chuẩn rung động máy móc ISO 20816:
| Nhóm máy theo tiêu chuẩn độ rung ISO 20816-3 | Đặc điểm điển hình | Biên giới A/B | Biên giới B/C | Biên giới C/D |
| Nhóm 1 | Máy lớn trên 300 kW, nền cứng | 2,3 mm/s | 4,5 mm/s | 7,1 mm/s |
| Nhóm 2 | Máy 15-300 kW, nền cứng | 1,4 mm/s | 2,8 mm/s | 7,1 mm/s |
| Nhóm 3 | Máy lớn trên 300 kW, nền mềm | 3,5 mm/s | 7,1 mm/s | 11,2 mm/s |
| Nhóm 4 | Máy 15-300 kW, nền mềm | 2,3 mm/s | 4,5 mm/s | 11,2 mm/s |
Lưu ý: Bảng ngưỡng rung theo tiêu chuẩn độ rung ISO 20816 trên chỉ mang tính tham khảo cho các máy móc thuộc phạm vi ISO 20816-3. Khi triển khai thực tế, kỹ thuật viên cần đối chiếu phiên bản tiêu chuẩn đang áp dụng với đặc điểm máy thực tế.
ĐO ĐỘ RUNG MOTOR ĐÚNG THEO TIÊU CHUẨN ĐỘ RUNG MOTOR ISO 20816
Để kết quả đo của cảm biến rung đúng theo tiêu chuẩn độ rung motor ISO 20816, doanh nghiệp cần xem xét kỹ vị trí đo, hướng đo, cách lắp đặt cảm biến và điều kiện vận hành. Tiêu chuẩn rung động máy móc ISO 20816-3 yêu cầu thiết bị đo tại các vị trí có độ nhạy đủ với lực động của máy (thường cần hai hướng radial trực giao tại mỗi mũ ổ trục/bệ đỡ/chân đế/đôn).
Với motor nằm ngang, hai hướng đo radial thường là phương thẳng đứng và phương ngang. Bên cạnh đó, nhiều quy trình bảo trì còn đo hướng trục để phát hiện lực trục, lỗi khớp nối hoặc vấn đề ổ trục đẩy. Tuy nhiên, khi so sánh với ngưỡng tiêu chuẩn rung động máy móc ISO 20816 thì cần tách giá trị radial (đánh giá mức rung tổng thể) và giá trị axial (chẩn đoán chuyên sâu).
Dải tần số đo cũng là một trong những yếu tố mang tính quyết định khi so sánh với tiêu chuẩn độ rung ISO 20816. Với máy móc công nghiệp thông thường, vận tốc rung RMS thường nằm trong dải 10 - 1.000 Hz, với ứng dụng đo trên phần quay, mức nghiêm trọng của tình trạng rung có thể được xác định bằng độ dịch chuyển đỉnh-đến-đỉnh theo hai hướng trực giao được chọn.
Xem thêm: Cảm biến độ rung động và 4 phân loại phổ biến
ỨNG DỤNG TIÊU CHUẨN ĐỘ RUNG ISO 20816 TRONG BẢO TRÌ DỰ ĐOÁN
Giá trị lớn nhất của tiêu chuẩn độ rung ISO 20816 là khả năng biến dữ liệu rung động thành kế hoạch bảo trì chủ động theo tình trạng thực tế của từng thiết bị. Điều này có giá trị rất lớn với motor dẫn động bơm nước, quạt hút lò, máy nén khí và các thiết bị dừng máy gây thiệt hại cao.
Một quy trình ứng dụng tiêu chuẩn độ rung ISO 20816 thực tế thường gồm 4 bước:
- Trước tiên là xác định nhóm máy, công suất, tốc độ và loại nền móng để chọn đúng bộ ngưỡng theo tiêu chuẩn rung ISO 20816.
- Tiếp theo, sử dụng hệ thống cảm biến rung/thiết bị giám sát rung động để ghi baseline rung tại các vị trí bearing tiêu chuẩn.
- Sau đó, sử dụng phần mềm/PLC để so sánh giá trị hiện tại với baseline và ngưỡng vùng B/C, C/D theo tiêu chuẩn rung động máy móc ISO 20816.
- Cuối cùng là nhận cảnh báo kèm phổ tần số để xác định nguyên nhân gây ra các vấn đề phổ biến (có thể là mất cân bằng, lệch tâm, lỏng kết cấu hay hư bearing).
TẦM QUAN TRỌNG CỦA CẢM BIẾN RUNG TRONG TIÊU CHUẨN ĐỘ RUNG ISO 20816
Tiêu chuẩn độ rung ISO 20816 không chỉ đơn thuần là bảng tham chiếu ngưỡng rung, mà nó thực chất là một quy trình đánh giá tương đối rộng, gồm: cảm biến rung, vị trí đo, hướng đo, xử lý tín hiệu và tiêu chí phân loại.
Trong đó, cảm biến rung có vai trò đo lường và chuyển đổi dao động cơ học của máy móc thành tín hiệu điện rồi gửi về hệ thống giám sát - điều khiển. Nếu tín hiệu đầu vào sai, bộ xử lý và phần mềm phân tích sẽ không thể làm việc chính xác được, đồng nghĩa với việc doanh nghiệp không có cơ sở vững chắc để tham chiếu với tiêu chuẩn độ rung ISO 20816.
Với ứng dụng đo độ rung motor và bơm ly tâm, cảm biến rung theo dõi velocity RMS theo thời gian thực/chu kỳ. Giá trị này được dùng để đối chiếu với vùng A, B, C, D của tiêu chuẩn rung ISO 20816 nhằm xác định máy đang vận hành bình thường, cần theo dõi, cần bảo trì hay cần dừng khẩn cấp. Tiêu chuẩn rung động máy móc ISO 20816-3 cung cấp các tiêu chí đánh giá dựa trên chỉ số broadband RMS velocity và các vùng mức độ nghiêm trọng theo khuyến nghị vận hành.
Giá trị thực tế của cảm biến đo độ rung không chỉ là đo lường và báo động khi mức độ rung vượt ngưỡng, mà nó ghi nhận xu hướng rung tăng dần của máy móc trong nhiều tuần. Nhờ có cảm biến rung, ngay cả khi mức rung của máy chưa vượt vùng C của tiêu chuẩn độ rung động cơ, người vận hành cũng có thể được cảnh báo về sự thay đổi cơ khí như lỏng chân đế, lệch tâm khớp nối hoặc bearing bắt đầu xuống cấp. Tóm lại, cảm biến đo độ rung động cơ có thể giúp các kỹ sư bảo trì lên kế hoạch xử lý vấn đề chủ động, với chi phí thấp.
Xem thêm: Cảm biến rung máy bơm công nghiệp và hệ thống HVAC
MUA CẢM BIẾN RUNG CHẤT LƯỢNG CAO TẠI SENSORS VIỆT NAM
Để có cơ sở tham chiếu với tiêu chuẩn độ rung ISO 20816 thì doanh nghiệp cần trang bị hệ thống cảm biến đo độ rung phù hợp và chất lượng.
Nếu đang có nhu cầu tìm kiếm cảm biến rung chất lượng cao thì bạn hãy tham khảo ngay dòng sản phẩm ECO-VS (sản xuất bởi ECOSENSE - Pháp) đang được phân phối chính hãng tại Sensors Việt Nam.
Đây là một trong những thiết bị được tin dùng trong các nhà máy hiện đại nhờ khả năng đo ổn định, chính xác và bền bỉ. Cảm biến ECO-VS có nhiều dải đo cho người dùng tuỳ chọn (0-10, 0-25, 0-50 và 0-100 mm/s), ngõ ra 4-20mA (dễ dàng kết nối trực tiếp với PLC, DCS, BMS hoặc SCADA mà không cần thiết bị trung gian) và dải tần làm việc 10-1000 Hz (phát hiện sớm tình trạng mất cân bằng rotor, lệch trục, lỏng chân đế hoặc các dải rung liên quan đến ổ bi và bánh răng.)
Cảm biến rung ECO-VS được Sensors Việt Nam phân phối với đầy đủ CO/CQ, chính sách giá tốt, bảo hành chính hãng, giao hàng nhanh chóng toàn quốc và có dịch vụ tư vấn - hỗ trợ kỹ thuật tận tình hoàn toàn miễn phí.
Mọi thông tin chi tiết về tiêu chuẩn độ rung ISO 20816 hoặc nhu cầu đặt hàng cảm biến rung ECO-VS, quý khách vui lòng liên hệ qua website https://cambien.com.vn/ | https://www.sensors.vn/ để được hỗ trợ tận tình và nhận báo giá chính xác nhất!