机械振动机器振动的测量和评价（ 第2部分）

GB/T41850.2-2026/ISO20816-2:20171机械振动机器振动的测量和评价第2部分：40MW以上，使用滑动轴承的，额定转速为1500r/min、1800r/min、3000r/min和3600r/min陆地安装的燃气轮机、汽轮机和发电机1范围本文件适用于40MW以上，使用滑动轴承，额定转速为1500r/min、1800r/min、3000r/min和3600r/min，陆地安装的燃气轮机、汽轮机和发电机（无论是否与燃气轮机或汽轮机连接）。本文件提供的标准能适用于燃气轮机、汽轮机和发电机及其他轴线部件（如同步离合器、励磁机或飞轮组）的振动。本文件制定了以下现场宽带振动严重程度的评估规定：a）所有主轴承座或基座的径向（即与轴线垂直的方向）振动；b）推力轴承座的轴向振动；c）位于或靠近主轴承的转轴的径向（即与轴线垂直的方向）振动。本文件对以下情况适用：-正常稳态运行工况下的振动；-瞬态变化（包括升速、降速、初始负荷和负荷变化）时其他（非稳态）运行期间的振动；—在正常稳态运行期间可能发生的振动变化。本文件不适用于以下情况：i）在发电机定子绕组、铁心和外壳处的2倍频的电磁振动；ii）航空衍生燃气轮机（包括具有与航空衍生燃气轮机相似动态特性的燃气轮机）；注：ISO3977-3将航空衍生型燃气轮机定义为适用于机械、电气或船舶推设备的航空推进用燃气发生器。重型燃气轮机和航空衍生型燃气轮机之间存在很大差异，如在壳体刚性、轴承设计、转子与定子质量比和安装结构方面。因此，这2种类型燃气轮机适用于不同的标准。iii）输出功率小于或等于40MW，或额定转速非1500r/min、1800r/min、3000r/min或3600r/min的汽轮机和／或发电机（尽管发电机很少属于这一类别）（见ISO20816-3)；iv）输出功率小于或等于40MW，或额定转速非1500r/min、1800r/min、3000r/min和3600r/min的燃气轮机（见ISO20816-3或ISO20816-4)；v）对燃烧振动的评价，但不排除对燃烧振动的监测。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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。ISO20816-1:2016机械振动机器振动的测量和评价第1部分：总则（Mechanicalvibration—Measurementandevaluationofmachinevibration—Part1:Generalguidelines)注：GB/T41850.1-2024机械振动机器振动的测量和评价第1部分：总则（ISO20816-1:2016,IDT）GB/T41850.2-2026/ISO20816-2:201723术语和定义本文件没有需要界定的术语和定义。4测量方法4.1概述测量方法和使用的仪器应符合ISO20816-1的规定。ISO20816-1以及本文件涵盖了非旋转部件和旋转轴的振动。然而，并不意味着在任何特定的机器上应同时进行这2部分的测量。过去，有些用户和制造商通常只测量非旋转部件或转轴的振动，或者两者兼有测量，最近这2种测量方式组合变得更加普遍，但这并不是强制性的。是否测量非旋转部件、转轴或两者组合的振动，取决于具体的应用，并应在安装前由供应商和买方达成一致意见。宜了解环境对测量系统的特性影响，宜确保测量设备不受外部因素的不当影响，包括：a）温度变化；b）电磁场；c）空气噪声和结构诱导的噪声，例如来自邻近机器的噪声；d）传感器电源变化；e）燃烧振动；f）电缆阻抗；g）传感器电缆长度；h）传感器方位；i）传感器附件的结构特点。在特殊情况下，如地震地区，显著的低频振动可能传递到机器，可能需要对仪器的低频响应进行滤波。如果在不同时间或不同机器上进行测量比较，则宜确保使用相同的频率范围，并且在相同的转速和负荷下，宜采集机器处于稳定运行状态时的数据。4.2非旋转部件的振动测量对于监测来说，测量系统应测量从10Hz到至少500Hz频率范围的宽带振动。然而，如果仪器也用于诊断目的，可能需要更宽的频率范围和／或频谱分析。例如，在耦合转子的第一共振速度（临界速度）对应的频率低于10Hz的情况下，测量系统线性范围的下限应相应降低。如果使用速度传感器进行低于10Hz的振动测量，对振动速度信号进行线性化处理非常重要，尤其在评估低转速振动速度时显得尤为重要（见ISO2954）。振动测量的位置宜对机器动态力有足够的灵敏度。通常要求在每个主轴承盖或轴承座上2个相互垂直的径向上进行测量，如图1和图2所示。传感器可安装在轴承箱或轴承座上的任意位置，但一般选择垂直方向和水平方向（即主刚度方向）。如果已经知道单个径向传感器可提供机器振动量值足够的信息，则可在轴承盖或轴承座上使用单个径向传感器代替更常用的相互垂直的1对传感器。然而一般来说，在测量平面使用单个传感器评价振动时宜谨慎，因为它可无法提供该平面上最大值的合理近似值。连续运行监测时，通常不监测径向承载主轴承的轴向振动。轴向振动测量主要在定期振动检测或诊断时使用。因此，本文件中仅规定在评价推力轴承轴向振动时，其振动严重程度能用径向振动相同的准则（见表A.1）。对于没有轴向约束的其他轴承，在辅助管道和设备不受影响的前提下，对轴向振动评价则可使用较宽松的要求。GB/T41850.2-2026/ISO20816-2:20173宜特别注意要确保振动传感器安装正确，且安装方式不会降低测量的准确性（见ISO2954和ISO5348)。标引符号说明：a-测量方向。注：本文件中的评价标准适用于所有主轴承的径向振动和推力轴承的轴向振动。图1轴承盖或轴承座上的典型测点和方向GB/T41850.2-2026/ISO20816-2:20174标引符号说明：a--测量方向。注：本文件中的评价标准适用于所有主轴承的径向振动和推力轴承的轴向振动。图2燃气轮机轴承上的典型测点和方向4.3转轴的振动测量早期通常使用接触式传感器测量转轴的绝对振动。然而，由于这类传感器的局限性，此类方法不再推荐使用，其仅在早期安装的旧机组或在故障排除调查期间其他测量技术无法达到有用效果时使用。随着非接触式传感器的发展，转轴相对振动测量已成为更优选的测量指标。但是如果需要，能通过将测量轴相对振动的非接触式传感器与安装在同一轴承座上的测量结构振动的惯性式传感器的输出的矢量合成得到轴的绝对振动。虽然轴相对振动是首选测量指标，但仍有大量的在役汽轮机和发电机仍在使用轴绝对振动测量。因此在本文件中，轴的相对振动或绝对振动的测量是都是同样适用的（见图3和图4）。对于监测来说，测量系统应测量从1Hz到至少是最大正常工作频率3倍或125Hz（取其大者）频率范围的宽带振动，但如果仪器还用于诊断目的，则可能需要更宽的频率范围（例如最高正常工作频率的6倍）或频谱分析。振动测点的位置宜能评价在重要点上轴的横向运动。通常要求每个主轴承处或其附近，使用1对正交传感器测量2个径向方向。传感器可安装在任何角度，但实际上一般选择在轴承同一个半瓦上与垂直方向（上止点12点钟位置）的±45°方向或接近垂直和水平方向。如果已经知道单个径向传感器提供机器轴振动量值足够的信息，则可使用单个径向传感器代替常用的相互垂直的1对传感器。然而一般来说，在测量平面使用单个传感器评价振动时宜谨慎，因为它可无法提供该平面上的最大值的合理近似值。通常不测量汽轮机、发电机和燃气轮机的轴向轴振动。在使用非接触式传感器测量轴向位置并将其纳入振动监测系统时，本文件不适用于该类振动信号的评估。GB/T41850.2-2026/ISO20816-2:20175标引序号说明：1-信号调理装置；2-信号处理；3-可选的传感器安装位置；4-轴；5-非接触式传感器。图3使用非接触式传感器测量轴的相对运动示意图标引序号说明：1-信号处理；2-信号调理装置；3-轴；4-非接触式传感器；5-惯性传感器。图4使用非接触式和结构惯性传感器测量轴的绝对运动的示意图宜特别注意要确保振动传感器安装正确，且安装方式不会降低测量的准确性（见ISO10817-1）。在实际条件允许的情况下，传感器安装位置的轴表面应光滑，且没有任何的几何不连续、材质不均匀性和局部剩磁，这些因素可能导致虚假信号（所谓的电气偏摆）。用传感器测量时，电气和机械组合GB/T41850.2-2026/ISO20816-2:20176“慢转”偏摆，不宜超过在额定转速下区域A/B边界的25%（见表B.1和表B.2）。在燃气轮机、汽轮机和发电机升速运行至额定转速之前，可进行轴位移的慢转动测量。如果这样做，测量系统的低频特性应充分满足要求。这种测量通常不能认为是有效地指示出正常状态下的转轴偏摆，因为它们可能受到转轴临时弯曲、轴径在轴承间隙内的不规则运动以及轴向运动等因素的影响。在没有仔细考虑这些因素的情况下，不宜从额定转速测量的振动矢量中减去慢转速下的轴偏摆矢量，因为这种结果可能导致对机器振动产生误判（见ISO20816-1）。5评定准则5.1概述ISO20816-1提供了用于评价各类机器振动2个评价准则的通用描述。准则I考虑测得的宽带振动的量值，准则II考虑振动量值的变化，而不论它是增大还是减小。所提供的这些值是这种类型机器的经验总结，如果给予足够的重视，则可能使设备处于允许的运行状态。注：这些值是基于以前的国际标准，在最初制定前身标准ISO7919（所有部分）和ISO10816（所有部分）时进行的调查结果以及用户提供的反馈。提供的这些准则适用于在规定的额定转速和负荷范围内的稳态运行工况，包括功率输出的正常缓慢变化，此外还提供了适用于其他非稳态运行状态（即瞬时变化）时的替代准则。这些准则提供的目标值是确保避免重大缺陷或不切实际的要求，特别是，安全运行的基本假设是避免转轴与静止部件之间的金属与金属接触，其构成了定义验收试验规范的基础（见5.2.2.3）。该评价准则仅涉及燃气轮机、汽轮机或发电机所产生的振动，不涉及到从机组外部传递的振动。如果怀疑受到明显的传递振动影响（无论是稳态或间断的），则宜在机组停机状态下进行量值的测量。如果传递振动的量值不可接受，则宜采取措施解决问题。5.2准则I：振动量值5.2.1概述该准则涉及定义振动量值，该量值与轴承上可接受的动态载荷、机器径向间隙的足够裕度以及传递到支承结构和基础的许用振动量值相一致。5.2.2在稳态运行工况下额定转速的振动量值5.2.2.1概述在每个测量位置测得的最大振动量值，根据由国际经验建立的4个评价区域进行评价。5.2.2.2评价区域界定了以下评价区域，是为了对给定机器以额定转速在稳态运行状态下的振动进行评价，并对机器适用的操作提供指导。-区域A：新投产的机器，振动通常在此区域内。注1：为将振动控制在A区内所付出的努力可能得不偿失且没有必要。-区域B：通常认为振动在此区域内的机器，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，不适合长期连续运行。机器可在这种状况下运行一段有限的时间，直到有适当机会采取补救措施为止。-区域D：振动在该区域通常认为振动剧烈，足以引起机器严重损坏。GB/T41850.2-2026/ISO20816-2:20177注2：瞬态运行见5.2.4。5.2.2.3验收准则验收准则宜始终由机器供应商和购买方达成一致，并鼓励事先协商。评价区域为确定新机器或翻新机器的验收准则提供了依据，但评价区域边界的数值本身并不用作验收规范。-对于新机器，验收准则通常规定在A区或B区，但通常不会超过A/B区边界的1.25倍。—能根据特定的设计特性和／或类似机器的以往经验达成不同的验收准则。验收试验应在明确规定的持续时间和运行参数下进行，如负荷、温度、压力等。在主要部件更换、维护或维修后，验收准则应考虑到维修内容和维修前的振动特性。5.2.2.4评价区域边界评价区域边界值在附录A和附录B中给出：-附录A应适用于所有轴承的非旋转部件的径向振动和推力轴承的轴向振动；-附录B应适用于转轴的相对振动和绝对振动。本边界值适用于在额定转速并处于稳态工况条件下的振动测量。各区域边界值是根据制造商和用户提供的有代表性的数据制定的。尽管数据之间不可避免地存在较大的离散性，但所采用的数值已提供必要的裕度，以确保避免显著不足或不切实际的要求。在其他测量位置和瞬态工况下允许较高的振动（见5.2.4）。在大多数情况下，附录A和附录B中给出的数值与确保允许传递至轴承的支承结构和基础的动态载荷是协调一致的，同时维持运行间隙。然而在某些情况下，特定机器可能具有特殊功能或适用经验，这可能需要使用不同区域边界值（更高或更低）,a)~e）给出了示例。a）机器的振动可能会受到其安装系统的影响。例如，如果使用刚性轴承支承，可能会有较大的轴相对振动。相反，如果使用柔性轴承支承，可能会有较小的轴相对振动，但轴绝对振动可能较大。因此，基于满意的运行经验，能使用不同的区域边界值。b）如果与轴承相关的结构质量（如轴承座和壳体质量）与转子质量的比率较高时（如10:1)，则非旋转部件振动可更小。在这种情况下，基于满意的运行经验，能使用不同的区域边界值。c）宜注意确保轴的相对振动不超过轴承间隙。此外，宜认识到，振动的允许值可能与轴颈的直径有关，因为一般直径较大的轴承运行间隙更大。当使用小间隙轴承时，附录B中给出的区域边界值可降低，降低的程度随着所用轴承类型（如圆筒型、椭圆型、倾斜式挡板等）以及测量方向与最小间隙的关系而变化，因此，无法给出精确的建议，但附录E提供了1个有代表性的普通圆筒型轴承的例子。d）对于相对轻载的轴承（如励磁机转子轴承和同步离合器轴承）或轴承静态载荷对转子对中高度敏感的其他柔性轴承，可用到以机器详细设计为基础的其他准则。e）如果转轴的振动测量是在远离轴承的地方进行的，可应用其他准则。注1：对于一些1500r/min或1800r/min的大型汽轮机，特别是转子单支承的汽轮机，在升速、降速通过一阶临界转速时，能采用不同轴承座振动区域边界值，以确保不会出现过大的振动。注2：本文件未对安装在刚性和柔性基础上的机器提供不同的评估区域值，然而，如果通过对这类机器的数据调查分析表明有必要，将来可能会修订本文件，以便对不同支承基础柔性特性的机器给出不同的准则。在同一旋转轴线不同位置的测量，能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，确认机器以较高的振动运行，其可靠性不会受到影响。例如，能基于机器的详细性能，或者基于具有相似结构设计和支承的机器成功运行经验。评估机器非旋转部件振动的常用测量参数是振动速度。附录A给出了基于宽带均方根振动速度GB/T41850.2-2026/ISO20816-2:20178测量值的评价区域边界值。然而在某些情况下，习惯用具有振动速度峰值读数而不是均方根值读数的仪器测量振动。如果振动主要由1个频率分量组成（例如，对于燃气轮机和汽轮机，通常振动主频是机器的工作频率），则峰值和均方根值之间存在简单的关系，在这种情况下，附录A的区域边界值通过乘以✓2，能很容易地表示为振动速度峰值。或者，测量的振动峰值能除以✓2，并根据附录A的均方根值准则进行评价。然而这种方法不能用于具有多个显著频率成分的复杂波形。注3：峰值与均方根值之间不存在通用的因子。不存在将真实峰值与均方根值联系起来的通用系数。5.2.3稳态运行限值5.2.3.1概述为了在额定转速下长期稳定运行，通常的做法是规定运行的振动限值。这些限值采用的是报警和停机的形式。-报警值：振动达到规定的限值或振动值发生了显著变化，可能有必要采取补救措施时，进行报警。通常如果触发了报警，能继续运行一段时间，同时进行研究（如检查负荷、转速和其他运行参数的影响）以确定振动变化的原因，能确定在何种情况下需要采取补救措施。—停机值：规定1个振动量值，超过该值后机组运行可能会导致机器损坏。如果超过停机限值，宜立即采取措施降低振动。不同的运行限值反映动态载荷和支承刚度的差异，对于不同的测量位置和方向，可规定不同的运行限值。5.2.3.2报警值设定不同机器的报警值可能不同。推荐选择的报警值宜通常是相对基线值来设定，而基线值是根据具体机器测量位置或者方向的经验来确定的。推荐将报警值设为比基线值高，高出的量等于区域边界B/C值的25%，报警值通常不宜超过区域边界B/C值的1.25倍。如果基线值较低，则报警值可能小于区域边界B/C值（见附录C）。在没有建立基线值的情况下（如对于1台新机器），初始报警值宜基于其他类似机器的经验或已经商定的验收值来设定。在没有此类数据的情况下，额定转速稳定运行的报警值不宜超过区域边界B/C值。在一段时间后，稳定基线值得以确立，同时报警值设定宜作相应的调整。如5.2.2.4中所述，对于轴承和／或密封间隙小的机器（见附录E)，可能需要对轴振动报警值进行适当的调整。当振动信号不稳定且不重复时，信号处理需要采用某些平均方法，强烈建议对这种情况的原因做进一步详细调查。如果稳定状态基线值发生变化（如机器大修后），报警值设定宜相应地调整。机器上不同的测量位置，报警值设定可能不同，以反映动态载荷和支承刚度等方面的差异。设定报警值的例子在附录C中给出。5.2.3.3停机值设定停机值通常与机器的机械完整性有关，并且取决于为使机器承受异常动载荷而引入的各种设计特性。类似设计的所有机器一般采用相同的停机值，而且通常与报警值设定的稳定基线值不相关。不同设计的机器，停机值可能存在差异，并且无法对绝对的停机值给出更精确的指南。一般来说，停机值在区域C或区域D内，推荐停机值不超过区域边界C/D值的1.25倍。然而，依据经验能对特殊机器规定不同的值。如5.2.2.4中所述，对于轴承和／或密封间隙小的机器，可能需要对轴振动停机值进行适当的调整GB/T41850.2-2026/ISO20816-2:20179（见附录E）。如果振动超过停机值，燃气轮机、汽轮机和发电机能由自动控制系统控制其停机。为了避免由于虚假信号导致的不必要停机，通常采用多个传感器控制逻辑，并对所有自动跳机动作规定一个时间延迟。因此，如果接收到振动停机信号，而且至少被2个独立的传感器确认，并超过了规定的有限延迟时间时才宜触发停机。通常，宜采用1s~3s的延迟时间以避免由于虚假信号导致误停机，同时也避免了机器长时间高振动值下造成的严重损坏。为了谨慎，可引入第2次警报或警告以提醒操作人员，以便采取纠正措施（如降低负荷或其他制造商的建议），能避免机器停机。如果机器受到外部来源传递的低频振动（如在地震带），则可能需要对信号进行滤波和／或实施适当的时间延迟，以避免不必要的停机。5.2.4非稳态工况（瞬态运行）的振动量值5.2.4.1概述附录A和附录B给定了燃气轮机、汽轮机和发电机在规定的稳态运行工况下长期运行的振动值。在额定转速下运行工况发生变化时和升速降速过程中，燃气轮机、汽轮机和发电机达到热平衡期间，能允许较高的振动值。这些较高的值可超过5.2.3中规定的报警值和停机值。对于这种情况，可引入“停机放大因子”，在稳定运行条件建立之前，自动提高报警值和停机值（见5.2.4.4）。对于在非稳态工况下运行的燃气轮机、汽轮机和发电机，这些瞬态变化通常与热的变化（例如，由于初始负荷和负荷变化期间的温度变化或转子电流的改变）有关，同时也会受到凝汽器真空和转速变化（如升速、降速）的影响，从而对振动特性产生重大影响。为了应对这些情况，引入了特殊的设计特征，但在转速变化（如升速、降速）和发生热变化（如在启动、初始负荷和负荷变化期间）期间，振动仍会有较大的变化。和稳定振动一样，任何特定情况的验收准则应由制造商和用户协商一致。然而，本条款中提供的相关规定宜确保避免重大缺陷或不切实际的要求。对于有同步离合器的机器，由于轴向膨胀和离合器啮合角度的正常变化，可能会发生振动阶跃变化。5.2.4.2额定转速下瞬态运行时的振动量值额定转速下瞬态运行工况包括在空载、初始加载、快速加载或功率因数变化以及任何其他持续时间相对较短的运行条件。在这些情况下，只要振动量值不超过区域边界C/D值，通常应被认为是可接受的。而停机值和报警值宜相应调整。5.2.4.3升速、降速和超速时的振动量值燃气轮机、汽轮机和发电机在升速前应进行充分盘车，确保不会存在引起异常激励的临时弯曲或变形。特别是，在适当的情况下，建议在开始启动前，根据具体情况，进行一段时间的盘车和／或低速旋转，以确保设备处于良好状态。在此之后，如果燃气轮机、汽轮机和发电机装有轴振动传感器，可进行慢转测量，以评估在低速下（测量不受最低共振转速影响）偏摆量的大小，此时已经建立了稳定的油膜，但离心效应忽略不计。宜检验在该转速下测量的轴位移和其他参考参数是否在先前建立的满意的经验范围内。这些检验是判断轴系状态是否满意的基础；例如，轴是否存在临时弯曲，或者联轴器之间是否存在平行或偏角不对中（“曲柄效应”）。此外，在升速过程中，建议在达到临界（共振）转速之前对振动进行评估，并与之前满意运转在相同条件下获得的典型振动矢量进行比较。如果观察到明显的差异，建议在继续操作前采取进一步的措施（如维持转速或降低转速直至振动稳定或恢复至先前值，进行更详细研究或检查运行参数）。GB/T41850.2-2026/ISO20816-2:201710如果没有盘车或者测量低速偏摆量的规定，则需遵循供应商提供的替代建议。在升速过程中，可能需要停留在特定的转速（如为了温度匹配或在燃气轮机吹扫期间）。如果需要这样做，宜确保维持转速与其任意临界（共振）转速之间有足够的裕量，因为在共振时振动会显著放大。升速、降速和超速情况下的振动值能根据特定的机器结构特征或特定的操作要求而有所不同。例如，对于带基本负荷、启动次数很少的机组，能允许有较高的振动限值，而对于需两班制运行的机组和可能需要在规定时间内强制达到特定输出功率的机组，可能需要更严格的限值。此外，在升速和降速期间通过共振转速时，振动量值主要受到阻尼的影响，其次受到转速变化率的影响（关于机器对不平衡的敏感性，见ISO21940-31）。适用于升速、降速和超速时的报警值与正常稳态运行工况下所采用的报警值不同，它们通常宜相对特定机器由升速、降速和超速时的经验确定的值设定，建议升速、降速和超速期间的报警值设定为这些值之上得某个量，高出的量等于额定转速下区域边界B/C值的25％。在没有可靠得有效数据时，在升速、降速或超速期间的报警值不宜超过表1中给出的值。表1在升速、降速或超速时的振动报警值转速范围（相对于额定转速）非旋转部件振动（见表A.1）轴相对和绝对振动（见表B.1和表B.2）<20见说明1.5倍×区域边界C/D201倍x区域边界C/D1.5倍×区域边界C/D>901倍x区域边界C/D1.0倍×区域边界C/D注：振动位移与速度之比与频率成反比，因此，对于非旋转部件的测量，在低于额定转速20％的转速以下时，使用恒定速度准则存在局限性（见附录D）。如5.2.2.4中所述，对于间隙小的轴承，可能需要对轴振动限值进行适当的调整（见附录E）。升速和降速期间停机值设定会采用不同的方法，例如，如果升速过程中振动过大，降低转速比触发停机更合适。另一方面，在停机降速过程中，触发高振动停机保护的意义不大，因为这不会改变已经采取的措施（即降速）。然而，如果蒸汽／燃气轮机或发电机有自动控制系统，则可能需要在升速或降速过程中规定停机值。在这种情况下，升速或降速期间的停机值，宜按照5.2.3.3中规定的稳态工况时停机值与报警值同比例增加。注：升速和降速期间，由于动态放大效应，最高振动通常发生在通过共振转速时。其他转速下，一般振动较小。5.2.4.4“停机放大因子”的使用在某些情况下，汽轮机、发电机和燃气轮机配备有控制系统，如果超过了停机值，系统会自动停机。在瞬态工况运行时，为了避免出现较高振动导致的不必要停机，可引入“停机放大因子”来自动提高稳态报警值和停机值，以反映5.2.4.2和5.2.4.3中给出的修订值。“停机放大因子”通常会在转子加速或者减速到额定转速的过程中被激活（但不包括任何定速阶段），如适用，还包括达到额定转速后的初始加载瞬间以及任何突然、显著的负荷变化后，热状态稳定的短期内。基于已有的经验，上述每种运行条件能设置不同的“停机放大因子”，实际的“停机放大因子”值因机器不同而不同，宜根据以前满意的运行经验确定。5.3准则II：额定转速稳态运行工况下振动量值的变化本准则提供了在特定稳态状态下，振动量值与先前建立的参考值之间的变化评价。振动量值可能出现显著增加或减少，即使在未达到准则I的区域C，就需要采取某种措施。这类变化可能是瞬时的或GB/T41850.2-2026/ISO20816-2:201711随时间逐步发展的，可能表明已发生损坏，或者警告即将发生故障或其他异常情况。准则II基于在额定转速稳态工况下的振动量值的变化而制定，这包括功率输出等变量的小幅变化，但不包括功率输出的大幅快速变化，后者在5.2.4.2中处理。对于有同步离合器的机器，由于轴向膨胀和离合器啮合角度的正常变化，可能会发生振动阶跃变化。本准则的参考值是基于以前具体运行工况下测量得到的典型、可重复的正常振动值。如果振动量值发生显著变化（通常为区域边界B/C值的25%，也可根据特定机器的经验使用其他值），宜采取措施查明变化的原因。无论变化导致振动量值增加还是减少，都宜采取这样的措施。在决定是否采取行动时，宜考虑振动的最大值以及机器在新工况下是否已稳定运行。特别是，如果振动变化率很明显，即使未超过上述规定限值，也宜采取行动。当应用准则II时，应在相同的传感器位置、方向以及大致相同的运行工况下进行机器振动测量的比较。宜认识到，基于振动变化准则有其应用的局限性，因为量值和速率的变化可能在单个频率分量上发生，但是这些重要特征并不一定会反映在宽带的振动信号中（见ISO20816-1）。例如，转子中裂纹的扩展可能导致在旋转频率振动和其倍频振动分量的逐渐变化，但它们的量值可能比其他来源的振动量值（如由于不平衡带来的每转1次的旋转频率振动分量）相对要小。因此，仅通过观察宽带振动的变化可能难以识别裂纹扩展的效应。虽然监测宽带振动的变化给出了潜在问题的某些指示，在某些应用中，可能有必要使用能够确定单个频率分量振动矢量变化趋势的测量和分析设备。这种设备可能比用于常规监测的设备更复杂，其使用和应用需要专业知识。此类测量的详细准则规范超出了本文件的范围（见5.5)。5.4补充的方法和准则将轴承座振动转换为转轴的相对振动没有简单方法，反之亦然。转轴的绝对振动测量值和相对振动测量值之间的差异与轴承座振动有关，但它在数值上一般不等于轴承座振动，这是由于工作转速下轴承油膜和支承结构相对动柔度、传感器安装位置的差异以及相位角不同的影响。因此，在非旋转部件和转轴上测量振动时，如果应用不同的准则会导致不同的振动严重程度评价，则通常采用更严格的区域分类，除非有与此相反的有效经验。5.5基于振动矢量信息的评价本文件的评价仅限于宽带振动而未涉及频率分量或相位。在大多数情况下，这对于验收测试和运行监测目的来说是足够的。然而，对于长期机器状态监测和诊断而言，使用振动矢量信息对于发现和确定机器动态状态的变化特别有用。在某些情况下，仅使用宽带振动测量无法检测到这些变化（见ISO20816-1:2016，附录D）。相位和频率相关的振动信息通常用于监测和诊断目的。然而，这种准则规范已经超出了本文件的范围。ISO13373给出了机器振动状态监测的规定，并在相应部分中有更详细的描述。GB/T41850.2-2026/ISO20816-2:201712附录A（规范性）非旋转部件振动评价区域边界非旋转部件振动评价区域边界值如表A.1所示，其适用于在4.2规定的频率范围内，额定转速、稳态工况下所有轴承的径向振动测量和推力轴承的轴向振动测量。图1和图2给出了典型的测量位置，表中给出的值是为了确保避免严重的缺陷或不切实际的要求。在某些情况下，对于具体机器类型相关的特定特征可能需要使用不同的区域边界值（见5.2.2.4）。在其他测量位置和瞬态工况下能允许有更高的振动值（见5.2.4）。注：以往，验收准则通常规定在A区或B区内，但通常不超过A/B区域边界的1.25倍（见5.2.2.3）。请注意机器在主要部件更换、维护或检修操作之后，验收准则应涵盖操作范围和维修前的振动情况。表A.1轴承箱或轴承座振动速度区域边界值轴承箱或轴承座在区域边界处的振动速度均方根值mm/s轴转速r/min区域边界A/BB/CC/D汽轮机、发电机1500或18002.85.38.53000或36003.87.511.8燃气轮机3000或36004.59.314.7注：在1500r/min或1800r/min的转速下运行的燃气轮机并不常见，因此没有给出数值。GB/T41850.2-2026/ISO20816-2:201713附录B（规范性）旋转轴振动评价区域边界表B.1和表B.2给出的轴相对振动和绝对振动评价区域边界值适用于评价额定转速稳态运行工况下，在轴承处或靠近轴承位置测量指定频率范围（见4.3）内的径向轴振动。这些值是为了保证避免出现重大缺陷或不切实际的要求。在某些情况下，对于具体机器类型相关的特定特征可能需要采用不同的区域边界值（见5.2.2.4）。例如，宜注意确保轴相对振动不超过许可的轴承间隙（见附录E）。在其他测量位置和瞬态工况下，能允许更高的振动值（见5.2.4）。附录B中给出的准则是在特定测量位置的最大轴振峰-峰值（见ISO20816-1:2016，附录A的方法B）。作为通用准则，如果使用测量平面上1对正交传感器的输出来推导Smax（见ISO20816-1:2016，附录A的方法C)，则将附录B中给出的值除以1.85能推导出相应的Smax注1：以往，验收准则通常规定在A区或B区内，但通常不超过A/B区域边界的1.25倍（见5.2.2.3）。请注意机器在主要部件更换、维护或检修操作之后，验收准则应涵盖操作范围和维修前的振动情况。注2：测量燃气轮机轴的绝对振动不是常见做法。表B.1轴相对振动位移峰-峰值区域边界值轴相对振动位移在区域边界处的峰-峰值μm轴转速r/min区域边界A/BB/CC/D汽轮机、发电机1500100200320180095185290300090165240360080150220燃气轮机300090165240360080150220注：在1500r/min或1800r/min的转速下运行的燃气轮机并不常见，因此没有给出数值。表B.2轴绝对振动位移峰-峰值区域边界值轴绝对振动位移在区域边界处的峰-峰值μm轴转速r/min区域边界A/BB/CC/D汽轮机、发电机150012024038518001102203503000100200300360090180270GB/T41850.2-2026/ISO20816-2:201714附录C（资料性）报警值和停机值设定实例某台3000r/min的大型汽轮发电机组是没有轴承振动先验知识的新机，一般将行报警值设定在区域B，具体数值通常由机器供应商和用户共同商定。对于本例，假定对每个轴承，最初设定报警值在区域边界B/C上，相应于速度均方根值为7.5mm/s（见表A.1）。在机器运行一段时间，正常振动特性已经建立后，可能需要考虑改变报警值的设定以反映每个轴承振动的典型稳定基线值。使用5.2.3.2中的方法，以此为基础，每个轴承的报警值可设定为具体机器的经验得到的典型稳态值与区域边界B/C值的25％之和。例如，如果某个具体轴承的典型稳态基线值为4.0mm/s，采用新的报警值设定为5.9mm/s（即4.0mm/s+0.25x7.5mm/s)，它位于区域B内。如果在另一个轴承上，典型稳定状态基线值为5.8mm/s，则它的新报警值为7.7mm/s。这与初始设定的报警值差异不大，因此，报警值（7.5mm/s）能保持不变。根据准则I，停机值将保持在均方根值11.8mm/s。这是基于停机值是相应于机器宜承受的最大振动，是一个固定值。如5.2.4所述，瞬态运行期间上述限值可增大。GB/T41850.2-2026/ISO20816-2:201715附录D（资料性）关于在低转速下使用振动速度准则的注意事项附录D阐明在本文件中提出的振动速度准则不宜适用于低频的原因。为了监测低速下的振动，可能需要更专业的仪器，以便根据其他准则（如恒定位移准则）进行评价，这些已经超出了本文件的范围。用在非旋转部件上测得的振动速度作为表征机器振动严重程度的基础原理，已经由现场经验（例如在30年代Rathbone的开创性工作，见参考文献［14]）和对基础力学的认识中得到。基于此，多年来一直认为，在10Hz~1000Hz频率范围内，具有同一均方根速度的，通常能认为是相同严重程度的振动。这样做的独特优点是，如果使用振动速度作为评价参数