15 설비진단 회전기계 진동평가기준 2 ISO10816 Vs ISO7919

10816: 가속도센서로 측정, 속도(rms)값으로 판단, 적어도 10Hz에서 1000Hz를 포함하여 측정하여야 함,  주로 구름베어링이 사용되는 산업용기계 10816-3이 주로 사용됨, VDI2056, ISO2372, ISO3945가 모체

7919: 변위센서(Proximity probe)로 측정, 변위(Peak to Peak)로 판단, 적어도 회전속도의 2.5배 이상 주파수를 포함하여 측정하여야 함, 주로 Sleeve bearing이 사용되는 대형 고속 회전기기(2,3,4가 주로 사용)에 사용, 절대진동과 상대진동기준이 별도로 있으며 낮은 기준으로 우선 적용, Dresser-Clark선도, API611, VDI2059가 모체.

주의사항

진동을 평가한다는 것은 하나의 설비 조합 유닛(Application, Assembly component)에서 측정된 수평, 수직, 축방향 DE측 NDE측 모두에서 측정된 것 중 최고 진동량(Overall)으로 평가하며 만약 7919와 10816으로 동시에 평가했을 경우에는 더 낮은 평가값(엄격한 기준적용)으로 우선 적용한다.

*최근개정된 사항으로 ISO 20816이 출시되었으므로 새로운 내용을 참조하시길...

설비진단 진동평가기준 2 (ISO10816 Vs ISO7919)

 설비진단 진동평가기준 2 (ISO10816 Vs ISO7919)

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기계(설비)의 진단을 위한 진동평가기준에는 과거에는 엔지니어협회, 계측기 제조사, 보험사 등이 각각 만들어 놓은 기준들이 많았다. 따라서 ISO에서는 이러한 기준들을 상황에 맞게 조정하여 재정리하였는데 크게 2가지 종류로 다시 구분해야 할 필요가 있었다. 그 방법은 변위센서(회전축거동을 비접촉방법으로 측정)의 기준과 가속도센서(베어링으로부터 전달된 진동의 비회전부의 측정)의 기준으로 나누어졌다. 

 

평가기준(회전기계) ISO10816 Vs ISO7919

10816	ISO세부항목	7919
1	일반사항	1
2	증기터빈	2
3	산업용기계	3
4	가스터빈	4
5	수력기계	5
6	왕복동기계
7	회전형(Rotodynamic) 펌프

진동평가는 Overall(진동량)으로 평가한다. 진동계(Vibrometer)에서 읽어 나타내는 그 값이다. 비접촉 변위진동센서를 이용하여 기계의 축의 변위(Peak to Peak, ㎛)를 관찰하는 것과 다른 하나는 가속도 센서를 이용하여 진동속도(rms, mm/s)의 값을 측정하는 것이다. 이 중에서 가속도 센서를 이용하여 측정하는 방법은 베어링 케이싱에 접촉형센서(가속도센서)를 부착하고 진동계에서 값을 읽는 방법으로 가장 많이 사용되고 있는, 손쉬운 기계상태평가방법이다. 1970년 전부터 사용되던 진동평가기준은 회전수에 따라 얼마만큼의 진폭을 나타내는가(Blake chart, Rathbone chart 1939년, VDI2056 1964년)에 따라 상태를 등급화 했지만, 1989년에 개정된 ISO10816(아래표)에는 ISO2372의 기준을 포함하여 기계의 크기(동력), 종류와 지지형식에 따른 진폭으로 세분화한 것이 특징이다. 하지만, 이것도 절대적 표준은 아니며, 법적인 기준도 전혀 없으므로, 각 설비의 상태에 적합한 기준은 제조사 매뉴얼을 가장 많이 참조하며, 제조산업의 위험도 및 수준, 또는 경험에 의한 MTBF(고장빈도율) 수명판단 등에 따라 각기 달리 정하는 바가 옳다고 생각한다.

주요용도별로 정리하면 다음과 같다.

10816: 가속도센서로 측정, 속도(rms)값으로 판단, 적어도 10Hz에서 1000Hz를 포함하여 측정하여야 함,  주로 구름베어링이 사용되는 산업용기계 10816-3이 주로 사용됨, VDI2056, ISO2372, ISO3945가 모체

7919: 변위센서(Proximity probe)로 측정, 변위(Peak to Peak)로 판단, 적어도 회전속도의 2.5배 이상 주파수를 포함하여 측정하여야 함, 주로 Sleeve bearing이 사용되는 대형 고속 회전기기(2,3,4가 주로 사용)에 사용, 절대진동과 상대진동기준이 별도로 있으며 낮은 기준으로 우선 적용, Dresser-Clark선도, API611, VDI2059가 모체.

주의사항

하나의 설비 조합 유닛(Application, Assembly component)에서 측정된 수평, 수직, 축방향 DE측 NDE측 모두에서 측정된 것 중 최고 진동량(Overall)으로 평가하며 7919와 10816으로 동시에 평가했을 경우에는 더 낮은 평가로 우선 적용한다.

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진동평가, 설비진단, ISO10816, ISO7919

 

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설비진단 진동평가기준 3 (ISO7919-축변위센서에 의한 평가기준)

설비진단 진동평가기준 3 (ISO7919-축변위센서에 의한 평가기준)

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회전 기계(설비)의 진단을 위한 진동평가기준에는 가속도센서를 이용한 비회전부(베어링 하우징 등)의 측정방법 이외에 축변위센서(회전축거동을 직접 비접촉방법으로 측정)의 기준이 있다. 고속이며 대형인 설비(대형모터, 터빈, 압축기, 대형 블로워, 펌프 등)는 슬리브베어링(Sleeve, Metal, journal, hydro static)을 사용하고 있으며 베어링과 하우징간에 유막이 형성되어 감쇠가 되므로 축(shaft)거동을 직접 변위센서로 측정하는 방법의 기준이 필요하기 때문이다. 또한 이러한 설비들은 공장 내에서 매우 중요한 설비에 속하므로 설비의 안정상태를 온라인으로 감시해야 한다. 따라서 이러한 절대적으로 설정된 진동기준을 참조, 자체적인 기준을 별도로 정하여 설비의 건강상태를 모니터링을 하고 있다.

평가기준(회전기계) ISO7919

7919의 진동평가도 Overall(진동량)으로 평가한다. PLC나 DCS, PI 시스템에서 읽어 들여 보여주는 그 값이다. 이 값으로 TRIP설정도 하고 Warning신호도 발생하는 것이 현재에 사용하고 있는 위험상태 감시 방법이다. 비접촉 변위진동센서를 이용하여 기계의 축의 변위(X축은1000*RPM, Y축은 변위Peak to Peak, ㎛)를 관찰하는 방법은 증기터빈(7919-2)과 가스터빈(7919-4)의 기준이 있으나 범용적인 산업설비는 7919-3에 나타나 있다. 이는 상대적인 기준(Relative)에 의한 평가로서 변위센서에서 취득한 AC성분을 Peak to Peak로 표현하여 읽는 값이어야 하며 이는 절대적인 기준(DC+AC, True peak)을 의미하지 않는다는 것에 주의해야 한다. 즉, 절대기준에 대해서는 증기터빈(7919-2)에서 별도로 기준표가 있는데 이는 센서가 움직이는(센서가 고정된 하우징이 같이 움직이는)상태를 포함하는 축거동의 취득신호를 의미하며Bently에서는 고유하게 ‘True peak’로 표현하므로 이를 확인하여야 한다.

7919: 변위센서(Proximity probe)로 측정, 변위(Peak to Peak)로 판단, 적어도 회전속도의 2.5배 이상 주파수를 포함하여 측정하여야 함, 주로 Sleeve bearing이 사용되는 대형 고속 회전기기(7919-2,3,4가 주로 사용)에 사용, 절대진동과 상대진동기준이 별도로 있으며 낮은 기준으로 우선 적용, Dresser-Clark선도, API611, VDI2059가 모체.

주의사항

하나의 설비 조합 유닛(Application, Assembly component)에서 측정된 수평, 수직, 축방향 DE측NDE측 모두에서 측정된 것 중 최고 진동량(Overall)으로 평가하며 7919와 10816으로 동시에 평가했을 경우에는 더 낮은 평가기준으로 우선 적용한다.

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키워드	진동평가, 설비진단, ISO10816, ISO7919, 절대기준, 상대기준

설비진단 진동평가기준 3 (ISO7919-축변위센서에 의한 평가기준)

설비진단 진동평가기준 3 (ISO7919-축변위센서에 의한 평가기준)

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회전 기계(설비)의 진단을 위한 진동평가기준에는 가속도센서를 이용한 비회전부(베어링 하우징 등)의 측정방법 이외에 축변위센서(회전축거동을 직접 비접촉방법으로 측정)의 기준이 있다. 고속이며 대형인 설비(대형모터, 터빈, 압축기, 대형 블로워, 펌프 등)는 슬리브베어링(Sleeve, Metal, journal, hydro static)을 사용하고 있으며 베어링과 하우징간에 유막이 형성되어 감쇠가 되므로 축(shaft)거동을 직접 변위센서로 측정하는 방법의 기준이 필요하기 때문이다. 또한 이러한 설비들은 공장 내에서 매우 중요한 설비에 속하므로 설비의 안정상태를 온라인으로 감시해야 한다. 따라서 이러한 절대적으로 설정된 진동기준을 참조, 자체적인 기준을 별도로 정하여 설비의 건강상태를 모니터링을 하고 있다.

평가기준(회전기계) ISO7919

7919의 진동평가도 Overall(진동량)으로 평가한다. PLC나 DCS, PI 시스템에서 읽어 들여 보여주는 그 값이다. 이 값으로 TRIP설정도 하고 Warning신호도 발생하는 것이 현재에 사용하고 있는 위험상태 감시 방법이다. 비접촉 변위진동센서를 이용하여 기계의 축의 변위(X축은 1000*RPM, Y축은 변위Peak to Peak, ㎛)를 관찰하는 방법은 증기터빈(7919-2)과 가스터빈(7919-4)의 기준이 있으나 범용적인 산업설비는 7919-3에 나타나 있다. 이는 상대적인기준(Relative)에 의한 평가로서 변위센서에서 취득한 AC성분을 Peak to Peak로 표현하여 읽는 값이어야 하며 이는 절대적인 기준(DC+AC, True peak)을 의미하지 않는다는 것에 주의해야 한다. 즉, 절대기준에 대해서는 증기터빈(7919-2)에서 별도로 기준표가 있는데 이는 센서가 움직이는(센서가 고정된 하우징이 같이 움직이는)상태를 포함하는 축거동의 취득신호를 의미하며 Bently에서는 고유하게 ‘True peak’로 표현하므로 이를 확인하여야 한다.

7919: 변위센서(Proximity probe)로 측정, 변위(Peak to Peak)로 판단, 적어도 회전속도의 2.5배 이상 주파수를 포함하여 측정하여야 함, 주로 Sleeve bearing이 사용되는 대형 고속 회전기기(7919-2,3,4가 주로 사용)에 사용, 절대진동과 상대진동기준이 별도로 있으며 낮은 기준으로 우선 적용, Dresser-Clark선도, API611, VDI2059가 모체.

주의사항

하나의 설비 조합 유닛(Application, Assembly component)에서 측정된 수평, 수직, 축방향 DE측 NDE측 모두에서 측정된 것 중 최고 진동량(Overall)으로 평가하며 7919와 10816으로 동시에 평가했을 경우에는 더 낮은 평가기준으로 우선 적용한다.

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키워드	진동평가, 설비진단, ISO10816, ISO7919, 절대기준, 상대기준

 

설비진단 진동평가기준 1 (ISO10816)

설비진단 진동평가기준 1 (ISO10816)

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소음과 진동으로 인해 사람이 고통 받으면 그 한계를 법적으로 구분하여 사람을 보호한다. 또한 대부분의 진동은 지진 또는 기계에 의해 발생하므로, 우선 인간을 위한 기준으로 모든 것을 판단한다. 하지만, 설비진단은 사람이 아닌 기계가 중심이다. 즉, 기계가 얼마나 고통을 받는지, 기계가 얼마나 수명을 유지할 수 있는지를 판단할 만한 기준이 있어야 했다.  

평가기준(회전기계) ISO10816-3 산업용기계

진동의 측면에서 살펴보면 크게 두 가지 기준이 있는데 하나는 비접촉 변위진동센서를 이용하여 기계의 축의 변위(Peak to Peak, ㎛)를 관찰하는 것과 다른 하나는 가속도 센서를 이용하여 진동속도(rms, mm/s)의 값을 측정하는 것이다. 이 중에서 가속도 센서를 이용하여 측정하는 방법은 베어링 케이싱에 접촉형센서(가속도센서)를 부착하고 진동계에서 값을 읽는 방법으로 가장 많이 사용되고 있는 손쉬운 기계상태평가방법이다.  하지만, 어느 부분이 어떻게 이상이 있는지는 알기 위해서는 진동부분에서도 ‘스펙트럼분석’,  ‘공진분석’,  ‘Time wave분석’,  ‘Trend분석’, 등을 이해하여야 한다.  1970년 전부터 사용되던 진동평가기준은 회전수에 따라 얼마만큼의 진폭을 나타내는가(Blake chart, Rathbone chart 1939년, VDI2056 1964년)에 따라 상태를 등급화 했지만, 1989년에 개정된 ISO10816(아래표)에는 ISO2372의 기준을 포함하여 기계의 크기(동력), 종류와 지지형식에 따른 진폭으로 세분화한 것이 특징이다. 하지만, 이것도 절대적 표준은 아니며, 법적인 기준도 전혀 없으므로 각 설비의 상태에 적합한 기준은 제조사 매뉴얼을 가장 많이 참조하며 제조산업의 위험도 및 수준 또는 경험에 의한 MTBF(고장빈도율) 수명판단 등에 따라 각기 달리 정하는 바가 좋을 것이다.

 

지지형식	상태	진폭 (mm/s, rms)
		그룹1, 3	그룹2,4
강지지	A/B의 경계값	2.3	1.4
	B/C의 경계값	4.5	2.8
	C/D 의 경계값	7.1	4.5
유연지지	A/B의 경계값	3.5	2.3
	B/C의 경계값	7.1	4.5
	C/D 의 경계값	11	7.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

강지지; 1차고유진동수가 회전수>25%인 경우.

A:양호,  B:장시간운전가능, C:보수필요(제한적 운전허용), D:사용불가

그룹1: 대형기계(300kW~50MW), 전기기계(축높이 H=315mm이상)

그룹2: 중형기계(15~300kW), 전기기계(160<H<315mm)

그룹3: 원심,혼류 또는 축류펌프(15kW이상, 분리된 구동장치)

그룹4: 원심,혼류 또는 축류펌프(15kW 이상, 통합된 구동장치)

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진동평가, 설비진단, ISO10816