04 Fr Surveillance Machines

7/30/2019 04 Fr Surveillance Machines

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01dB-Metravib

Analyse vibratoire desAnalyse vibratoire desmachines tournantesmachines tournantes

La Surveillance des MachinesLa Surveillance des Machines

Chapitre 4Chapitre 4

DTCT.A.05.09/SFO/001/Rev.C 12/07/06 - Chapitre 4


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4- Surveillance des Machines

2 2

01dB-Metravib

X Introduction

La mesure des vibrations

Les vibrations dune machinetournante sont limage desforces internes celle-ci.

Ces forces, reprsentatives du

comportement mcanique de lamachine, se transmettent durotor la structure au traversdes paliers.

Les vibrations seront doncmesures au niveau despaliers.

F


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3 3

01dB-Metravib

X Les mesures de vibrations absolues

Le type de capteur utilis pour lamesure des vibrations dpenddirectement du type de palierrencontr :

Les acclromtres permettentla mesure des vibrationsabsolues. Ils sont utiliss pourlinstrumentation des paliers roulement.



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4 401dB-Metravib

X Les mesures de dplacement relatives


Les sondes de dplacementpermettent la mesure desdplacements relatifs de larbredans le palier. Elles sont

utilises pour linstrumentationdes paliers fluides.


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5 501dB-Metravib


X Les mesures de dplacement relatives

Les sondes dedplacement permettentla mesure desdplacements des arbres

dans les paliers lisses.

Elles permettentnotamment la

visualisation de lorbitede larbre lorsquellessont utilises par pairedans une direction

radiale.


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6 601dB-Metravib

X Lacclromtre : Constitution

Les capteurs de vibration

Masse

mobileAmplificateur

Embasedefixation

Connecteur

Elmentpiezo-lectrique

Un lment piezo-lectrique est comprimpar une masse mobilesollicite par les vibrations

auxquelles est soumis lecapteur.

Llment piezo-lectriquedlivre une charge

lectrique, convertie entension, proportionnelleaux contraintes quil subit,et donc lacclration

locale au point de mesure.


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7 701dB-Metravib

X Lacclromtre : Principe de fonctionnement


Remarque : Par sa constitution,lacclromtre mesure uneacclration selon un axe dfini, engnral perpendiculaire la surfacede fixation.

U = f(F)

F = M.

M = Cte

U = f1()

F

U


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8 801dB-Metravib

X Lacclromtre : La Bande Passante


La bande passante correspond au domaine de frquencespour lequel la sensibilit du capteur demeure pratiquementconstante. Elle est souvent dfinie 10% ou 3dB.

Exemple : Bande passante 2Hz - 12kHz

30252015

1050

-5-10

0.1 1 10 100 1k 10k 100k

Dviation(dB)

Frquence(Hz)

FRES


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9 901dB-Metravib

X Lacclromtre : Linfluence du montage sur la B.P

Le mode de fixationde lacclromtre surla structure une

influence considrablesur la rponse ducapteur :Plus la fixation est

rigide, plus la rponseslargit vers leshautes frquences.


n o p q r s

0.1 1 10 100 1k 10k 100k

n o

pq

rs


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10 1001dB-Metravib

X La sonde de dplacement : Constitution


Sonde de dplacement

Cble dextension

Driver(Oscillateur/dmodulateur)


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11 1101dB-Metravib

X La sonde de dplacement : Principe de fonctionnement


Une bobine situe dans latte de sonde produit unchamp lectromagntique.

Une surface mtalliqueplace dans ce champ estle sige de courantsinduits (courants de

FOUCAULT) qui modifientson intensit.

d

S


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12 1201dB-Metravib

X La sonde de dplacement : Principe de fonctionnement


La variation du champlectromagntiquecorrespondante estmesure et linarise par

le driver qui fournit unetension proportionnelle la distance sonde-cible.

Il sagit donc dun capteursans contact.

U=F(d)

U

d

4 S ill d M hi


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13 1301dB-Metravib

X La sonde de dplacement : La Bande passante


La bande passante de ce type de capteur est de lordre de[0-10kHz]. Nanmoins, la frquence maximale desphnomnes vibratoires observables en dplacementnexcde pas 1kHz .A titre dexemple, 100 g 10kHz

correspond 0.25 m en dplacement.

10

50

-5-10

0.1 1 10 100 1k 10k 100kFrquence

(Hz)

-15-20

1520

Sensibilit

(%)

4 S ill d M hi


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14 1401dB-Metravib

X La sonde de dplacement : Les diffrents montages


On utilise les sondes de proximit dans diffrentesconfigurations selon le besoin :

Mesure de position et devibration radiale

Mesure de position axiale Prise dinformation

vitesse et rfrence dephase

Mesure daffaissement detige de piston

Mesures de dilatationdiffrentielle stator/rotor

4 S ill d M hi


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15 1501dB-Metravib

X La sonde de dplacement : Les mesures radiales


On utilise gnralement deux sondes en X-Y 90 : La composante continue

du signal (Gap) fournit

la position moyenne delarbre dans ses paliers.

La composante

alternative du signal(Vib) fournit ledplacement relatif crte crte de larbre autour

de sa position moyenne.

4 Surveillance des Machines


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16 1601dB-Metravib

X La sonde de dplacement : Les mesures axiales


On utilise gnralement deux sondes en redondance : La composante continue

du signal (Gap) fournitla position axialemoyenne de larbre etpermet de surveiller lesusures de butes.



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17 1701dB-Metravib

X La sonde de dplacement : Les mesures de vitesse


On utilise gnralement une sonde dispose en radial et unrepre sur l arbre ralis par usinage. Le passage du repre

devant la sonde gnre

un chelon de tension.

Ce Top peut treutilis pour le calcul de

la vitesse, ou commerfrence de phase pourlquilibrage du rotor etlanalyse transitoire.



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18 1801dB-Metravib

X La sonde de dplacement : Les mesures daffaissement

de tige de piston ( Rod Drop Monitoring )


Lusure des segments porteurs provoque laffaissementprogressif de la tige de piston. La sonde de

proximit mesure lavariation de laposition de la tigedans le temps.

La position de latige lors de lamesure est toujoursla mme grce autop-tour utilis.



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19 1901dB-Metravib

X La sonde de dplacement : Les mesures de dilatation

thermique


Les sondes de proximit permettent de mesurer lesdilatations thermiques diffrentielles rotor/stator sur lesturbomachines.



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20 2001dB-Metravib

X Localisation des points de mesure

Les points de mesure

Les mesures de vibrations sont ralises au droit des paliersde la machine.

Moteur 3000 tr440VAC - 70A

Type 405TS

Palier

1

Palier

2

Palier

3

Palier

4

Numrotation

des paliersMachine

entranante

Machineentrane



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21 2101dB-Metravib

X Direction des points de mesure


Les capteurs utiliss mesurent les vibrations selon unedirection, gnralement confondue avec leur axe desymtrie.

On distingue diffrentes directions de mesure pour unmme point de mesure physique.

Il serait souhaitable de raliser les mesures de vibrations

selon les trois directions possibles. Pour des raisons detemps et de cots, on se limite gnralement une seuledirection de mesure par palier : La direction radialeoblique constitue le plus souvent un bon compromis.



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22 2201dB-Metravib

X Direction des points de mesure pour un acclromtre


Radialoblique

AxialRadialHorizontal

Radialvertical



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23 2301dB-Metravib

X Direction des points de mesure pour une sonde de

dplacement


Axial

RadialX

RadialY



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24 2401dB-Metravib

X Direction des points de mesure : Exemple


Moteur 3000 tr440VAC - 70AType 405TS

Palier1

Palier2

Palier3

Palier4

1V

1H

2V

2H

2A3A

3V

3H

4V

4H



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25 2501dB-Metravib

X Introduction

Les appareils de mesure

On distingue fondamentalement deux types de surveillance :

Le type de surveillance appliquer une machine dpendplusieurs critres parmi lesquels :

La criticit de la machine dans le process La maintenabilit de la machine Les consquences dune panne en termes de scurit La stratgie de lentreprise

Surveillance on-line Surveillance off-line

La surveillance peut en outre tre continue ou priodique.



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Su e a ce des ac es

26 2601dB-Metravib

X La surveillance on-line


Les capteurs sont installs demeure sur les machines etconnects un systme de surveillance.




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27 2701dB-Metravib

X La surveillance off-line


Les mesures sont releves intervalles rguliers par unoprateur quip dun collecteur de donnes.


n o

prq



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28 2801dB-Metravib

X Les fonctionnalits des appareils de surveillance


Les appareils de mesure, on-line ou off-line ralisent lesfonctions suivantes :

Conditionnement des capteurs : Alimentation,surveillance de la ligne, filtrage.

Filtrage (analogique et/ou numrique)AmplificationNumrisationStockageTraitements spcifiques : Intgration, calcul dnergie,

FFT, dtection crte,...Comparaison des seuils pr-dfinis pour mission

dalarmes (systmes on-line)



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29 2901dB-Metravib

X Couplage des appareils


Lensemble des donnes vibratoires et process peuvent trearchives, traites et affiches grce des logicielsdapplication spcifiques tels que EDiag.

Off-line

On-line



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30 3001dB-Metravib

X Introduction

Les paramtres de surveillance

Les paramtres de surveillance sont dfinis au niveau de labase de donnes. Ils fixent :

Les caractristiques du signal mesurer : Capteur, grandeur mesure, type de dtection

La format de lacquisition : Temporel, spectre, ordre, enveloppe.

Les caractristiques de lacquisition : Frquence, taille du bloc,fentrage,

La nature et les caractristiques des informationsextraites des acquisitions :

Amplitudes maxi, moyenne ou RMS, nergie,amplitude une frquence donne, traitement du

signal spcifique (Facteur dfaut, Kurtosis,)



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31 3101dB-Metravib

X Le type de capteur


Le type de capteur utilis dpend du type de paliers de lamachine :

Sonde de dplacementpour les paliers lisses

Acclromtre pour lespaliers roulement



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32 3201dB-Metravib

X La grandeur mesure


Selon le type de capteur utilis, le signal utile peut treexprim en :

Acclration (g)

Vitesse (mm/s) Dplacement (m)

pour un acclromtre

Dplacement (m)

pour une sonde de dplacement



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33 3301dB-Metravib

X La grandeur mesure : Influence sur la bande passante


Le choix de lunitnest pasindiffrent. Lesmesures en

acclration sont privilgier, lesmesures en vitesseet en dplacement

attnuant lesphnomnes defrquencesleves. 100 100010 10000

Acc.Acc.

Vit.(1/F)

Vit.(1/F)

Dp.(1/F2)

Dp.(1/F2)



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34 3401dB-Metravib

X Le type de dtection


Le type de dtection doit tre clairement identifi parmi : Lamplitude crte A0-p Lamplitude crte crte Ap-p La valeur moyenne A moy

La valeur efficace Aeffou Arms A0-pA

p-pA

rmsEn pratique, on utilise souvent :

Lamplitude crte crte Ap-p pour les mesures issues desondes de dplacement (en dplacement).

La valeur efficace Arms pour lesmesures issuesdacclromtres (enacclration, vitesse oudplacement);



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35 3501dB-Metravib

X Le format de lacquisition


Les mesures vibratoires sont stockes dans la base sousforme de fichiers (numriques) horodats et associs unpoint de mesure. Les signaux peuvent tre sous deuxformes :

Signal frquentiel (spectre)Signal temporel



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36 3601dB-Metravib

X Le niveau global : Introduction


Le niveau global constitue le premier indicateur de svritvibratoire car il quantifie lnergie vibratoire globale dusignal.

RMS

NiveauGlobalFiltrage Dtection RMS

PV-BG

Le rsultat de ce traitement est une valeur numrique

unique.

Il peut tre labor partir du signal temporel :



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37 3701dB-Metravib

X Le niveau global : Grandeur de mesurage et filtrage


Le niveau global peut tre exprim selon les 3 grandeurs demesurage courantes : Acclration Vitesse

DplacementLe choix de la grandeur nest pas indiffrent en raison delinfluence de lunit sur les frquences mises en vidence.

Le filtrage opr pour la mesure de niveau global diffreselon lunit utilise : Niveau global Acclration (exemple): [2-20000] Hz Niveau global Vitesse (normalis): [10-1000] Hz

Niveau global Dplacement (exemple) : [3-300] Hz



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38 3801dB-Metravib

X Le niveau global : Dtection RMS (Root Mean Square)


La dtection RMS consiste calculer la valeur efficace partirdu signal temporel sur une dure T. Elle s exprime par :

a(t)

T

T = constante de

temps, suprieure la priode maximaledes principalescomposantes du

signal a(t).

Arms=

1

T 0

T

a2

(t).dt



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39 3901dB-Metravib

X Le niveau global : laboration partir du spectre


Le niveau global peut aussi tre calcul partir du spectreen frquence.Il correspond alorsau calcul dune

nergie sur uneplage de frquencescorrespondant lagrandeur mesure.

Ex : Niveau Global Vitesse sur [10-1000]Hz

Remarque : La dure dintgration est dans ce cas rduite.

Ni

10 Hz 1000 HzFi

NGVit=23

.F=10

F=1000

(Ni)2



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40 4001dB-Metravib

X Le niveau global : Application au suivi des machines


Les niveaux globaux sont des indicateurs simples pourle suivi des machines :

z Traitement du signal simple et peu coteuxz Rsultat numrique unique

Ils ne permettent pas le diagnostic prcis de loriginedes dfauts ou des volutions constates.

Ils permettent nanmoins dorienter le diagnostic.



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41 4101dB-Metravib

X Le niveau global : Utilisation des niveaux globaux

BalourdTourbillon dhuile

FouettementAccouplementDesserrage

BalourdTourbillon dhuile

AlignementAccouplementDesserrageEngrnement PV

Passages pales PV

RoulementsEngrnement GV

CavitationTurbulencesFrottementsPassages pales GV

volutionNG dplacement volutionNG vitesse volutionNG acclration

Moyennes frquencesBasses frquences Hautes frquences




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42 4201dB-Metravib

X Amplitude des raies discrtes


F1 F2 F3

A1A2

A3

Balourd Lignage Engrnement Dfaut lectrique

La mesure de lamplitude de certaines raies du spectrepermet le suivi des phnomnes priodiques :



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43 4301dB-Metravib

X Niveau dnergie dans une bande de frquences


FiFMax

Ni

FMin(pour Hanning)

E =

Il est utilis pour le suivi des phnomnes alatoires : Roulements Cavitation,...

Le niveau dnergiedans la bande[Fmin;FMax] estdonn par :

23

.FMin

FMax(Ni)2



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44 4401dB-Metravib

X Analyse frquentielle


Chaque point de mesure aura donc un certain nombre deparamtres associs selon les dfauts recherchs :

Des raies pour lesphnomnes

priodiques Balourd Lignage Engrnement

Des niveaux dnergiepour les phnomnesalatoires

Roulements Cavitation



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45 4501dB-Metravib

X Choix des paramtres de surveillance


Une analyse cinmatique de la machine permet de dfinirles paramtres utiles la surveillance.

Elle repose sur la connaissance des lments suivants : Elments constitutifs de la machine :

Elments mcaniques, chanes cinmatiques,dimensions

Paramtres de fonctionnement : Vitesse, puissance, charge

Manifestations des phnomnes attendus Frquences caractristiques, typologie spectrales



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46 4601dB-Metravib

X Lanalyse cinmatique : Exemple dun moto-ventilateur


Moteur1489 tr/mn

Transmissionpar courroies


Ventilateur1164 tr/mn



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47 4701dB-Metravib



F1

3.F1

F1

F1 =24.81 Hz

2.F1 =49.62 Hz3.F1 =74.43 Hz



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48 4801dB-Metravib



F2

2.F2

F2 =19.43 Hz

2.F2 =38.86 Hz

F2



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49 4901dB-Metravib

2.FA4.FA



2.FA=100 Hz

2.FA



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50 5001dB-Metravib



Fenc=1092.5 Hz

44 encoches

FencFenc



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51 5101dB-Metravib

X Introduction

Linterprtation des mesures

Les paramtres tant dfinis, la surveillance consiste :Collecter priodiquement les mesures permettantlextraction des paramtres.

Comparer les valeurs des seuils pr-dfinis

Suivre lvolution dans le temps des valeurs atteintespour chacun deux (historiques dvolution).Interprter les volutions et dpassements de seuils

(laboration du diagnostic).

Analyser les spectres et signaux temporels acquis pouraffiner ou confirmer le diagnostic.



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52 5201dB-Metravib

X Lanalyse des tendances


Lanalyse dans le temps des courbes dvolution desparamtres de surveillance fournit des indicationsprcieuses pour le diagnostic.

temps

SeuilEvolutionMachine A

EvolutionMachine B

Quelle estla machinecritique ?



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53 5301dB-Metravib

X La comparaison aux seuils


Les seuils pr-dfinis sont gnralement au nombre dedeux : Seuil Alarme

Indique quun changement significatif est intervenu.

La machine peut gnralement continuer defonctionner durant la phase danalyse du problme.

Niveau au del duquel la poursuite dufonctionnement de la machine peut provoquer uneavarie. Une intervention pour rduire les vibrationsou arrter la machine est requise.

Seuil Danger (ou Dclenchement)



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54 5401dB-Metravib

X La dtermination des seuils


Ils peuvent provenir :De normes : ISO - API : Ces normes sont prsentes et

explicites dans la section suivante.

De prconisations constructeur

Dun tat de rfrence : Les valeurs des seuils sontextrapoles des valeurs des paramtres prleves un

moment ou ltat de linstallation tait jug satisfaisant.La mthode dextrapolation dpend du type de machineet fait grandement appel lexprience de l utilisateur.



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55 5501dB-Metravib

X La dtermination des seuils partir dun tat de rfrence


Sur une machine en bon tat, fonctionnant en rgimestabilis sa charge nominale : Faire un relev IO du paramtre dans les conditions de

mesurages qui seront celles de la surveillance : Direction,

fixation du capteur, Positionner la valeur du seuil Alarme SAL la valeur la plusfaible entre 2.I0 et la valeur Non Acceptable donnepar la norme.

Positionner la valeur du seuil Danger SDG la valeur 2,5.SAL

SAL = Min.[2.IO ; non acceptable selon la norme]SDG= 2.5 X SAL



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56 5601dB-Metravib

X La dtermination des seuils : Exemple


2.5 X SAL

X2Niveau derfrence

Seuil Alarme

Seuil Danger



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57 5701dB-Metravib

X Rfrences normatives : Normes ISO

Les normes

Les normes ISO pertinentes sont les suivantes :

ISO 10816 : Vibrations mcaniques - Evaluation des vibrationsdes machines par mesurages sur les parties non tournantes

ISO 10816-1 : Directives gnralesISO 10816-2 : Turbo-alternateurs excdant 50MWISO 10816-3 : Machines industrielles de puissance nominale

suprieure 15kW et de vitesse nominale entre120 et 15000 tr/mn mesures in situ

ISO 10816-4 : Ensemble des turbines gaz hors aronautiqueISO 10816-5 : Groupes gnrateurs de puissance et

installations de pompage hydraulique

ISO 10816-6 : Machines alternatives excdant 100 kW



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58 5801dB-Metravib


Les normes

ISO 7919 : Vibrations mcaniques des machines nonalternatives - Mesurages sur arbres tournants et critresdvaluation

ISO 7919-1 : Directives gnralesISO 7919-2 : Turbo-alternateurs installs sur fondation radierISO 7919-3 : Machines industrielles couplesISO 7919-4 : Turbines gazISO 7919-5 : Machines quipant les centrales lectriques et les

stations de pompage



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59 5901dB-Metravib


Les normes

ISO 8579-2 : Code de rception des engrenages - Partie 2 :Dtermination des vibrations mcaniques d une transmissionpar engrenages au cours des essais de rception

ISO 14694 : Ventilateurs industriels - Spcifications pour la

qualit de l quilibrage et les niveaux de vibrations

ISO 2954 : Vibrations mcaniques des machines tournantes oualternatives - Spcifications des appareils de mesurage delintensit vibratoire.



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60 6001dB-Metravib

X Rfrences normatives : Normes API

Les normes

API STANDARD 613 : Special Purpose Gear Units forPetroleum, Chemical, and Gas Industry Services - Jun.1995

API STANDARD 612 : Special Purpose Steam Turbines forPetroleum, Chemical, and Gas Industry Services - Jun.1995

Les normes API pertinentes sont les suivantes :

API STANDARD 610 : Centrifugal Pumps for Petroleum, HeavyDuty Chemical and Gas Industry Services - 1994

API STANDARD 611 : General Purpose Steam Turbines forPetroleum, Chemical, and Gas Industry Services -



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61 6101dB-Metravib

X Rfrences normatives : Normes API

Les normes

API STANDARD 617 : Centrifugal Compressors for Petroleum,Chemical, and Gas Service Industries - Fev.1995

API STANDARD 616 : Gas Turbines for Petroleum, Chemical,and Gas Industry Services - Aug.1998

API STANDARD 618 : Reciprocating Compressors forPetroleum, Chemical, and Gas Service Industries -

API STANDARD 619 : Rotary-Type Positive DisplacementCompressors for Petroleum, Chemical, and Gas IndustryServices -1995



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62 6201dB-Metravib

X Rfrences normatives : Normes APILes normes

API STANDARD 670 : Machinery Protection Systems - Dec.2000

API STANDARD 671 : Special-Purpose Couplings for Petroleum,Chemical, and Gas Industry Service - Oct.1998

API STANDARD 673 : Special-Purpose Centrifugal Fans forGeneral Refinery Service - Jan.1982

API STANDARD 672 : Packaged, Integrally Geared CentrifugalPlant and Instrument Air Compressors for General RefineryService



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63 6301dB-Metravib


API STANDARD 675 : Positive Displacement Pumps -Controlled Volume

API STANDARD 676 : Positive Displacement Pumps - Rotary

API STANDARD 678 : Accelerometer-Based VibrationMonitoring system

API STANDARD 674 : Positive Displacement Pumps -Reciprocating

API STANDARD 677 : General-Purpose Gear Units for General

Refinery Service



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64 6401dB-Metravib


API STANDARD 684 : Tutorial on the API Standard ParagraphsCovering Rotor Dynamics and Balancing :An introduction to Lateral Critical and Train Torsional Analysisand Rotor Balancing



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65 6501dB-Metravib

X La norme ISO 10816 : Evolutions de la normeLes normes

La norme internationale ISO 10816 (1995) remplace lanorme ISO 2372 (1974).Lvolution du texte porte sur les points suivants :

Evaluation de la svrit vibratoire selon 2 critres : Niveaux vibratoires absolus Evolution des niveaux vibratoires dans le temps

Ouverture lutilisation de paramtres de mesure autres : Acclration ou dplacement en bande large Paramtres Acclration, vitesse ou dplacement en

bande fine



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66 6601dB-Metravib

X La norme ISO 10816 : volutions de la normeLes normes

Ces volutions ont pour objectif de permettre :

Une meilleure adquation de la norme aux machines vitesse lente ou rapide ( 600 tr/mn ou 12000 tr/mn)

La prise en compte de lvolution des moyens de mesureet notamment la gnralisation de lutilisation desanalyseurs de frquences.

La reconnaissance des spcificits des diffrentescatgories de machine selon leur type, leurs conditionsd installation et leurs paramtres de fonctionnement.



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67 6701dB-Metravib

X La norme ISO 10816 : Principes de surveillanceLes normes

Lvaluation des vibrations repose sur les principes suivants :

Ces valeurs limites sont dfinies en fonction descharges dynamiques acceptables sur les paliers et duniveau acceptable de transmission des vibrations au

radier et aux fondations. Comparaison de lvolution des amplitudes vibratoires

des valeurs limites : Critre 2

Mesure de vitesse vibratoire large bande Comparaison des valeurs limites tablies pour

diffrentes classes de machines, en fonction de leur type

et de leur puissance : Critre 1



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68 6801dB-Metravib

Vitesseenmm/s

Zone A

Zone B

Zone CZone D

FL FX FY FUF0

VRMS :Vitesse acceptableVA : Vitesse efficace constantepour la zone A qui sappliqueentre FX et FYG : Paramtre de zonedpendant de la machineExemples :z G=1 pour zone Az G=2.56 pour zone B

z G=6.4 pour zone Ck et m constantes dpendantesdu type de machine

X La norme ISO 10816 : Forme gnrale des critresLes normes

VRMS=VA.G. FZFX

FYFW

.k m



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69 6901dB-Metravib

X La norme ISO 10816 : Dfinition des zonesLes normes

Zone A : Niveaux vibratoires pour machines neuvesZone B : Niveaux vibratoires acceptables pour un service

de longue dure sans restrictions de dureZone C : Niveaux vibratoires non acceptables pour un

service de longue dure en continu. La machinepeut toutefois continuer fonctionner pendantune dure limite.

Zone D : Niveaux vibratoires suffisants pour endommagerla machine : La machine doit tre arrte.



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70 7001dB-Metravib

X La norme ISO 10816 : Application de la normeLes normes

Les directives gnrales sont tablies dans la partie 1.Les critres de mesurage et dvaluation sont donnes dansles parties complmentaires consacres aux diffrentescatgories de machines :

ISO 10816-1 : Directives gnralesISO 10816-2 : Turbo-alternateurs excdant 50MWISO 10816-3 : Machines industrielles excdant 15kW et de

vitesse nominale entre 120 et 15000 tr/mn

ISO 10816-4 : Ensemble des turbines gaz hors aronautiqueISO 10816-5 : Groupes gnrateurs de puissance etinstallations de pompage hydraulique

ISO 10816-6 : Machines alternatives excdant 100 kW



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71 7101dB-Metravib

X La norme ISO 10816-2 : Turbo-alternateurs installs surfondation radier, excdant 50 MW

Les normes

Mesure de la vitesse efficace VRMS en rgime defonctionnement nominal stable

Mesures bande large [10-A] Hz - A 500 Hz Les limites des zones sont donnes en fonction de la

vitesse de rotation de la machine :z 1500 / 1800 tr/mnz 3000 / 3600 tr/mn



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72 7201dB-Metravib

X La norme ISO 10816-2 : Turbo-alternateurs installs surfondation radier, excdant 50 MW

Les normes

Limite de zone1500 / 1800 tr/mn 3000 / 3600 tr/mn

A/B 2.8 3.8

B/C 5.3 7.5C/D 8.5 11.8

VRMS (mm/s)

A

B

CD



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73 7301dB-Metravib

X La norme ISO 10816-3 : Machines industrielles de puissancenominale suprieure 15 kW et de vitesse nominale entre

120 tr/mn et 15000 tr/mn lorsquelles sont mesures in situ

Les normes

Mesure de la vitesse efficace VRMS et du dplacementefficace DRMS en rgime de fonctionnement nominalstable

Mesures bande large [10-1000] Hz si V 600 tr/mn Mesures bande large [2-1000] Hz si 120 < V < 600 tr/mn Les limites des zones sont donnes par groupes de

machines en fonction du type de support.



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74 7401dB-Metravib



Les normes

Groupe 1 : Machines de grande dimension de puissancesuprieure 300 kW ; Machines lectriques de hauteur daxe H 315 mm

Type de support Limite de zone DRMS (m) VRMS (mm/s)Rigide A/B 29 2.3Rigide B/C 57 4.5

Rigide C/D 90 7.1Souple A/B 45 3.5Souple B/C 90 7.1Souple C/D 140 11.0



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75 7501dB-Metravib



Les normes

Groupe 2 : Machines de taille moyenne dune puissancenominale suprieure 15 kW et jusqu 300 kW ; Machineslectriques de hauteur daxe 160 mm


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76 7601dB-Metravib



Les normes

Groupe 3 : Pompes roue ailette (centrifuges, hlicodes ouaxiales, avec entranement spar, dune puissance nominalesuprieure 15 kW





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77 7701dB-Metravib



Les normes

Groupe 4 : Pompes roue ailette (centrifuges, hlicodes ouaxiales, avec entranement intgr, dune puissancenominale suprieure 15 kW





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78 7801dB-Metravib

X La norme ISO 10816-4 : Ensemble des turbines gaz, lexception des turbines drives de celles utilises en

aronautique Mesure de la vitesse efficace VRMS en rgime de

fonctionnement nominal stable

Mesures bande large [10-B] Hz - B 6xF0

La vitesse de rotation de larbre doit tre comprise entre3000 tr/mn et 20000 tr/mn

F0 : Frquence max. de rotation de larbre

Les normes



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79 7901dB-Metravib

X La norme ISO 10816-4 : Ensemble des turbines gaz, lexception des turbines drives de celles utilises en

aronautique

Les normes

Limite de zone

A/B 4.5B/C 9.3C/D 14.7

VRMS (mm/s)

Note : Ces valeurs sappliquent aux mesures en

direction radiale sur les paliers de larbre, et auxmesures en direction axiale sur les paliers debutes.



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80 8001dB-Metravib

X La norme ISO 10816 : Application du critre 2Les normes

Le critre 2 est fond sur une volution des amplitudes

vibratoires par rapport une valeur de rfrence pr-tablie.

La norme prcise quune variation (en plus ou en moins)des niveaux vibratoires suprieure 25% de la valeursuprieure de la zone B (indique dans les tableaux) estconsidre comme significative, surtout si cette variationest rapide.

Il convient alors deffectuer une analyse des causes et demettre en place des actions correctives si ncessaire.



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81 8101dB-Metravib

X La norme ISO 10816 : Annexe provisoireLes normes

La norme ISO 10816-1 prvoit la dfinition des critres

dvaluation par types de machines dans des partiescomplmentaires spcifiques.

En labsence de critres spcifiques pour un type de machinedonn, la norme prvoit lutilisation de critres issus de laprcdente norme ISO 2372 :

Mesure de la vitesse vibratoire efficace sur [0-1000]Hz

Classifications des machines en 4 classes Critres dvaluation constants par classe de machine



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82 8201dB-Metravib


Classification des machines Classe 1 (ou groupe K) : Petites machines telles que

moteur lectriques jusqu 15kW Classe 2 (ou groupe M) : Machines de taille moyenne, de

15kW 75kW, ou grandes machines jusqu 300kW surassises spciales

Classe 3 (ou groupe C) : Grandes machines sur fondationsrigides et lourdes oprant une vitesse infrieure lafrquence propre de la fondation

Classe 4 (ou groupe T) : Grandes machines oprant unevitesse suprieure la frquence propre de la fondation(ex : turbo-machines)



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83 8301dB-Metravib


V

itesseenm

m/s

0.280.450.71

1.121.82.84.57.1

11.2182845

A

B

C

D D

C

B

A

D

C

B

A

D

CB

A

Classe 1 Classe 2 Classe 3 Classe 4

Critres dvaluation : Limites des primtres de zones



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84 8401dB-Metravib

X La norme ISO 10816 : La dtermination des seuilsLes normes

Les parties supplmentaires de lISO 10816 fournissent des

lignes directrices pour le positionnement des seuils :

Seuil AlarmeA 25% de la limite suprieure de la zone B au dessus duniveau de rfrence (niveau atteint par la machine en bontat).En labsence de niveaux de rfrence, entre 1 et 1.25 fois lalimite suprieure de la zone B.

Seuil DangerValeur non lie au niveau de rfrence : Entre 1 et 1.25 foisla limite suprieure de la zone C.



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85 8501dB-Metravib

X La norme ISO 10816 : La dtermination des seuilsLes normes

Niveau derfrence

Seuil Alarme

Seuil Danger

1 1.25 xlimite C/D

0.25 x limite B/C

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04 Fr Surveillance Machines