ISO 20816 진동 등급이 맞지 않는 설비와 기준선 추세 판정
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ISO 20816-3의 진동 등급(구역 A ~ D)은 정해진 속도로 정상 운전하는 설비를 기준으로 만든 값입니다. 인버터로 속도가 바뀌는 설비, 아주 느리게 도는 설비, 자주 서고 도는 설비에 이 등급을 그대로 대면 멀쩡한 설비를 경고로 보거나 결함이 자라는 설비를 정상으로 볼 수 있습니다.
이런 설비는 그 설비의 정상 운전 기록을 기준선으로 삼고 같은 운전 조건끼리 비교해 판정합니다. 아래는 ISO 20816-3이 전제로 하는 설비 조건, 등급이 맞지 않는 운전 조건, 기준선 추세로 판정하는 순서를 정리했습니다.
1. ISO 20816-3이 전제로 하는 설비
| 항목 | 조건 |
|---|---|
| 설비 크기 | 출력 15 kW 초과 |
| 운전 속도 | 120 ~ 30,000 r/min |
| 운전 상태 | 정상 상태 운전 (기동 · 정지 같은 과도 구간 제외) |
| 측정 위치 | 베어링 하우징 같은 회전하지 않는 부분 |
| 측정 값 | 광대역 진동 속도 실효값 (600 r/min 초과 10 ~ 1,000 Hz, 120 ~ 600 r/min 2 ~ 1,000 Hz) |
구역 경계값은 설비 크기 그룹과 지지 방식(강성 · 유연)에 따라 나뉩니다. 경계값은 많은 설비의 운전 경험을 모아 정한 값이라 위 조건 밖의 설비에서는 근거가 약해집니다.
2. 등급이 맞지 않는 운전 조건
| 운전 조건 | 등급이 맞지 않는 이유 |
|---|---|
| 가변속 (인버터 구동) | 속도가 바뀌면 진동 크기도 바뀝니다. 고속 구간의 정상 진동이 경고로 보이거나 저속 구간의 이상이 정상으로 보입니다 |
| 저속 (120 r/min 미만) | 규격 범위 밖입니다. 속도 실효값이 작게 나와 베어링 결함이 커져도 등급에 잘 드러나지 않습니다 |
| 간헐 운전 · 잦은 기동 | 측정값에 기동 · 정지 구간이 섞이면 같은 설비라도 측정할 때마다 값이 크게 달라집니다 |
| 부하 변동이 큰 설비 | 부하에 따라 진동이 달라져 한 번 측정한 값으로 상태를 말하기 어렵습니다 |
| 15 kW 이하 소형 설비 | 규격 대상 밖입니다 |
왕복동 압축기처럼 다른 부의 규격이 따로 있는 설비는 그 규격을 먼저 확인합니다.
3. 기준선 추세 판정 순서
- 설비가 정상일 때 진동을 측정해 기준선으로 남깁니다. 정비 직후나 시운전 뒤 안정된 시점이 좋습니다
- 측정할 때마다 회전수, 부하, 온도 같은 운전 조건을 같이 기록합니다
- 가변속 설비는 속도 구간을 나누고 구간마다 기준선을 따로 정합니다
- 새 측정값은 같은 운전 조건의 기준선과 비교해 몇 배로 늘었는지 봅니다. 주의 · 경고 단계의 배수는 설비 중요도와 정비 여건에 맞춰 정합니다
- 값이 늘었으면 스펙트럼에서 회전 주파수(1X), 베어링 결함 주파수 같은 성분 가운데 어느 것이 늘었는지 확인합니다. 가변속 설비는 회전수 기준(오더)으로 펼쳐 봅니다
- 보고서에 「ISO 20816-3 적용 대상 아님」과 실제로 쓴 판정 기준을 적습니다
4. 보고서 기재 예
| 설비 | 운전 조건 | 사용 기준 | 판정 |
|---|---|---|---|
| 정속 펌프 (37 kW, 1,780 rpm) | 정상 상태 연속 운전 | ISO 20816-3:2022 구역 + 기준선 추세 | 구역 B · 기준선 대비 변화 없음 |
| 가변속 팬 (55 kW, 600 ~ 1,500 rpm) | 인버터 구동 | ISO 적용 대상 아님 · 속도 구간 3개별 기준선 추세 | 1,200 rpm 이상 구간에서 기준선 대비 증가 · 주의 |
| 저속 교반기 (60 rpm) | 연속 운전 | ISO 적용 대상 아님 · 기준선 추세 + 가속도 엔벨로프 | 베어링 결함 주파수 성분 증가 · 주의 |
위 표의 설비와 값은 기재 방법을 보여 주기 위한 예입니다.
5. 정속 설비도 추세를 같이 봅니다
ISO 20816-3도 구역 등급과 별도로 진동 크기의 변화를 살피도록 하고 있습니다. 구역 B 안에 있더라도 기준선보다 눈에 띄게 늘었으면 원인을 확인합니다.
구역 등급은 이 설비의 진동이 비슷한 설비들과 비교해 어느 수준인지 알려 줍니다. 기준선 추세는 이 설비가 정상일 때보다 얼마나 달라졌는지를 알려 줍니다. 정속 설비는 두 가지를 같이 적습니다. 등급이 맞지 않는 설비는 기준선 추세로 판정합니다.