5.8 通用机械基础
5.8.1 通用机械基础在时域范围内的容许振动值,应按表5.8.1的规定确定。
注:表中数值适用于块体式基础和隔振基础或刚性台座,不适用于设置在楼面或平台上的通用机械。
5.8.2 当通用机械转速低于600r/min时,基础在时域范围内的容许振动位移峰值应取0.1mm。
5.8.3 汽动给水泵与电动给水泵组基础在时域范围内的容许振动值,应按表5.8.3的规定确定。
5.8.1、5.8.2 这两条提出了容许振动的数值及取值规则。容许振动值是根据两个原则确定的:一是应保证机器本身的正常运转;二是动力设备基础振动所产生的振动波,通过地面振动传播衰减后,对工业建筑物和操作工人不产生有害影响。保证机器本身的正常运转,主要依据现行国家标准《机械振动 在非旋转部件测量评价机器的振动 第3部分:额定功率大于15kW,额定转速在120r/min 至15000r/min 之间的在现场测量的工业机器》GB/T 6075.3-2011 中表A1、A2和旋转泵、离心机、风机、膨胀机振动限值对应标准《泵的振动测量与评价方法》JB/T 8097、《离心机分离机机械振动测试方法》GB/T 10895、《通风机振动检测及其限值》JB/T 8689(《一般用途离心式鼓风机》JB/T 7258)及《增压透平膨胀机技术条件》JB/T 6894。这些标准均以振动速度有效值作为振动烈度的评价物理量。设备基础的容许振动值应低于设备自身的振动值,但建筑设计习惯采用振动速度幅值作为容许振动值,为此按单谐波进行了有效值与幅值的转换,并以机器振动评级的B 级上限值作参照,确定动力设备基础的容许振动值。鉴于操作工人很少需要站在机器基础上操作,考虑地面振动衰减后,除有振动要求的建筑物和特殊场合外,本标准采用的机器基础容许振动值,对工业建筑物和操作工人均不会产生有害影响。而当振动设备基础的厂房周边有振动控制要求,或当风机、水泵等基础设置在其他建筑物地面或地下室时,基础的容许振动值实际变为由相关建筑物功能的振动要求控制,情况就很复杂,本标准现难以作出具体规定。项目设计中,设计人员应综合考虑后确定容许振动值和基础设计方案,还应特别注意振动固体传声和管道振动对楼盖的影响。
基础顶面控制点处的振动速度还参照了国家现行标准《动力机器基础设计规范》GB 50040,《离心式压缩机基础设计规定》HG 20555及实际调研的结果,包括对几十台风机及十余台泵等进行的现场运行或出厂运转试验,以及现有此类设备基础的振动状况调查。由于此类设备振动源均为旋转运动部件初始不平衡、装配误差及使用过程中磨损、腐蚀等因素形成的不确定扰力,总体说来,同一种设备的功率和振动大小相差很大。振动较小的通用机械,尤其中小型水泵、电机和大多数通风机等,基础设计只要宏观判定不共振,一般无需动力计算,按设备制造厂提供的参考基础图设计即可。但大型设备和工作环境恶劣的设备,则会产生较大振动,基础设计需做动力计算,尤其是可能产生共振的设备基础。大型、低转速风机等设备的基础,为控制刚性连接的管道振动不致过大及地面振动衰减对周边环境的影响,当转速低于600r/min时,还需增加位移控制。因此,有必要对容许振动值进行适当分级。20世纪80年代以来,动力设备采用隔振已逐步普遍,尤其工业与民用建筑中的水泵、风机等。隔振以后,隔振基础上的振动比不隔振会增大很多,但这种增大的振动对被隔振设备是无害的。基础隔振后,要求对连接管道采用柔性接头,不会使管道等附属部件造成损害。对厂房和周边环境的振动影响,通过隔振已完全消除,更无须考虑。根据风机、水泵等的多年使用经验,本标准取用了较大的容许振动值。但风机、水泵等设备隔振后,管道也需同时采取隔振措施,才不至于使管道振动影响建筑物内工作环境超标。电机为各种动力机器的驱动机,它自身对振动并不敏感,参照现行国家标准《往复式内燃机驱动的交流发电机组第9部分:机械振动的测量与评价》GB/T 2820.9,对隔振以后的电机可不提出容许振动要求,按相关使用机器的容许振动值控制就可以了。
潜液泵、往复泵等目前尚无设备振动限值标准,往复泵为曲柄连杆式机器,自身存在很大的惯性力,与本节设备非同一类型,本标准暂未列入。
5.8.3 汽动给水泵与电动给水泵基础的容许振动值在国内规范中没有明确规定,实际工程中一般借鉴高频离心式压缩机的规定,容许振动速度峰值为5mm/s。考虑到汽动给水泵与电动给水泵是火力发电厂重要的辅助机器,本条依据现行国家标准《在非旋转部件上测量和评价机器的机械振动第3部分:额定功率大于15MW 额定转速在120r/min至15000r/min 之间的在现场测量的工业机器》GB/T 6075.3-2011(ISO 10816-3:2009)制订了容许振动限值,相对更为严格。考虑到标准的一致性,本标准采用容许振动速度均方根值,若转换为振动速度峰值(对于简谐振动,振动速度峰值与振动速度均方根值存在倍的关系),则普通基础的振动速度峰值为3.25mm/s,隔振基础的振动速度峰值为4.95mm/s。
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