ISO 20816-3:2022
(Main)Mechanical vibration — Measurement and evaluation of machine vibration — Part 3: Industrial machinery with a power rating above 15 kW and operating speeds between 120 r/min and 30 000 r/min
Mechanical vibration — Measurement and evaluation of machine vibration — Part 3: Industrial machinery with a power rating above 15 kW and operating speeds between 120 r/min and 30 000 r/min
This document specifies the general requirements for evaluating the vibration of various coupled industrial machine types with a power above 15 kW and operating speeds between 120 r/min and 30 000 r/min when measurements are made in-situ. Guidelines for applying evaluation criteria are provided for measurements taken on non-rotating and rotating parts under normal operating conditions. The guidelines are presented in terms of both steady running vibration values and in terms of changes to vibration magnitude, which can occur in these steady values. The numerical values presented are intended to serve as guidelines based on worldwide machine experience, but shall be applied with due regard to specific machine features which can cause these values to be inappropriate. In general, the condition of a machine is assessed by consideration of both the shaft vibration and the associated structural vibration, as well as specific frequency components, which do not always relate to the broadband severity values presented. The machine types covered by this document include: a) steam turbines and generators with outputs less than or equal to 40 MW (see Note 1 and Note 2); b) steam turbines and generators with outputs greater than 40 MW which normally operate at speeds other than 1 500 r/min, 1 800 r/min, 3 000 r/min or 3 600 r/min (although generators seldom fall into this category) (see Note 1); c) rotary compressors; d) industrial gas turbines with outputs less than or equal to 3 MW (see Note 2); e) turbofans; f) electric motors of any type, if the coupling is flexible. When a motor is rigidly coupled to a machine type covered by any other part of ISO20816, the motor may be assessed either against that other part or against ISO 20816-3; g) rolls and mills; h) conveyors; i) variable speed couplings; and j) blowers or fans (see Note 3). NOTE 1 Land based steam turbines, gas turbines and generators of greater than 40 MW capacity, which run at 1 500 r/min, 1 800 r/min, 3 000 r/min or 3 600 r/min are covered by the requirements of ISO 20816-2. Generators in hydro-electric plants are covered by ISO 20816-5. NOTE 2 Gas turbines of power greater than 3 MW are covered by ISO 20816-4. NOTE 3 The vibration criteria presented in this document are generally only applicable to fans with power ratings greater than 300 kW or fans which are not flexibly supported. As and when circumstances permit, recommendations for other types of fans, including those of lightweight sheet-metal construction, will be prepared. Until these recommendations are available, classifications can be agreed between the manufacturer and the customer; using results of previous operational experience (see also ISO 14694). Machinery including a geared stage can fall under the scope of this document. For performing acceptance tests of gearboxes please refer to ISO 20816-9. The following types of industrial machine are not covered by this document: k) land-based gas turbines, steam turbines and generators with power outputs greater than 40 MW and speeds of 1 500 r/min, 1 800 r/min, 3 000 r/min or 3 600 r/min (see ISO20816‑2); l) gas turbine sets with power outputs greater than 3 MW (see ISO20816‑4); m) machine sets in hydraulic power generating and pumping plants (see ISO20816‑5); n) reciprocating machines and machines solidly coupled to reciprocating machines (see ISO10816‑6); o) rotordynamic pumps and any integrated or solidly coupled electric motors where the impeller is mounted directly on the motor shaft or is rigidly attached to it (see ISO10816‑7); p) reciprocating compressor systems (see ISO 20816-8); q) rotary positive displacement compressors (e. g. screw compressors); r) submerged motor-pumps; and s) wind turbines (see ISO10816‑21). The requirements of this document apply to in-situ broad-band vibration measurements taken on the shafts, bearings, bearing pedestals, or housings of machines under steady-state operating conditions within their nominal
Vibrations mécaniques — Mesurage et évaluation des vibrations de machines — Partie 3: Machines industrielles avec une puissance nominale supérieure à 15 kW et une vitesse de fonctionnement comprise entre 120 r/min et 30 000 r/min
Le présent document spécifie les exigences générales pour l’évaluation des vibrations des différents types de machines industrielles accouplées avec une puissance supérieure à 15 kW et une vitesse de fonctionnement comprise entre 120 r/min et 30 000 r/min lorsque les mesurages sont réalisés in situ. Il fournit des lignes directrices relatives à l’application des critères d’évaluation pour les mesurages effectués sur des parties non tournantes et tournantes dans des conditions normales de fonctionnement. Les lignes directrices sont présentées à la fois en fonction des valeurs des vibrations en régime stable et en fonction des variations d’amplitude des vibrations qui peuvent se produire dans ces valeurs stables. Les valeurs numériques présentées sont destinées à servir de lignes directrices basées sur l’expérience mondiale des machines, mais elles doivent être appliquées en tenant compte des caractéristiques spécifiques des machines qui peuvent rendre ces valeurs inappropriées. En général, l’état d’une machine est évalué en tenant compte à la fois des vibrations de l’arbre et des vibrations structurelles associées, ainsi que des composantes de fréquence spécifiques, ce qui ne correspond pas toujours aux valeurs de sévérité à large bande présentées. Les types de machines couverts par le présent document comprennent: a) les turbines à vapeur et les alternateurs d’une puissance inférieure ou égale à 40 MW (voir la Note 1 et la Note 2); b) les turbines à vapeur et les alternateurs d’une puissance supérieure à 40 MW et qui fonctionnent normalement à une vitesse différente de 1 500 r/min, 1 800 r/min, 3 000 r/min et 3 600 r/min (bien que les alternateurs présentent rarement de telles caractéristiques) (voir la Note 1); c) les compresseurs rotatifs; d) les turbines à gaz industrielles d’une puissance inférieure ou égale à 3 MW (voir la Note 2); e) les réacteurs à double flux; f) les moteurs électriques de tout type, si l’accouplement est souple. Lorsqu’un moteur est accouplé de manière rigide à un type de machine couvert par toute autre partie de l’ISO20816, le moteur peut être évalué soit par rapport à cette autre partie, soit par rapport à l’ISO 20816-3; g) les rouleaux et fraises; h) les convoyeurs; i) les accouplements à vitesse variable; et j) les soufflantes ou les ventilateurs (voir la Note 3). NOTE 1 Les turbines à vapeur, les turbines à gaz et les alternateurs pour applications terrestres d’une puissance supérieure à 40 MW, qui fonctionnent à une vitesse de 1 500 r/min, de 1 800 r/min, de 3 000 r/min ou de 3 600 r/min sont couverts par les exigences de l’ISO 20816-2. Les alternateurs des centrales hydroélectriques sont couverts par l’ISO 20816-5. NOTE 2 Les turbines à gaz d’une puissance supérieure à 3 MW sont couvertes par l’ISO 20816-4. NOTE 3 Les critères de vibration énoncés dans le présent document s’appliquent, de manière générale, uniquement aux ventilateurs de puissance nominale supérieure à 300 kW ou aux ventilateurs qui ne reposent pas sur un support souple. Lorsque les circonstances le permettront, les recommandations relatives à d’autres types de ventilateurs, dont ceux en tôle légère, seront rédigées. Avant que ces recommandations soient disponibles, les classifications peuvent faire l’objet d’un accord entre le fabricant et le client, sur la base des résultats des expériences opérationnelles précédentes (voir aussi l’ISO 14694). Les machines équipées d’engrenages peuvent entrer dans le domaine d’application du présent document. Pour la réalisation des essais de réception de la pignonnerie, se référer à l’ISO 20816-9. Les types suivants de machines industrielles ne sont pas couverts par le présent document: k) les turbines à gaz, turbines à vapeur et alternateurs pour installations terrestres d’une puissance supérieure à 40 MW et des vitesses de 1 500 r/min, 1 800 r/min, 3 000 r/min ou 3 600 r/min (voir l’ISO20816-2); l) les turbines à gaz d’une puissance supérieure à 3 MW (voir l’ISO20816-4);
General Information
Relations
Buy Standard
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 20816-3
First edition
2022-10
Mechanical vibration — Measurement
and evaluation of machine
vibration —
Part 3:
Industrial machinery with a power
rating above 15 kW and operating
speeds between 120 r/min
and 30 000 r/min
Vibrations mécaniques — Mesurage et évaluation des vibrations de
machines —
Partie 3: Machines industrielles avec une puissance nominale
supérieure à 15 kW et une vitesse de fonctionnement comprise entre
120 r/min et 30 000 r/min
Reference number
© ISO 2022
All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may
be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on
the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below
or ISO’s member body in the country of the requester.
ISO copyright office
CP 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Geneva
Phone: +41 22 749 01 11
Email: copyright@iso.org
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 2
3 Terms and definitions . 3
4 Measurement procedures .3
4.1 General . 3
4.2 Measurement location . 3
4.3 Measurement equipment. 6
4.4 Continuous and non-continuous monitoring . 7
4.5 Operational conditions . 7
4.6 Background vibration . 8
4.7 Choice of measurement type . 8
5 Machine classification .9
5.1 General . 9
5.2 Classification according to machine type, rated power or shaft height . 9
5.3 Classification according to support flexibility . 9
6 Evaluation criteria .10
6.1 General . 10
6.2 Criterion I: Vibration magnitude . 10
6.2.1 General . 10
6.2.2 Evaluation zones . 11
6.2.3 Acceptance criteria . 11
6.2.4 Evaluation zone limits . 11
6.3 Criterion II: Change in vibration magnitude . 11
6.4 Evaluation during transient operation .12
6.5 Operational limits .12
6.5.1 General .12
6.5.2 Setting ALARM values . 13
6.5.3 Setting TRIP values . 13
6.6 Supplementary procedures/criteria . 13
6.7 Evaluation based on changes in vibration amplitude of specified frequency
components and vibration vector information . 13
Annex A (normative) Evaluation criteria for vibration measured on non-rotating parts of
coupled industrial machines under specified operating conditions .15
Annex B (normative) Evaluation criteria for shaft relative vibration of coupled industrial
machines under specified operating conditions .17
Annex C (informative) Guidelines for considering the bearing clearance for the specification
of evaluation criteria for shaft relative vibration of coupled industrial machines
under specified operating conditions .21
Annex D (informative) Cautionary notes about the use of vibration velocity criteria at low
rotational speeds . .22
Bibliography .24
iii
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
specified in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to
the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see
www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 108, Mechanical vibration, shock and
condition monitoring, Subcommittee SC 2, Measurement and evaluation of mechanical vibration and shock
as applied to machines, vehicles and structures.
This first edition of ISO 20816-3 cancels and replaces ISO 7919-3:2009, ISO 7919-3:2009/Amd 1:2017,
ISO 10816-3:2009 and ISO 10816-3:2009/Amd 1:2017, which have been merged and editorially revised.
A list of all parts in the ISO 20816 series can be found on the ISO website.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
iv
Introduction
This document provides specific guidance for assessing
a) the severity of vibration measured on bearings, bearing pedestals, or housings of industrial
machines when measurements are made in-situ, and
b) the severity of radial shaft vibration on coupled industrial machines.
Evaluation criteria, based on previous experience, are given for use as guidelines for assessing the
vibratory conditions of such machines. One criterion considers the magnitude of the observed broad-
band vibration; the second considers the changes in the magnitude of the observed broad-band
vibration. It should be recognized, however, that these criteria do not form the only basis for judging the
severity of vibration.
v
INTERNATIONAL STANDARD ISO 20816-3:2022(E)
Mechanical vibration — Measurement and evaluation of
machine vibration —
Part 3:
Industrial machinery with a power rating above 15 kW and
operating speeds between 120 r/min and 30 000 r/min
1 Scope
This document specifies the general requirements for evaluating the vibration of various coupled
industrial machine types with a power above 15 kW and operating speeds between 120 r/min
and 30 000 r/min when measurements are made in-situ. Guidelines for applying evaluation criteria
are provided for measurements taken on non-rotating and rotating parts under normal operating
conditions. The guidelines are presented in terms of both steady running vibration values and in
terms of changes to vibration magnitude, which can occur in these steady values. The numerical values
presented are intended to serve as guidelines based on worldwide machine experience, but shall be
applied with due regard to specific machine features which can cause these values to be inappropriate.
In general, the condition of a machine is assessed by consideration of both the shaft vibration and the
associated structural vibration, as well as specific frequency components, which do not always relate to
the broadband severity values presented.
The machine types covered by this document include:
a) steam turbines and generators with outputs less than or equal to 40 MW (see Note 1 and Note 2);
b) steam turbines and generators with outputs greater than 40 MW which normally operate at speeds
other than 1 500 r/min, 1 800 r/min, 3 000 r/min or 3 600 r/min (although generators seldom fall
into this category) (see Note 1);
c) rotary compressors;
d) industrial gas turbines with outputs less than or equal to 3 MW (see Note 2);
e) turbofans;
f) electric motors of any type, if the coupling is flexible. When a motor is rigidly coupled to a machine
type covered by any other part of ISO 20816, the motor may be assessed either against that other
part or against ISO 20816-3;
g) rolls and mills;
h) conveyors;
i) variable speed couplings; and
j) blowers or fans (see Note 3).
NOTE 1 Land based steam turbines, gas turbines and generators of greater than 40 MW capacity, which run at
1 500 r/min, 1 800 r/min, 3 000 r/min or 3 600 r/min are covered by the requirements of ISO 20816-2. Generators
in hydro-electric plants are covered by ISO 20816-5.
NOTE 2 Gas turbines of power greater than 3 MW
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 20816-3
Première édition
2022-10
Vibrations mécaniques — Mesurage
et évaluation des vibrations de
machines —
Partie 3:
Machines industrielles avec une
puissance nominale supérieure à 15
kW et une vitesse de fonctionnement
comprise entre 120 r/min
et 30 000 r/min
Mechanical vibration — Measurement and evaluation of machine
vibration —
Part 3: Industrial machinery with a power rating above 15 kW and
operating speeds between 120 r/min and 30 000 r/min
Numéro de référence
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2022
Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives .2
3 Termes et définitions . 3
4 Modes opératoires de mesure . 3
4.1 Généralités . 3
4.2 Emplacement des mesurages . . 3
4.3 Appareillage de mesure . 7
4.4 Contrôle continu et non continu. 7
4.5 Conditions de fonctionnement . . . 8
4.6 Vibration de fond . 8
4.7 Choix du type de mesurage . 9
5 Classification des machines .10
5.1 Généralités . 10
5.2 Classification en fonction du type de machine, de la puissance nominale ou de
la hauteur d’axe . 10
5.3 Classification en fonction de la souplesse du support . 10
6 Critères d’évaluation .11
6.1 Généralités . 11
6.2 Critère I: amplitude des vibrations. 11
6.2.1 Généralités . 11
6.2.2 Zones d’évaluation .12
6.2.3 Critères d’acceptation .12
6.2.4 Limites des zones d’évaluation .12
6.3 Critère II: Variations d’amplitude des vibrations . 13
6.4 Évaluation pendant les fonctionnements transitoires . 13
6.5 Limites de fonctionnement . 14
6.5.1 Généralités . 14
6.5.2 Réglage des valeurs d’ALARME . 14
6.5.3 Réglage des valeurs de DÉCLENCHEMENT . 14
6.6 Modes opératoires/critères supplémentaires . 15
6.7 Évaluation fondée sur les variations d’amplitude des vibrations de composantes
de fréquence spécifiques et sur l’information vectorielle des vibrations .15
Annexe A (normative) Critères d’évaluation des vibrations mesurées sur des parties
non tournantes de machines industrielles accouplées dans des conditions de
fonctionnement spécifiées .16
Annexe B (normative) Critères d’évaluation des vibrations relatives de l’arbre de machines
industrielles accouplées dans des conditions de fonctionnement spécifiées .18
Annexe C (informative) Lignes directrices pour la prise en compte du jeu des paliers
pour la spécification des critères d’évaluation des vibrations relatives de l’arbre
des machines industrielles accouplées dans des conditions de fonctionnement
spécifiées.22
Annexe D (informative) Notes de mise en garde relatives à l’utilisation des critères
de vitesse vibratoire à des vitesses de rotation faibles .23
Bibliographie .25
iii
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document
a été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2
(voir www.iso.org/directives).
L’attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l’ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion
de l’ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www.iso.org/iso/fr/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 108, Vibrations et chocs mécaniques,
et leur surveillance, sous-comité SC 2, Mesure et évaluation des vibrations et chocs mécaniques intéressant
les machines, les véhicules et les structures.
Cette première édition de l’ISO 20816-3 annule et remplace l’ISO 7919-3:2009, l’ISO 7919-3:2009/
Amd 1:2017, l’ISO 10816-3:2009 et l’ISO 10816-3:2009/Amd 1:2017, qui ont été fusionnées et ont fait
l’objet d’une révision rédactionnelle. Une liste de toutes les parties de la série ISO 20816 se trouve sur le
site web de l’ISO.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
iv
Introduction
Le présent document fournit des recommandations spécifiques concernant l’évaluation:
a) de la sévérité vibratoire mesurée sur les paliers, sur les supports ou sur les logements de paliers de
machines industrielles lorsque les mesurages sont réalisés in situ; et
b) de la sévérité des vibrations radiales des arbres sur les machines industrielles accouplées.
Des critères d’évaluation, fondés sur des expériences antérieures, sont donnés pour servir de lignes
directrices afin d’évaluer les conditions vibratoires de ces machines. Le premier prend en compte
l’amplitude des vibrations à large bande observées alors que le second tient compte des variations
d’amplitude des vibrations à large bande observées. Il convient toutefois d’admettre que ces critères ne
constituent pas l’unique référence d’évaluation de la sévérité vibratoire.
v
NORME INTERNATIONALE ISO 20816-3:2022(F)
Vibrations mécaniques — Mesurage et évaluation des
vibrations de machines —
Partie 3:
Machines industrielles avec une puissance nominale
supérieure à 15 kW et une vitesse de fonctionnement
comprise entre 120 r/min et 30 000 r/min
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie les exigences générales pour l’évaluation des vibrations des différents
types de machines industrielles accouplées avec une puissance supérieure à 15 kW et une vitesse
de fonctionnement comprise entre 120 r/min et 30 000 r/min lorsque les mesurages sont réalisés
in situ. Il fournit des lignes directrices relatives à l’application des critères d’évaluation pour les
mesurages effectués sur des parties non tournantes et tournantes dans des conditions normales de
fonctionnement. Les lignes directrices sont présentées à la fois en fonction des valeurs des vibrations
en régime stable et en fonction des variations d’amplitude des vibrations qui peuvent se produire dans
ces valeurs stables. Les valeurs numériques présentées sont destinées à servir de lignes directrices
basées sur l’expérience mondiale des machines, mais elles doivent être appliquées en tenant compte des
caractéristiques spécifiques des machines qui peuvent rendre ces valeurs inappropriées. En général,
l’état d’une machine est évalué en tenant compte à la fois des vibrations de l’arbre et des vibrations
structurelles associées, ainsi que des composantes de fréquence spécifiques, ce qui ne correspond pas
toujours aux valeurs de sévérité à large bande présentées.
Les types de machines couverts par le présent document comprennent:
a) les tur
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.