Система автоматической диагностики неисправностей узлов гидроагрегатов.

Если Вы читаете эту статью, значит Вы заинтересованы в надежной, безотказной и безаварийной работе вашего оборудования. 

Кстати, о возможностях автоматической вибродиагностики гидроагрегатов вы также можете узнать, посмотрев запись нашего вебинара (требуется регистрация).

На данный момент есть два основных способа предотвращения поломок и аварийных ситуаций.

Первый способ: планово-предупредительный ремонт. Мы полагаем, всем известно, что бессмысленно разбирать и ремонтировать еще исправное оборудование. (Зачем по плану лечить или удалять зуб, если у него нет даже намеков на кариес?). На наш взгляд, это нецелесообразно, т.к. простая разборка и сборка оборудования, даже без замены деталей, может уменьшить ресурс его работы на 30%.

Второй способ (экономически наиболее выгодный): ремонт по состоянию.  Мы систематически ведем наблюдение за состоянием нашего оборудования (периодически навещаем зубного доктора), и только в случае появления признаков неисправности, принимаем решение и вмешиваемся в его работу (лечим кариес).

В современном мире существует ряд методов не разрушающего контроля , отвечающих за определенный вид  дефекта. В нашем случае контроль состояния оборудования обеспечивает вибродиагностика. С ее помощью Вы не только определите стадию возникновения неполадки, но и ее первопричину. Для должного результата (своевременного предотвращения поломки) необходимо систематическое обследование оборудования специалистом (так же, как и обследование у дантиста).

Вы спросите, почему мы постоянно проводим аналогию с зубным врачом? Ответ прост: вибродиагност - это тот же дантист, однако, по иронии судьбы, последних в современном мире намного больше. Подумайте: стали бы Вы лечить зубы, скажем, у ЛОРа? Думаем, нет. Так же и на предприятии. Огромной ошибкой является возложение обязанностей вибродиагноста на сотрудника, не знающего конструкции, динамики и прочности обследуемого оборудования, не имеющего опыта работы с виброизмерительным оборудованием (сбор и анализ сигналов вибрации). Это лишь малая часть того, что необходимо знать профессиональному вибродиагносту.

На данный момент разработаны и успешно применяются методики и системы автоматической вибродиагностики на насосах, редукторах, паровых и газовых турбинах. Однако они не подходят для оценки состояния гидротурбинного оборудования.

В 2012 году наша компания приступила к разработке системы автоматической диагностики гидротурбин.

Ниже постараемся кратко и как можно проще объяснить, как мы подошли к разработке нашей программы.

Для начала ответим на вопрос: «Что такое вибрация?».

Вибрация – это такой вид механического движения, при котором каждая из точек тела совершает периодически повторяющиеся перемещения вблизи некоторого относительно неподвижного положения. 

Как, зная уровень вибрации, нам определить текущее состояние оборудования?

Можно обратиться к промышленным стандартам, в которых когда-то и кем-то рассчитаны и четко прописаны требования по общим уровням вибрации. Однако данный метод не даст нам четкой картины происходящего. На сегодняшний день этот метод сравним с измерением температуры человека: мы детектируем лишь вероятное изменение состояния, не зная причины.

Для проведения глубокой диагностики гидроагрегата нам необходимо досконально знать конструкцию, основные частоты узлов и то, какое воздействие вибрация оказывает на эти узлы, их реакции и жесткости.

Значения жесткостей мы получаем по результатам испытаний с использованием расчетно-экспериментального ме­тода разработанного «НПО ЦКТИ»(Центральный Котлотурбинный Институт им. И.И Ползунова). Метод основан на создании искусственной динамической силы на оборотной частоте на ротора агрегата. Динамическая центробежная сила созда­ется при последовательной установке механических грузов определенной массы на спицу ротора или вал гидроагрегата (прикрепили груз, провели испытания, еще добавил и так несколько повторений).

Далее, по результатам испытаний, сравниваются перемещения ротора с грузами и без них. Получаем усредненные за оборот изменения величины реакции подшипника на добавленный груз.

После проведения расчетов мы имеем представление о зависимости вибрации узла агрегата от сил, действующих на него.

Таким образом мы получили исходные данные на основании которых будет проводится диагностика.

Теперь о принципах работы системы:

Перед началом анализа система автоматически отфильтровывает сигналы, записанные во время переходных процессов: в момент пуска, остановки или регулирования мощности гидроагрегата мы исключаем не корректно собранный сигнал). 

Далее начинается самое интересное: полученные системой данные пропускаются через специализированные алгоритмы, использующие как текущие, так и исторические данные, режимные параметры гидроагрегата (N, H, A0, n, U и т.д.). Результаты работы алгоритмов выводятся на экран оператора в виде графических и текстовых сообщений, несущих в себе информацию о диагностируемом узле, типе неисправности и рейтинге критичности обнаруженного дефекта.

Каждый диагностический признак имеет собственное графическое отображение с подробным описанием дефекта, результатами расчетов и экспертными заключениями. Данный функционал позволяет проконтролировать момент зарождения, определить стадию развития и вероятные причины возникновения дефекта узла.

Как я уже упоминал, для работы наших диагностических алгоритмов необходимы исторические данные по сигналам и их гармоническим составляющим, то есть постепенно у нас накапливается долговременный архив.  Мы решили, что будет жаль не дать Вам возможность использовать его, и включили в нашу систему специальный инструмент, с помощью которого вы сможете очень легко найти интересующий сигнал и его гармонические составляющие, построить тренд по времени, сопоставить его с другими сигналами или гармоническими составляющими и привязать все эти данные к режимным параметрам гидроагрегата.

Подведем итог: представьте, что неполадки в работе гидротурбинного оборудования определяются автоматически до того, как оно получит серьезное повреждение или выйдет из строя. Обслуживаются и ремонтируются только те узлы оборудования, которые в этом нуждаются. Экономические выгоды считайте для себя сами, а за подробностями о системе автоматической вибродиагностики гидротурбин обращайтесь к нам!

Задать вопрос, оставить комментарий, получить дополнительную информацию Вы можете здесь же, став участником сообщества. Перейдите по ссылке, чтобы зарегистрироваться.