Этапы ввода системы мониторинга и вибродиагностики технического состояния оборудования (МиВД ТСО)
1. Разработка технологии пилотной системы МиВД ТСО котельного цеха (КЦ) и турбинного цеха (ТЦ) Волжской ТЭЦ -1 (исполнители: ВФ МЭИ, КЦ и ТЦ ВТЭЦ, ООО «ЛУКОЙЛ- Энергоинжиниринг»).
2.Выбор оптимальных схем точек виброизмерений и способов установки вибродатчиков на оборудовании пилотной системы МиВД ТСО Волжской ТЭЦ -1 (исполнители: ВФ МЭИ, ТЭЦ, ООО «ЛУКОЙЛ- Энергоинжиниринг»).
3.Создание базы данных оборудования для пилотной системы МиВД ТСО
КЦ и ТЦ Волжской ТЭЦ -1 (исполнители: ВФ МЭИ , КЦ, ТЦ, ООО
«ЛУКОЙЛ- Энергоинжиниринг») представленные на рис.92, 93, 94, 95, 96.
Рис. 92. База данных по оборудованию паровой турбины ПТ-65-130
Рис. 93. База данных по оборудованию паровой турбины Р-50-130-1
Рис. 94. База данных по оборудованию паровой турбины Т-50-130.
Рис.95. База данных по оборудованию паровой турбины ПТ-135/165-1315.
Рис. 96. База данных по оборудованию котельного агрегата ТГМ -84
4. Адаптация, обучение и сопровождение пилотной системы МиВД
ТСО КЦ и ТЦ Волжской ТЭЦ -1 (исполнители: ВФ МЭИ, КЦ и ТЦ, ООО «ЛУКОЙЛ- Энергоинжиниринг»).
5.Опытная эксплуатация пилотной системы МиВД ТСО КЦ и ТЦ Волжской ТЭЦ -1 (КЦ, ТЦ, ООО «ЛУКОЙЛ- Энергоинжиниринг», ВФ МЭИ).
6.Оснащение техническими и программными средства пилотной системы МиВД ТСО Волжской ТЭЦ -1 (исполнители: ООО «ЛУКОЙЛ- Энергоинжиниринг»).
7.Эксплуатация системы МиВД ТСО пилотной Волжской ТЭЦ -1 (исполнители: ТЭЦ , ООО «ЛУКОЙЛ-Энергоинжиниринг», ВФ МЭИ ).
8.Выбор оптимальных схем точек виброизмерений и способов установки вибродатчиков на оборудовании Волжской ТЭЦ-2, Камышинской ТЭЦ, ВолгоградГРЭС, Волгоградской ТЭЦ-2, Волгоградской ТЭЦ-3 (исполнители: ООО «ЛУКОЙЛ- Энергоинжиниринг», ВФ МЭИ, ТЭЦ).
9.Создание базы данных для системы МиВД ТСО Волжской ТЭЦ-2, Камышинской ТЭЦ, ВолгоградГРЭС, Волгоградской ТЭЦ-2, Волгоградской ТЭЦ-3 (исполнители: ООО «ЛУКОЙЛ- Энергоинжиниринг», ВФ МЭИ, ТЭЦ).
10. Оснащение техническими и программными средствами системы МиВД ТСО Волжской ТЭЦ-2, Камышинской ТЭЦ, ВолгоградГРЭС, Волгоградской ТЭЦ-2, Волгоградской ТЭЦ-3 (исполнители: ООО «ЛУКОЙЛ- Энергоинжиниринг»).
11. Адаптация, обучение и сопровождение системы МиВД ТСО Волжской ТЭЦ-2, Камышинской ТЭЦ, ВолгоградГРЭС, Волгоградской ТЭЦ-2, Волгоградской ТЭЦ-3 (исполнители: ООО «ЛУКОЙЛ- Энергоинжиниринг», ВФ МЭИ, ТЭЦ).
12. Эксплуатация системы МВД ТСО ОАО ЛУКОЙЛ-Волгоградэнерго» (Волжской ТЭЦ -1, Волжской ТЭЦ-2, Камышинской ТЭЦ, ВолгоградГРЭС, Волгоградской ТЭЦ-2, Волгоградской ТЭЦ-3) (исполнители: ООО «ЛУКОЙЛ-Энергоинжиниринг», ТЭЦ ).
Заключение
Система М и ВД решает следующие задачи:
1. Исключение аварийных остановов и простоев за счет более раннего обнаружения неисправностей и своевременного принятия мер по предотвращения их развития.
2. Оптимизация и планирования ремонтов по объемам и срокам. Переход к обслуживанию по текущему состоянию оборудования. Исключение проведения внеплановых, неподготовленных ремонтов.
3. Продление эксплуатационного ресурса оборудования.
Таким образом для контроля технического состояния теплоэнергетического оборудования на каждом из возможных этапов его эксплуатации, определяемом глубиной развития дефектов, применяются разные методы мониторинга и диагностики. Особое место принадлежит методам виброакустической диагностики для контроля состояния вращающегося (роторного) оборудования. Эти методы основаны на анализе особенностей формирования и распространении вибрации оборудования в разных частотных диапазонах и имеют различную чувствительность обнаружения различных по виду и величине дефектов.
На первом этапе эксплуатации оборудования, когда идет приработка его элементов, необходимо в основном выявлять скрытые дефекты их изготовления и дефекты, возникающие при монтаже оборудования на месте эксплуатации. На втором этапе бездефектной эксплуатации оборудования, когда происходит только естественный износ его элементов, стоит задача определения начала третьего этапа, т.е. появления зарождающихся дефектов. На третьем этапе, когда появляются отдельные дефекты, многие из которых в процессе дальнейшей работы могут уменьшаться и даже исчезать, стоят задачи определения момента появления необратимых дефектов и момента появления «цепочки» быстро развивающихся дефектов, после появления которой необходим постоянный контроль за вибрацией оборудования или его остановка для выполнения ремонтных работ. На четвертом этапе быстрого развития «цепочки» дефектов с последующим отказом оборудования обычно решаются вопросы аварийной защиты оборудования и в ряде случаев задача прогноза остаточного ресурса оборудования. Для этого используются методы и средства вибрационного защитного мониторинга.
Если ставится задача долгосрочного прогноза состояния оборудования, необходимо обнаруживать зарождающиеся дефекты в каждом узле. Для этого используются методы профилактической вибрационной диагностики, наибольшая эффективность которых достигается при решении диагностических задач на втором и третьем этапах эксплуатации оборудования. Именно на этих этапах можно прогнозировать безотказную работу оборудования на длительный срок, до шести месяцев и более.
При создании и применении систем мониторинга и диагностики различных машин и теплоэнергетического оборудования необходимо принимать во внимание три правила, общие для всех видов технической диагностики:
1.Система защитного мониторинга (аварийной защиты) должна
использовать каналы непрерывного измерения всех контролируемых величин и принимать решение об останове оборудования в считанные доли секунды.
2.Система профилактической диагностики и долгосрочного прогноза состояния должна обеспечивать обнаружение всех потенциально опасных дефектов на стадии зарождения и идентифицировать вид каждого дефекта, так как разные дефекты имеют разную скорость развития.
3. При невозможности обнаружения каких-либо видов дефектов задолго до аварийного останова оборудования особо важных объекты диагностики следует комплектовать обоими видами систем.
Следующие правила относятся ко всем системам виброакустического мониторинга и диагностики:
1.Системы профилактической диагностики должны обеспечивать обнаружение зарождающихся дефектов в первую очередь по высокочастотной вибрации, для возбуждение которой в ближней к дефекту зоне не нужны значительные колебательные силы.
2. Системы защитного мониторинга должны строиться на базе данных измерения низкочастотной вибрации оборудования, для возбуждения которой нужны значительные колебательные силы, сопровождающие появление сильных дефектов.
Из последних двух правил следует, что число точек контроля в системах защитного мониторинга может быть весьма ограниченным, так как на низких частотах оборудование чаще всего колеблется как единое целое и нет необходимости контролировать вибрацию каждого ее узла. При этом повторяемость результатов измерений вибрации бездефектного оборудования на низких частотах при смене режима ее работы или внешних условий гораздо выше.
На основе общих правил технической диагностики различных объектов теплоэнергетики, основных правил виброакустической диагностики роторных машин и оборудования, а также требований по надежности этого оборудования и ограничений на сроки, длительность и место выполнения диагностических измерений, назначением системы диагностики должен быть долгосрочный (не менее одного – двух месяцев) и достоверный (не хуже 95-98%) прогноз безаварийной работы оборудования. Это означает, что практически все дефекты должны обнаруживается на ранней стадии развития, за несколько месяцев до возможного отказа, т.е. в основе систем должны быть методы обнаружения дефектов по высокочастотной вибрации.