Вибродиагностика насосного оборудования тепловых электростанций
Ключевые слова:
вибродиагностика, кавитация, вибрация, насосные агрегаты, обслуживание по фактическому состояниюАннотация
В настоящей статье приведены результаты исследований в области комплексного анализа параметров вибрации, генерируемой при работе промышленных центробежных насосов, эксплуатируемых в условиях предприятий тепловых электростанций. Создан научный задел для разработки диагностических критериев оценки и прогнозирования процессов изменения технического состояния указанного насосного оборудования, использование которых на практике позволит оптимизировать процедуры диагностики и анализа вибрации и усовершенствовать действующую на предприятиях систему ремонтов. Особое внимание уделено изучению причин повышенной вибрации, таких как дисбаланс, износ подшипников, кавитация и др. Приведены результаты измерения вибрации на насосных агрегатах с использованием современной аппаратуры, рассмотрены способы диагностики развивающихся дефектов. В рамках настоящего исследования применялись итоги комплексного диагностического подхода к оценке вибрации, включая спектральный анализ в расширенном частотном и динамическом диапазоне, анализ огибающей исходного сигнала виброускорения. Полученные научные заключения подтверждают эффективность предложенного набора диагностических методов для анализа параметров вибрации насосных установок и создания критериев оценки и прогнозирования, а также свидетельствуют о возможности использования данных диагностических критериев для осуществления контроля за состоянием промышленных насосов и краткосрочного прогнозирования процессов их технической деградации с использованием адаптивных математических моделей. Исследование выявленных вибродиагностических дефектов позволяет определить и сконфигурировать автоматические стационарные средства технической диагностики, способствующие переходу от системы планово-предупредительного обслуживания к обслуживанию по фактическому состоянию, которое является современным решением, соответствующим концепции «Индустрия 4.0», когда сложное технологическое оборудование объединяется в одну информационную сеть с возможностью передачи данных о своем техническом состоянии.
Библиографические ссылки
Шредер К. Тепловые электростанции большой мощности. Ч. 1. М. ; Л. : Госэнергоиздат, 1960. 575 с.
Рыжкин В.Я. Тепловые электрические станции. М. : Энергия, 1976. 447 с.
Веселова И.Н., Окулова М.В. Исследование вибраций главных паропроводов свежего пара первого энергоблока Волгодонской АЭС // Изв. высш. учеб. завед. Ядерная энергетика. 2010. № 1. С. 49–55.
Вибрационная диагностика оборудования ТЭЦ / А.С. Хвостиков, А.В. Космынин, В.С. Щетинин и др. // Современные наукоемкие технологии. 2012. № 9. С. 81–82.
Лободенко Е.И. Колебания и вибродиагностика магистральных насосных агрегатов // Международный журнал экспериментального образования. 2015. № 1. С. 66–67.
Герике П.Б., Никитин А.Г. Вибродиагностика центробежных насосов // Вестн. науч. центра по безопасности работ в угольной промышленности. 2020. № 4. С. 83–89.
Разработка методики вибродиагностики центробежных насосных агрегатов для нефтегазового комплекса / А.А. Паранук, М.А. Меретуков, Е.И. Величко и др. // Современные наукоемкие технологии. 2022. № 2. С. 78–85.
Неразрушающий контроль : справочник. Т. 8 / под общ. ред. В.В. Клюева. М. : Машиностроение, 2005. 789 с.
Барков А.В., Баркова Н.А. Вибрационная диагностика машин и оборудования. Анализ вибрации. СПб. : СПбГМТУ, 2004. 152 с.
Лукьянов А.В. Классификатор вибродиагностических признаков дефектов роторных машин. Иркутск : ИрГТУ, 1999. 228 с.
Шубов И.Г. Шум и вибрация электрических машин. Л. : Энергоатомиздат, 1986. 208 с.
Герике П.Б., Блюменштейн В.Ю. Результаты вибродиагностики оборудования центробежных насосов применительно к созданию единого критерия оценки фактического состояния // Вестн. Кузбас. гос. техн. ун-та. 2016. №6 (118). C. 89–97.
Лукьянов А.В. Управление техническим состоянием роторных машин (система планово-диагностического ремонта). Иркутск : ИрГТУ, 2000. 229 с.
Алейников Д.П., Лукьянов А.В. Исследование динамики крепления датчиков вибрации шпинделей обрабатывающих центров // Вестн. Иркут. гос. техн. ун-та. 2015. № 2(97). С. 28–35.
Герике Б.Л., Абрамов И.Л., Герике П.Б. Стратегия технического обслуживания горных машин по фактическому состоянию на основе методов вибродиагностики и неразрушающего контроля // Вестн. Кузбас. гос. техн. ун-та. 2008. № 1 (65). C. 11–14.
ГОСТ ИСО 10816-3-2002. Вибрация. Контроль состояния машин по результатам измерений вибрации на невращаю-щихся частях. Ч. 3. Промышленные машины номинальной мощностью более 15 кВт и номинальной скоростью от 120 до 15 000 мин-1. Введ. 2007–11–01. М. : Стандартинформ, 2007. 14 с.
ГОСТ 32106-2013 Контроль состояния и диагностика машин. Мониторинг состояния оборудования опасных производств. Вибрация центробежных насосных и компрессорных агрегатов. Введ. 2014–11–01. М. : Стандартинформ, 2019. 9 с.
ГОСТ Р 53564-2009. Контроль состояния и диагностика машин. Мониторинг состояния оборудования опасных производств. Требования к системам мониторинга. Введ. 2011–01–01. М. : Стандартинформ, 2019. 18 с.
ГОСТ 30576-98 Вибрация. Насосы центробежные питательные тепловых электростанций. Нормы вибрации и общие требования к проведению измерений. Введ. 2000–07–01. М. : Изд-во стандартов, 2000. 4 с.
ГОСТ Р ИСО 20816-2-2022 Вибрация. Измерения вибрации и оценка вибрационного состояния машин. Ч. 2. Стационарные газовые турбины, паровые турбины и генераторы с гидравлическими подшипниками мощностью свыше 40 МВт и часто-тами вращения 1500, 1800, 3000 и 3600 мин-1. Введ. 2022–12–01. М. : Рос. ин-т стандартизации, 2022. 26 с.
Schreiber R. Induction motor vibration diagnostics with the use of stator current analysis // Proceedings of the 17th International Carpathian Control Conference (ICCC). High Tatras, 2016. P. 668–672. DOI 10.1109/CarpathianCC.2016.7501179.
Balducchi F., Arghir M., Gaudillere S. Experimental analysis of the unbalance response of rigid rotors supported on aerody-namic foil bearings // Proceedings of ASME Turbo Expo 2014: Turbine Technical Conference and Exposition. Dusseldorf, 2014. Volume 7B: Structures and Dynamics. DOI 10.1115/GT2014-25552.
Vibration based condition monitoring and fault diagnosis of wind turbine planetary gearbox : a review / T. Wang, Q. Han, F. Chu et al. // Mechanical Systems and Signal Processing. 2019. Vol. 126. P. 662–685. DOI 10.1016/J.YMSSP.2019.02.051.
