Vibration diagnostics of pumping equipment of thermal power plants
Keywords:
vibration diagnostics, cavitation, vibration, pump units, maintenance based on actual conditionAbstract
This article presents the results of research in the field of complex analysis of vibration parameters generated during operation of industrial centrifugal pumps operated in thermal power plants. A scientific basis has been created for developing diagnostic criteria for assessing and predicting the processes of change in the technical condition of pumping equipment in operation, which, when used in practice, will optimize the procedures for diagnostics and vibration analysis and improve the repair system in place at enterprises. Particular attention is paid to the analysis of the causes of increased vibration, such as imbalance, bearing wear, cavitation and other defects. The results of vibration measurements on pumping units using modern equipment are presented, and methods for diagnosing the developing defects are considered. In this study, the results of a complex diagnostic approach to vibration analysis were used, including spectral analysis in an extended frequency and dynamic range, and analysis of the envelope of the original vibration acceleration signal. The obtained scientific results confirm the effectiveness of the proposed set of diagnostic methodologies for analyzing the vibration parameters of pumping units and creating criteria for assessment and forecasting. The obtained results indicate the possibility of using diagnostic criteria to monitor the condition of industrial pumps and short-term forecasting of degradation processes of their technical condition using adaptive mathematical models. Analysis of the identified vibration diagnostic defects allows us to determine and configure automatic stationary technical diagnostics tools that facilitate the transition from a system of scheduled preventive maintenance to maintenance based on the actual condition. Maintenance based on the actual condition is a modern solution that corresponds to the concept of «Industry 4.0», in which complex technological equipment is united into a single information network with the ability to transmit data on its technical condition.
References
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.
