WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 |

Расход воздуха через Осевой компрессор Температура масла, компрессор, Gк Т Разрушение лопаток Давление масла, Эррозионный износ лопаток р Давление Разрушение подшипника за компрессором, рРасход масла, G Система смазки Давление топлива Камера сгорания перед горелками, рт.г.

Утечка масла Прогар, коробление, Засорение фильтров растрескивание Частота вращения, Разгерметизация Засорение горелок n масляной системы Нагнетатель Расход топливного газа, Турбина Разрушение колеса Gт.г.

нагнетателя Разрушение лопаток Разрушение уплотнения Эррозионный износ лопаток "масло-газ" Температура перед Разрушение подшипника Вытяжка лопаток турбиной, ТНегерметичность тракта высокого давления Перепад давлений газа до и после нагнетателя Температура за Разрушение подшипника турбиной, ТРис. 2. Логическая модель связей функциональных параметров с характерными неисправностями ГПА Граф взаимосвязей составляющих вибрации и единых векторов виброскоростей в точках контроля вибрации подшипников, их дальнейшего слияния в общий результирующий вектор ГПА представлен на рисунке 3.

Оценки нормального распределения составляющих вибрации с их обозначениями приведены в окружностях по периферии рисунка. Например, данные по составляющим вибрации 1-го подшипника видны в левой нижней части рисунка: A1 – 1,65; V1 – 1,26; G1 – 0,94 мм/с. Среднее арифметическое вектора, объединяющего эти три составляющие, обозначено – Т1 – 2,41 мм/c.

AA1,2,V5 T4 VT0,92 0,22 0,1,61 4,19 1,2,T4-5,GG1,2,0,0,AГТК-1,x=6,S=2,0,TV0,0,2,1,GT1-2-0,3,AA1,1,VT0,TV1 0,2,28 1,0,2,1,GG0,0,Рис. 3. Граф взаимосвязей от составляющих вибрации корпусов подшипников до общего результирующего вектора виброскорости восьми ГПА типа ГТК-10-На линиях между окружностями обозначены величины коэффициентов парной линейной корреляции – r. Большинство составляющих вибрации и образованных из них векторов имеют тесные взаимосвязи с r = 0,8 – 0,9 и более.

Три точки контроля вибрации (Т1, Т2 и Т3) тесно взаимосвязаны как между собой, так и с их обобщающим вектором (r = 0,81 – 0,93). Механическая взаимосвязь между этими точками контроля вибрации подшипников показана сплошными линиями.

Между валами на подшипниках с точками контроля вибрации 3, 4 и нет жесткой механической связи и коэффициенты корреляции между этими объектами близки к нулю. Снижается и влияние вибрации этих точек контроля на общий результирующий вектор вибрации ГПА.

,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, Учитывая приведенную методику, в работе предлагается в качестве информативных критериев для идентификации типа неисправности, использовать два результирующих вектора вибрации агрегата T1-2-3 и Т4-5, что приведет к достаточно полной информации по дефектам отдельных узлов агрегата.

Также в работе получена реализация метода сведения составляющих к единому вектору для ГПА типа «Коберра-182» и ГПА – 16МГ – 90 на базе ДГ-90.

На рисунке 4 приведена схема ГПА типа «Коберра-182», на которой указаны точки контроля вибрации. Точка 1 принадлежит ОУП ТВД, точка 2 – корпусу газогенератора в районе ОП ТВД. Силовая турбина имеет точку контроля вибрации 3 (корпус турбины). Точка 4 находится на корпусе нагнетателя.

2 Рис. 4. Схема расположения точек контроля вибрации ГПА типа «Коберра-182» Граф взаимосвязей составляющих вибрации и единых векторов виброскоростей в точках контроля, их дальнейшего слияния в общий результирующий вектор ГПА показан на рисунке 5.

В данном случае две точки контроля вибрации (Т1 и Т2) тесно взаимосвязаны как между собой, так и с их обобщающим вектором (r = 0,91 – 0,94).

Между валами на подшипниках с точками контроля вибрации 1,2 и точками 3, 4 нет жесткой механической связи и коэффициенты корреляции между этими объектами близки к нулю.

AA1,1,V3 VT3 T1,12 1,0,3,12 1,T3-3,G3 G2,21 1,Коберра-x=5,T1-3,A1,ATT2,0,2,2,VV1 1,1,GG0,0,Рис. 5. Граф взаимосвязей от составляющих вибрации корпусов подшипников до общего результирующего вектора виброскорости восьми ГПА типа «Коберра-182» Задача прогнозного описания ГПА базируется на теории распознавания образов. Неисправности состояния ГПА разбиваются на конечное число типов, в качестве которых приняты неисправные состояния, наиболее часто встречающиеся при эксплуатации. Для принятия классов неисправных состояний, выбираются диагностические признаки из выявленных параметров рабочего процесса.

Распознавание неисправностей базируется на логических системах, использующих методы булевой алгебры. В процессе эксплуатации при проявлении неисправности после контроля, должна увеличиваться вероятность того класса состояний, в котором находится агрегат. Если используется идеальная по достоверности система распознавания, то после контроля вероятность действительного класса состояния агрегата будет равна единице.

,,,,,,,,,,,,,,,,,, Однако из-за ошибок системы распознавания некоторая неопределенность состояния агрегата останется. Она может быть выражена через апостериорные вероятности классов состояния Рап K1, Рап K2, …, Рап Ki, ( ) ( ) ( ) характеризующие нахождение состояний объекта в соответствующем классе, если получены определенные результаты измерений. Эти вероятности определяются, с использованием формул Байеса.

В работе приняты следующие допущения:

1. Априорные вероятности классов одинаковы, т.е.

P K1 = P K2 =... = P KN = P K.

( ) ( ) ( ) ( ) N Тогда P H1 = P H2 =... = P HN = P H и ( ) ( ) ( ) ( ) P(H ) = 1.

i=2. Статистическая зависимость признаков. В этом случае многомер Bj ную функцию f можно представить в виде ( ( ( i ii y1K ), y2K ),..., ynK ) Bj Bj Bj ( ( Bj y1( ) y2 ) ym ) f = f f... f (3) ( ( ( ( ( ( i iiiii y1K ), y2K ),..., ynK ) y1K ) y2K ) ymK ) Bj ( ym ) где f - одномерные функции распределения.

( i ymK ) Для нормального закона распределения признаков функция распределения определяется, как Bj Bj ( ( Bj ( ym ) - mym ) ym ) f = exp- (4), Ki ( ( ) Bj i ( ymK ) ym 2 ym ) Ki ( ( ) i где mymK ), - математическое ожидание и среднее квадратичное отym клонение признаков Ki -класса, или статистические характеристики образа Bj ( Ki -класса, полученные до контроля; ym ) - значение признака Bj реализации, полученное системой прогнозирования.

С учетом приведенных допущений зависимость для определения апостериорных вероятностей можно представить в виде Bj Bj ( ( Hi m ym ) m ym ) P = f f. (5) ii Bj i=1, j=1 ( ) i=1, j=1 ( ) ymK ymK По полученному распределению апостериорных вероятностей определяется, к какому классу Ki из N принадлежит Bj -реализация.

Вероятность правильного решения D и соответствующее ему значение параметра находятся при наличии границы прогнозируемого интервала Fл = Fn. Для нормального распределения Fл определяется, как y0 - my Fл =1-;

y (6) y0 - my yоткуда = 1- Fл, где - табулированная величина.

( ) y y Тогда my( - my).

D =1- 1- Fл + (7) ( ) y Логические признаки распознаваемых неисправностей рассматриваются как элементарные высказывания, к которым относится прямой способ определения параметров состояния.

На основании анализа диагностических признаков можно составить идентификационную таблицу основывающуюся на прогнозируемых функциональных параметрах (табл. 1). Идентификация неисправности ГПА базируется на разностном методе, а не на абсолютных значениях прогнозируемых величин, поэтому абсолютная точность прогнозирования функциональных параметров не имеет существенного значения. Группируя диагностические признаки в соответствии с решающим правилом, определяется характер неисправного состояния.

В работе представлены аналогичные идентификационные таблицы для агрегатов «Коберра-182» и ГПА-16МГ-90.

Для апробации предложенных методов прогнозирования развития неисправностей агрегатов рассмотрены аварийные остановки, произошедшие на компрессорных станциях Тюменского УМГ.

Таблица Идентификационная таблица неисправности ГПА типа ГТК-10-Решающее правило Вид неисправности идентификации Эрозионный износ лопаток D1= П П4П5П6П7П8П9П10П11П— - + + + + + —————— ——— — — ——— — — — — — — — —— — ———2 —— — — — —— —— — + турбины Разрушение лопаток тур-— - + + + + + + + + + D2=П2П4П5П6П7П8П9П10П11П12П16Пбины Загрязнение проточной D3=П2П5П12П— - — — - —— ——— —————— — — +— — — — — — — — — — — — — - части ОК Изменение КПД КС (засорение горелок, прогар, ко- — — -— - + — — — — — D4=П5П7П робление) Ухудшение состояния проD5= П4П6П9П10П11П+ — + — - - - + точной части турбины Негерметичность ГВТ вы+ + + + + — — — — — —— — — + D6= П3П4П5П7 Псокого давления Изменение гидравлического сопротивления ГВТ - - - - - - - — — — — — + D7= П1П2П3П4 П5 П6 П7 Пвысокого давления D8= Разрушение лопаток ОК + - - + П1П2П3П4 П5 П6 П7 П12ПЭрозионный износ лопаток D9= П1П3П4П5 П6 П7 П — — — — ОК Изменение сопротивления — —————————— + —————— — — D1=ПГВТ низкого давления Изменение состояния про— — - - + + П13П14 П15 ПD= точной части ЦБН Ухудшение стояния под— - - — — — — — — — — — - — — — — — — — — — + D12 П2 П12 П=Пшипников вала турбокомпрессора Ухудшение стояния под- — — — — — — - - + П10П13 П14 П= — D- шипников вала ТНД Таким образом предложенная методика позволяет прогнозировать возникновение тех или иных неисправностей ГПА, что дает возможность перехода от метода планово-предупредительных ремонтов (ППР) эксплуатации энергетического оборудования КС к эксплуатации по фактическому ТС.

Четвертая глава посвящена управленческим решениям связанными с эксплуатацией ГПА по их текущему состоянию с учетом прогнозных значений.

В условиях существующей организации обслуживания фиксированными параметрами являются стоимость предупредительных и аварийных ремонтов, их продолжительность, удельный ущерб в результате отказа и другие. Не управляемыми переменными - продолжительность безотказной работы, эксплуатационные условия. Продолжительность безотказной работы случайная величина, распределенная по некоторому закону.

Стратегии обслуживания классифицируются следующим образом:

- предусматривающие регламентированную периодичность операций технического обслуживания и ремонта;

- с нерегламентированной периодичностью операций технического обслуживания и ремонта, в том числе и со смешанными регламентами.

Наиболее общим классом стратегий обслуживания являются стратегии, предусматривающие проведение регламентных работ в случайный момент времени. При формализации последних предполагается, что решения об управляющих воздействиях принимаются в результате разыгрывания (жребия) какой-нибудь случайной величины с законом распределения G x.

( ) Задача выбора оптимальных моментов времени проведения восстановительных работ состоит в определении таких законов распределения, при которых минимизируется показатель качества функционирования.

Надежная работа КС неразрывно связана с организацией ремонта и межремонтного обслуживания эксплуатируемого оборудования и аппаратуры. Как известно, при этом расходы на поддержание работоспособности оборудования зачастую значительно превосходят его первоначальную стоимость.

Техническое обслуживание и ремонт по фактическому техническому состоянию представляет собой совокупность правил по определению режимов и регламента диагностирования оборудования КС и принятию решений о необходимости его обслуживания, замены или ремонта на основе информации о фактическом техническом состоянии.

При данной стратегии обслуживания и ремонта, оборудование КС эксплуатируется до предотказового состояния.

Таким образом, в основе метода ТО и Р по техническому состоянию заложен принцип предупреждения отказов оборудования, систем КС и их элементов - при условии обеспечения максимально возможной наработки их до замены и минимально возможных затрат на ТО и Р.

С учетом большой номенклатуры оборудования на КС, отличий по их начальному техническому состоянию и наработки, разной степени их сложности, значительного числа дефектов и т.д. использование системы ТО и Р по ТС на базе диагностики для всего оборудования экономически нецелесообразно. В связи с этим система ТО и Р по фактическому ТС должна быть смешанной: для некоторой части узлов оборудования — по ТС на основе диагностирования, для другой - планово-предупредительная система, а для остальной - по потребности после отказа. Поэтому в основу выбора стратегии ТО и Р для каждого типа оборудования (при переводе всей КС на систему ТО и Р по фактическому ТС) должен быть положен технико-экономический критерий.

На основе контроля вибрации, как наиболее информативного метода обнаружения неисправности, определяется глубина развития дефектов, причина их появления и прогнозируется ресурс работы по данным параметрической диагностики.

Выполнение условий реализации ТО и Р по состоянию, является обязательным в первую очередь для того оборудования и систем КС, которые с точки зрения безопасной эксплуатации не могут быть допущены к эксплуатации до отказа, а по экономическим соображениям - к эксплуатации до выработки установленного межремонтного периода.

Для обеспечения достаточной надежности работы оборудования, обслуживаемого по фактическому ТС, значение межконтрольной наработки должно быть не больше чем значение наработки на отказ узла с самым большим значением параметра потока отказов, т. е. определение объема и сроков выполнения ТО и Р базируется на методе "слабейшего звена".

Основные выводы по работе:

1. На основе анализа существующих методов оценки технического состояния и ресурса ГПА предложена концепция оценки и прогнозирования ресурса, которая базируется на следующих принципах: стохастичности ресурса объекта; сохранения физической сущности процессов при прогнозировании; сочетания детерминированных и вероятностных подходов к оценке и прогнозированию ресурса; прогнозирования индивидуального ресурса; продления назначенного ресурса.

2. Построены графоаналитические решения, позволяющие установить функциональные зависимости и взаимное влияние узлов ГПА типа «Коберра-182» и ГПА – 16МГ – 90.

3. На основе проведенных исследований, анализа диагностической информации, а также обобщения опыта эксплуатации ГПА разработаны научно обоснованные решения комплексной идентификации технического состояния по данным параметрической и вибродиагностики.

4. Приведена реализация разработанного на основе теоретических исследований алгоритма определения максимально допустимого срока дальнейшей эксплуатации агрегата, выполнен анализ возможных неисправностей способных привести к отказу.

Pages:     | 1 || 3 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.