2. Диагностика технологического оборудования
Диагностика — совокупность методов определения технического состояния узла, устройства, агрегата и сопряжения деталей без их разборки. Диагностирование технического состояния заключается в логической обработке некоторой объективно существующей информации, поступающей от работающего оборудования в определенный промежуток времени. Эта информация поступает в виде внещних признаков, прямо или косвенно характеризующих состояние оборудования.
Комплексные методы испытания и диагностирования технологического оборудования должны основываться на системном подходе и предусматривать получение многогранной информации о состоянии оборудования с учетом реальных условий его эксплуатации и всего многообразия действующих факторов.
Вместе с тем, диагностирование рассматривается, прежде всего, как процесс, важнейшей задачей которого является обеспечение параметрической надежности технологического оборудования, определяемой способностью оборудования сохранять заданный уровень выгодных параметров точности под воздействием, в первую очередь, динамических и тепловых эксплуатационных нагрузок. В данном разделе учебного пособия более подробно рассматривается вибрационная диагностика технологического оборудования.
Диагностирование по вибрационным показателям не требует каких-либо вмешательств в нормальную работу станка, что положительно сказывается на экономической составляющей обследования. Диагностирование по другим показателям более дорогостоящее и продолжительное, и в большинстве случаев лишь дублирует показатели вибрационной диагностики. Кроме того, к диагностированию по вибрации можно приступить в любое время, не зависимо от сроков эксплуатация и состояния оборудования.
Вибрационная диагностика, если и не решает все проблемы и не предотвращает полностью отказы, но сводит их к минимуму.
Вибрация — механические колебания, т.е. повторяющийся в той или иной степени во времени процесс изменения состояний системы.
Задачи диагностирования целесообразно разделить на группы:
обнаружение источников вибрации (шума)
обнаружение источников акустической эмиссии
вибрационный модальный анализ
В каждой группе существуют ограничения на свойства вибрации, используемые для достижения оптимальных результатов. Вибрацию делят по частотному признаку на:
по способу ее формирования:
Вибрационная диагностика может использоваться для ремонта и сборки или для обнаружения дефектов и слежения за их развитием в процессе эксплуатации. Назначением диагностики в процессе эксплуатации оборудования является обнаружение изменений, и прогноз развития технического состояния каждого из элементов, для которого существует реальная вероятность отказа в период между ремонтами. Для этого измеряется низкочастотная, среднечастотная и высокочастотная вибрация, а также используются более сложные, чем при мониторинге, методы анализа вибрации, позволяющие получать полный объем диагностической информации. Вибрация измеряется на каждом диагностируемом узле или, по крайней мере, в точках перехода высокочастотной вибрации от диагностируемого к другим узлам объекта, доступным для измерения вибрации.
Основной метод вибрационного мониторинга — наблюдение за изменением энергетических параметров вибрации оборудования и, прежде всего, мощности уровня отдельных компонент вибрации. Особенности любого подхода к решению задач мониторинга определяются тремя главными факторами:
выбор точек измерения вибрации
количество разделяемых компонент
интервалы между измерениями.
В практической диагностике оборудования по вибрации существует два основных подхода к решению диагностических задач. В первом случае диагностика выполняется только после обнаружения изменений вибрационного состояния оборудования средствами мониторинга и ее задачей является интерпретация этих изменений. Однако мониторинг проводится, как правило, по низкочастотной и среднечастотной вибрации, реагирующей на появление, в основном, только развитых дефектов. Именно они приводят к заметным изменениям энергетических параметров вибрации оборудования, при смене режимов его работы.
Второй подход заключается в использовании тех методов и средств диагностики, которые обнаруживают основные виды дефектов на этапе их зарождения еще до того, как произойдут существенные энергетические изменения в сигнале вибрации оборудования в целом. Обнаружение дефектов на этапе зарождения дает возможность наблюдать за их развитием и своевременно планировать работы по ремонту и обслуживанию оборудования. Такой подход достаточно часто называют мониторингом дефектов, и он может осуществляться в течение нескольких лет, пока совокупность имеющихся дефектов как по глубине, так и по количеству, не приведет к ситуации, близкой к аварийноопасной. Естественно, что такой подход возможен лишь в том случае, когда все потенциально опасные дефекты могут быть обнаружены и идентифицированы на ранней стадии их развития. Многие годы такой возможности просто не существовало. Однако в результате интенсивного развития методов и технических средств диагностики, и прежде всего по сигналу вибрации, в настоящее время системы мониторинга дефектов становятся реальностью и получают все более широкое распространение.
Техническая диагностика оборудования | Проведение
Техническая диагностика оборудования — это обследование технического устройства, эксплуатируемого на опасном производственном объекте или являющегося им, с целью определения его состояния, а именно: наличие дефектов и повреждений; определение степени износа; правильность функционирования и другое.
Техническая диагностика оборудования является первым этапом для проведения экспертизы промышленной безопасности технического устройства, в ходе которой устанавливается: соответствует или не соответствует данный объект требованиям и нормам промышленной безопасности ОПО. Помимо этого диагностика дает возможность покупателю избежать закупки некачественного, а возможно и контрафактного оборудования.
Развитие науки и технологий создало условия для появления новых методов диагностирования и совершенствования старых, что позволяет на данный момент п олучать почти полную информацию о состоянии объекта в кратчайшие сроки, то есть избежать простоя объекта (!).
Техническое диагностирование промышленного оборудования проводится в целях:
- продления срока эксплуатации:
- при истечении расчётного срока службы оборудования;
- после исчерпания расчётного ресурса безопасной работы;
- после аварии на опасном производственном объекте.
Дополительная информация
Диагностика (обследование) оборудования может осуществляться двумя методами: разрушающий и неразрушающий контроль.
1) Дает возможность получить количественные характеристики качества материала и определить максимальную нагрузку, при которой происходит разрушение и вид (природу) дефекта;
2) Позволяет досконально изучить как оборудование в целом, так и его элементов.1) При диагностике оборудование не подвергается механическим воздействиям, не требуется приостановление работы на длительное время;
2) Позволяет определить основные параметры и свойства объекта и выявить дефекты.1) Требуют демонтажа или разрушения оборудования;
2) Приостановление работы оборудования.1) Не позволяет получить точную информацию о качестве материала и виде повреждения.
Техническая диагностика и методы технического диагностирования
Техническая диагностика — область знаний, охватывающая теорию, методы и средства определения технического состояния объекта. Назначение технической диагностики в общей системе технического обслуживания — снижение объема затрат на стадии эксплуатации за счет проведения целевого ремонта.Техническое диагностирование — процесс определения технического состояния объекта. Оно подразделяется на тестовое, функциональное и экспресс-диагностирование.
Периодическое и плановое техническое диагностирование позволяет:
выполнять входной контроль агрегатов и запасных узлов при их покупке;
свести к минимуму внезапные внеплановые остановки технического оборудования;
управлять старением оборудования.
Комплексное диагностирование технического состояния оборудования дает возможность решать следующие задачи:
проводить ремонт по фактическому состоянию;
увеличить среднее время между ремонтами;
уменьшить расход деталей в процессе эксплуатации различного оборудования;
уменьшить объем запасных частей;
сократить продолжительность ремонтов;
повысить качество ремонта и устранить вторичные поломки;
продлить ресурс работающего оборудования на строгой научной основе;
повысить безопасность эксплуатации энергетического оборудования:
уменьшить потребление ТЭР
Тестовое техническое диагностирование — это диагностирование, при котором на объект подаются тестовые воздействия (например, определение степени износа изоляции электрических машин по изменению тангенса угла диэлектрических потерь при подаче напряжения па обмотку двигателя от моста переменного тока).
Функциональное техническое диагностирование — это диагностирование, при котором измеряются и анализируются параметры объекта при его функционировании по прямому назначению или в специальном режиме, например определение технического состояния подшипников качения по изменению вибрации во время работы электрических машин.
Экспресс-диагностирование — это диагностирование по ограниченному количеству параметров за заранее установленное время.
Объект технического диагностирования — изделие или его составные части, подлежащие (подвергаемые) диагностированию (контролю).
Техническое состояние — это состояние, которое характеризуется в определенный момент времени при определенных условиях внешней среды значениями диагностических параметров, установленных технической документацией на объект.
Средства технического диагностирования — аппаратура и программы, с помощью которых осуществляется диагностирование (контроль).
Встроенные средства технического диагностирования — это средства диагностирования, являющиеся составной частью объекта (например, газовые реле в трансформаторах на напряжение 100 кВ).
Внешние устройства технического диагностирования — это устройства диагностирования, выполненные конструктивно отдельно от объекта (например, система виброконтроля на нефтеперекачивающих насосах).
Система технического диагностирования — совокупность средств, объекта и исполнителей, необходимая для проведения диагностирования по правилам, установленным технической документацией.
Технический диагноз — результат диагностирования.
Прогнозирование технического состояния это определение технического состояния объекта с заданной вероятностью на предстоящий интервал времени, в течение которого сохранится работоспособное (неработоспособное) состояние объекта.
Алгоритм технического диагностирования — совокупность предписаний, определяющих последовательность действий при проведении диагностирования.
Диагностическая модель — формальное описание объекта, необходимое для решения задач диагностирования. Диагностическая модель может быть представлена в виде совокупности графиков, таблиц или эталонов в диагностическом пространстве.
Существуют различные методы технического диагностирования:
Визуально-оптический метод реализуется с помощью лупы, эндоскопа, штангенциркуля и других простейших приспособлений. Этим методом пользуются, как правило, постоянно, проводя внешние осмотры оборудования при подготовки его к работе или в процессе технических осмотров.
Виброакустический метод реализуется с помощью различных приборов для измерения вибрации. Вибрация оценивается по виброперемещению, виброскорости или виброускорению. Оценка технического состояния этим методом осуществляется по общему уровню вибрации в диапазоне частот 10 — 1000 Гц или по частотному анализу в диапазоне 0 — 20000 Гц.
Взаимосвязь параметров вибрации
Тепловизиониый (термографический) метод реализуется с помощью пирометров и тепловизоров. Пирометрами измеряется температура бесконтактным способом в каждой конкретной точке, т.е. для получения информации о температурном ноле необходимо этим прибором сканировать объект. Тепловизоры позволяют определять температурное поле в определенной части поверхности диагностируемого объекта, что повышает эффективность выявления зарождающихся дефектов.
Метод акустической эмиссии основан на регистрации высокочастотных сигналов в металлах и керамике при возникновении микротрещин. Частота акустического сигнала изменяется в диапазоне 5 — 600 кГц. Сигнал возникает в момент образования микротрещин. По окончании развития трещины он исчезает. Вследствие этого при использовании данного метода применяют различные способы нагружения объектов в процессе диагностирования.
Магнитный метод используется для выявления дефектов: микротрещин, коррозии и обрывов стальных проволок в канатах, концентрации напряжения в металлоконструкциях. Концентрация напряжения выявляется с помощью специальных приборов, в основе работы которых лежат принципы Баркгаузсна и Виллари.
Метод частичных разрядов применяется для выявления дефектов в изоляции высоковольтного оборудования (трансформаторы, электрические машины). Физические основы частичных разрядов состоят в том, что в изоляции электрооборудования образуются локальные заряды различной полярности. При разнополярных зарядах возникает искра (разряд). Частота этих разрядов изменяется в диапазоне 5 — 600 кГц, они имеют различную мощность и длительность.
Существуют различные методы регистрации частичных разрядов:
метод потенциалов (зонд частичных разрядов Lemke-5);
акустический (применяются высокочастотные датчики);
электромагнитный (зонд частичных разрядов);
Для выявления дефектов в изоляции станционных синхронных генераторов с водородным охлаждением и дефектов в трансформаторах на напряжение 3 — 330 кВ применяется хромотографический анализ газов . При возникновении различных дефектов в трансформаторах в масле выделяются различные газы: метан, ацетилен, водород и т.д. Доля этих растворенных в масле газов чрезвычайно мала, тем не менее имеются приборы (хромотографы), с помощью которых указанные газы выявляются в трансформаторном масле и определяется степень развития тех или других дефектов.
Для измерения тангенса угла диэлектрических потерь в изоляции в высоковольтном электрооборудовании (трансформаторы, кабели, электрические машины) применяется специальный прибор — мост переменного тока. Этот параметр измеряется при подаче напряжения от номинального до 1,25 номинального. При хорошем техническом состоянии изоляции тангенс угла диэлектрических потерь не должен изменяться в этом диапазоне напряжения.
Графики изменения тангенса угла диэлектрических потерь: 1 — неудовлетворительное; 2 — удовлетворительное; 3 — хорошее техническое состояние изоляции
Кроме того, для технического диагностирования валов электрических машин, корпусов трансформаторов могут использоваться следующие методы: ультразвуковой, ультразвуковая толщинометрия, радиографический, капиллярный (цветной), вихретоковый, механические испытания (твердометрия, растяжение, изгиб), рентгенографическая дефектоскопия, металлографический анализ.
Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
техническая диагностика
Авиация: Энциклопедия. — М.: Большая Российская Энциклопедия . Главный редактор Г.П. Свищев . 1994 .
Полезное
Смотреть что такое «техническая диагностика» в других словарях:
Техническая диагностика — научная дисциплина, выявляющая причины возникновения отказов и повреждений, разрабатывающая методы их обнаружения и оценки. Цель диагностики разработка способов и средств оценки технического состояния сооружений. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Техническая диагностика — Техническая диагностика область знаний, включающая в себя сведения о методах и средствах оценки технического состояния машин, механизмов, оборудования, конструкций и других технических объектов. Содержание 1 Задачи технического… … Википедия
техническая диагностика — диагностика Область знаний, охватывающая теорию, методы и средства определения технического состояния объектов. [ГОСТ 20911 89 ] [ПБ 12 529 03 Правила безопасности систем газораспределения и газопотребления, утверждены постановлением… … Справочник технического переводчика
ТЕХНИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА — установление и изучение признаков, характеризующих наличие дефектов в машинах, устройствах, их узлах, элементах и т. д., для предсказания возможных отклонений в режимах их работы (или состояниях), а также разработка методов и средств обнаружения… … Большой Энциклопедический словарь
Техническая диагностика — отрасль знаний, исследующая техническое состояние объектов (изделий и их составных частей) для установления признаков, обнаружения и поиска отклонений их параметров от допустимых пределов. Техническая диагностика позволяет устранять… … Морской словарь
Техническая диагностика — см. Диагностика техническая … Российская энциклопедия по охране труда
Техническая диагностика — установление, изучение и измерение параметров состояния технических систем в штатных и аварийных ситуациях для обеспечения заданных условий их функционирования, а также для предсказания и предотвращения аварий и катастроф. При штатных режимах… … Словарь черезвычайных ситуаций
Техническая диагностика — научная дисциплина, выявляющая причины возникновения отказов и повреждений, разрабатывающая методы их обнаружения и оценки. Цель диагностики разработка способов и средств оценки технического состояния зданий и сооружений. Источник: ТРЕБОВАНИЯ К … Официальная терминология
техническая диагностика — установление и изучение признаков, характеризующих наличие дефектов в машинах, устройствах, их узлах, элементах и т. д., для предсказания возможных отклонений в режимах их работы (или состояниях), а также разработка методов и средств обнаружения… … Энциклопедический словарь
техническая диагностика (металлургия) — техническая диагностика Научно технич. дисциплина, изуч. и устанавлив. признаки дефектов технич. объектов, а также методы и средства обнаружения и поиска дефектов. Осн. предмет т. д. — организация эффективной проверки исправности,… … Справочник технического переводчика