Одним из заключительных этапов в производстве газотурбинных установок ( ) на серийных заводах или их восстановления на ремонтных предприятиях является этап проведения контрольных и приемо-сдаточных испытаний. На этапе контрольных испытаний проводятся измерения основных параметров, отражающих состояние двигателя, их оценка и соответствие заданным значениям. После них принимается решение о передаче двигателя заказчику. на следующем этапе по определенной программе в присутствии представителей заказчика проводятся приемо-сдаточные испытания для подтверждения результатов контрольных. По результатам этих испытаний проводится приемка двигателя заказчиком. В совместном российско-украинском предприятии ОАО "Газтурбосервис" на протяжении нескольких последних лет велись интенсивные работы по созданию и использованию испытательного стенда для проведения контрольных и приемо-сдаточных испытаний отремонтированных двигателей ДР59Л и ДЖ59, использующихся для приводов газоперекачивающих агрегатов ( ). Начаты работы по созданию второго стенда для проведения испытаний двигателя ДГ90.работающий стенд оснащен современной системой автоматического управления (САУ), системами вибрационного и параметрического контроля и диагностики. Создан отдел контроля и диагностики, обеспечивающий эксплуатацию стенда и проведение испытаний, развитие систем стенда и его оборудования, подготовку программ испытаний, обработку получаемых результатов, развитие автоматизированных систем вибрационного и параметрического контроля и т.д. Работой этого отдела обеспечиваются не только нужды предприятия, но и создается будущий задел для использования полученных результатов и разработок эксплуатирующими организациями. Большие возможности испытательного стенда и его систем, накопленные за время эксплуатации стенда результаты, позволили разработать и развить новую стратегию проведения стендовых испытаний приводов . В основе этой стратегии можно выделить следующие основные положения:• на базе систем стенда проведение углубленного анализа технического состояния восстановленных двигателей, их узлов и деталей для выявления дефектных или критических к эксплуатации узлов и деталей;• выявление "слабых" мест в технологических и производственных процессах цехов предприятий с целью повышения качества и стабильности производства;• сопровождение восстановленных двигателей индивидуальными техническими данными для использования на компрессорных станциях при эксплуатации по техническому состоянию;• развитие методов и средств технической диагностики для контроля, диагностики и прогнозирования технического состояния двигателей, как в условиях предприятия, так и в условиях эксплуатирующих организаций;• преемственность методов и средств ведения контроля и диагностики, использующихся на испытательных стендах и компрессорных станциях;• использование стендов для обеспечения предприятия дешевой электроэнергией. Реализация вышеперечисленных положений в рамках разрабатываемой стратегии предполагает необходимость оснащения стендов ремонтных предприятий развитыми системами контроля и технической диагностики, к которым в первую очередь надо отнести систему автоматического управления (САУ), а также стационарные системы вибрационной и параметрической диагностики. САУ предоставляет возможность полного управления работой двигателя в процессе испытаний в соответствии с установленными программами контрольных и приемо-сдаточных испытаний, оперативного контроля параметров и своевременного принятия решения в случае незапланированных ситуаций. Сегодня многие САУ, используемые в качестве систем агрегатной автоматики компрессорных станций морально устарели и не отвечают современным требованиям. Они имеют низкую надежность, ограниченные возможности, не позволяют решать перспективные задачи в части эксплуатации по техническому состоянию. К современным и перспективным САУ предъявляется большое количество разнообразных требований, в том числе, по функциональным возможностям [34], [47]. Помимо контроля и управления они должны обеспечивать регулирование различных систем двигателя, отражать его текущее состояние, хранить эту информацию в архивах по времени, решать вопросы самодиагностики, взаимодействовать со стационарными диагностическими комплексами, отличаться гибкостью к развитию, обладать достаточным "интеллектом", и не требовать от персонала высокой квалификации для взаимодействия. Стендовые САУ и САУ для КС, несмотря на различные цели, которые достигаются при их применении, сегодня становятся близкими по используемой первичной аппаратуре, элементной базе для обработки сигналов с датчиков, архитектуре аппаратного и программного обеспечения, интерфейсами и т.д. Необходимо отметить также стремление разработчиков САУ развивать диагностические возможности таких систем, в частности, наделять САУ возможностями систем вибрационной и параметрической диагностики механического оборудования, которые сегодня, как правило, существуют независимо от САУ [22, 26].Применение стационарных систем вибрационной и параметрической диагностики может дать своевременную и правильную информацию о техническом состоянии газотурбинных двигателей с целью принятия соответствующих решений. В условиях предприятия - для оценки качества проведенного ремонта, выявления и диагностики возможных дефектов сборки, принятия решения о передаче двигателя заказчику, выявления нарушений в технологическом процессе восстановления двигателя и т.д. В условиях КС -для оценки технического состояния, принятия решения о снятии двигателя с целью его ремонта, проведения внеочередных регламентных работ, возможности продолжения эксплуатации или продления ресурса и т.д. Сегодня эти постулаты практически ни у кого не вызывают сомнения, однако создание и применение стационарных систем вибрационной и параметрической диагностики в России по существу находится только в начальной стадии. Лишь немногие стенды (в основном авиационных двигателестроительных предприятий) оснащены современными системами контроля вибраций. При этом диагностическая часть этих систем (вибрационная диагностика), как правило, развита явно недостаточно. Вопросы контроля термогазодинамических параметров в основном обеспечиваются стендовыми САУ, специализированные же системы параметрической диагностики, если и существуют в стендовом варианте, то решают достаточно узкие задачи предприятия-разработчика или производителя. Комплексные системы вибрационной и параметрической диагностики в стендовых условиях сегодня просто не существуют, хотя предпосылки для их появления давно назрели. Сегодня большое распространение получили системы вибрационного контроля, в состав которых входят приборы для ручного контроля вибраций (портативные приборы) [1], [4]. Относительная дешевизна (по сравнению со стационарными системами), возможность передачи собранной информации для углубленного анализа в соответствующие программы - анализаторы записанных сигналов, возможность накопления информации для последующего трендового анализа и диагностики делает их достаточно популярными. Вместе с тем, несомненно, и то, что эти системы не обеспечивают полноценного мониторинга технического состояния двигателей [13], [14], [20], [24]. В первую очередь это связано с отсутствием стационарных вибрационных преобразователей, возможными отличиями в режимах работы двигателя, на которых проводятся замеры, значительными промежутками времени между контрольными измерениями (до месяца и более) и т.д. К тому же затраты инженерно-технических центров (РИТЦ) на проведение выездного контроля достаточно высоки [4]. Постоянный мониторинг технического состояния газотурбинных установок на базе стационарных систем вибрационной диагностики, как признается во всем мире, намного эффективнее "ручного" контроля, хотя сами системы значительно дороже [ 37], [60].исследованиями ряда крупных и наиболее "продвинутых" в технологическом отношении иностранных компаний показано, что каждый доллар, потраченный на создание диагностических комплексов, экономит компании от 7 до 35 долларов. Это реальные деньги, которые могут быть потрачены на дополнительную продукцию, оплату труда, развитие производства. Кроме того, помимо экономии денег, более эффективно используется оборудование и персонал. Оборудование служит дольше, а вторые и третьи смены вместе с воскресными авралами для ремонта и обслуживания оборудования становятся просто ненужными. Незапланированный, срочный останов турбоагрегата вследствие неисправности приводит к потере больших финансовых средств, а также опасен для работающего на станции персонала. Стоимость временного останова одного турбоагрегата для проведения технического осмотра и инспекции состояния обычно превышает $ 100.000, хотя эту информацию можно получить и без вывода агрегата из магистрали. Возврат средств, затраченных на приобретение системы, обычно происходит при первом предотвращении неисправности. Предотвращение только одного незапланированного простоя может в два и более раз окупить вложения в диагностический комплекс для эксплуатации турбоагрегата по техническому состоянию (по данным фирмы Bently Nevada, USA). По оценкам фирмы Bruel&Kjaer (Denmark) эксплуатация турбоагрегатов на газоперекачивающих станциях без использования диагностических комплексов, позволяющих непрерывно оценивать техническое состояние агрегатов, постоянно приводит к большим потерям денег и продукции. Плановые по времени капитальные ремонты оцениваются в суммы до $100.000 затрат, чтобы только демонтировать, доставить к месту ремонта и проинспектировать газотурбинный двигатель (ГТД), когда это совсем не нужно. Возврат же затраченных средств на внедрение средств для эксплуатации ГТД по техническому состоянию происходит при предотвращении уже первой аварийной ситуации [60].Фундаментальной работой в развитии методов вибрационной диагностики газотурбинных двигателей явилась работа Карасева В.А., Максимова И.П., Сидоренко М.К. [25] (1978). Методы, развитые авторами для авиационных ГТД, сегодня интенсивно используются и в диагностике механического оборудования для транспортировки газа, для различного рода энергоустановок и т.д. [18], [32], [48], [49], [52]. Среди зарубежных исследователей необходимо выделить Стюарта [59] (1976), описавшего количественные способы распознавания дефектов из вибрационных характеристик, Смита [58] (1980), предложившего способы использования полученных сигналов для целей диагностики, и ряда других [53], [ 54], [ 55], [56]. Среди российских ученых необходимо выделить работы Балицкого [5], Биргера [10], Сидоренко [36], Сиротина [37] и др.одними из первых реальные шаги в росс
6.3.2. Модели САУ............................................................................................................1066.3.3. Модель "Термогазодинамика-СТЕНД "................................................................1086.3.4. Модели расчета расхода воздуха.........................................................................1136.3.5. Результаты испытаний модели «Термогазодинамика - СТЕНД» для двигателя ДР59Л 1156.3.6. Уточнение математической модели "Термогазодинамика - СТЕНД"...........1256.3.7. Погрешности измерений и расчетных параметров...........................................1286.3.8. Сравнение результатов расчета параметров термогазодинамической эффективности......................................................................................................................1296.3.9. Диагностические признаки технического состояния приводов ...............1347. МОДЕЛЬ "ТЕРМОГАЗОДИНАМИКА - КС"................................................................1377.1. Метод малых отклонений...........................................................................................1377.2. Алгоритм расчета матрицы коэффициентов взаимного влияния при определенном наборе измеряемых и рассчитываемых параметров..............................1487.3. Проверка алгоритма расчета параметров с использованием матрицы КОЭФФИЦИЕНТОВ ВЛИЯНИЯ.........................................................................................................151ЗАКЛЮЧЕНИЕ............................................................................................................................157СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ...............................................................158
1. ВВЕДЕНИЕ................................................................................................................................42. СТЕНДОВЫЕ СИСТЕМЫ ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ПРИВОДОВ ..........................152.1. Общие характеристики..................................................................................................152.2. Система автоматического управления испытательным стендом (САУ ИС).... 172.3. Система вибрационного контроля и диагностики..................................................262.4. Система параметрического контроля и диагностики............................................323. ПРОВЕДЕНИЕ СТЕНДОВЫХ ИСПЫТАНИЙ ДВИГАТЕЛЕЙ ДР59Л И ДЖ59Л.. 353.1. ПРОГРАММА испытаний ДВИГАТЕЛЕЙ ДР59Л И ДЖ59Л ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ВИБРАЦИОННОГО И ПАРАМЕТРИЧЕСКОГО ПАСПОРТОВ..................................................................353.2. Определение диагностических режимов для двигателей ДР59Л.........................383.3. Статистическая вибрационная модель двигателей ДР59Л...................................464. МЕТОДЫ И АЛГОРИТМЫ ВИБРАЦИОННОЙ ДИАГНОСТИКИ НА СТАЦИОНАРНЫХ РЕЖИМАХ.................................................................................................544.1. Общие положения...........................................................................................................544.2. Алгоритмы диагностики...............................................................................................574.2.1. Основные положения...............................................................................................574.2.2. Принятые обозначения............................................................................................624.2.3. Алгоритм определения дисбалансов роторов......................................................654.3. ПРИМЕР диагностики технического состояния ДР59Л досрочно снятого из эксплуатации..............................................................................................................................685. ДИАГНОСТИКА СОСТОЯНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПЕРЕХОДНЫХ РЕЖИМОВ - ВЫБЕГ.....................................................................................................................775.1. ВВЕДЕНИЕ...........................................................................................................................775.2. Каскадные диаграммы..................................................................................................785.3. Амплитудно-частотные характеристики..................................................................815.4. Спектральные карты.......................................................................................................825.5. Резонансные характеристики двигателя ДР59Л......................................................835.6. Пример 1. Использование режима магнитографа на выбеге для диагностики состояния подшипников..........................................................................................................855.7. Пример 2. Использование режима выбега для анализа посторонних шумов, ЗАМЕЧЕННЫХ В испытании..........................................................................................................886. МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ........................956.1. Общие положения...........................................................................................................956.2. Анализ существующих и разрабатываемых систем параметрической диагностики ГТД......................................................................................................................966.3. МЕТОДИКА исследования оборудования по термогазодинамическим ПАРАМЕТРАМ В УСЛОВИЯХ СТЕНДА ПРЕДПРИЯТИЯ .....................................................................1056.3.1. Условные обозначения............................................................................................105
Стендовые испытания ГПА в условиях ремонтного предприятия10-04-2011, 05:58. Разместил:
Комментариев нет:
Отправить комментарий