13.6. Диагностирование насосно-компрессорного оборудования
Насосно-компрессорное оборудование относится к группе роторных машин, одним из основных элементов которых является ротор. Роторные машины состоят также из корпуса, валов, подшипников, соединительных муфт, уплотнений и других элементов. В общем случае наиболее слабым звеном, определяющим работоспособность роторной машины, может оказаться любой из перечисленных элементов. Техническое диагностирование роторных машин может производиться как без их разборки, так и с разборкой. Диагностика с разборкой дополнительно включает неразрушающий и измерительный контроль всех базовых узлов и деталей. Оперативный контроль технического состояния осуществляется обслуживающим персоналом по параметрическим и виброакустическим критериям (температуре, развиваемому давлению, величине подачи, потребляемой мощности, величине утечек, уровню шума, среднеквадратическому значению виброскорости и др.).
Наиболее перспективными для диагностирования роторных машин без их разборки являются методы вибродиагностики. В настоящее время большинство ответственных роторных машин оснащено контрольно-сигнальной виброаппаратурой (КСА), позволяющей регистрировать в контролируемых точках среднеквадратическое отклонение виброскорости в рабочей полосе частот 10...1000 Гц, автоматически включать предупредительную сигнализацию или отключать машины при достижении предельно допустимого уровня вибрации. При отсутствии КСА дежурный персонал производит измерения переносными виброметрами. Измерение виброскорости осуществляется в вертикальном направлении на каждой подшипниковой опоре горизонтальных роторов. У машин с вертикальными роторами виброскорость измеряется на упорных подшипниках также и в осевом направлении. Роторные машины большой единичной мощности (например, стационарные газотурбинные агрегаты ГТН-25 мощностью 26000 кВт) оснащаются системами вибромониторинга на основе многоканальной виброаппаратуры, позволяющими не только отслеживать изменение вибрационных параметров в процессе эксплуатации, но и осуществлять их анализ и на этой основе оценивать техническое состояние и прогнозировать остаточный ресурс машин.
Современные системы вибромониторинга, разрабатываемые рядом организаций (ВАСТ, ТНТ и др.), предусматривают наряду с методикой измерения и обработки вибросигналов использование специализированного программного обеспечения по диагностике оборудования различных типов.
Рис. 13.21. Схема точек измерения вибрации агрегата ГТН-10-4: 1-5 - номера точек
Применение таких программ обеспечивает автоматизированную диагностику неисправностей. Так, на рис 13.21 приведена схема точек измерения вибрации газоперекачивающего агрегата ГТН-10-4, оснащенного системой вибромониторинга, разработанного отечественной фирмой «ИНКОТЕС» (г. Нижний Новгород). Программное обеспечение этой системы, поставляемое в составе автоматизированного рабочего места инженера-диагноста (АРМИД), позволяет автоматически диагностировать следующие неисправности агрегата ГТН-10-4:
дисбаланс осевого компрессора ТВД;
дисбаланс диска ротора ТВД;
дисбалансы ротора ТНД и ротора нагнетателя;
несоосность подшипников ротора ТВД;
расцентровка роторов ТНД — нагнетателя;
ослабление и исчезновение натяга по вкладышам опорно-упорных подшипников № 1 ТВД и № 4 ТНД и опорных подшипников № 2 ТВД и № 3 ТНД;
увеличенный радиальный зазор опорно-упорных подшипников № 1 ТВД и № 4 ТНД и опорных подшипников № 2 ТВД и № 3 ТНД;
коробление корпусов ТВД и ТНД при тепловых расширениях;
торцевое биение дисков ТВД и ТНД;
повышенные напряжения на рабочих лопатках 1 —10-й ступеней осевого компрессора;
трешины на выходном/входном трубопроводах и опорах технологической обвязки нагнетателя.
Типовая программа диагностирования роторных машин, не оснащенных системами вибромониторинга, включает следующие основные этапы:
Изучение и анализ технической и эксплуатационной документации и результатов оперативного контроля.
Визуальный осмотр машины и фундамента, проверка состояния соединительных муфт, уплотнений и других элементов, оценка функциональной работоспособности машины по параметрическим критериям и КПД, проверка работоспособности вспомогательного оборудования, систем управления и контроля, снятие контурной характеристики машины.
Разработка индивидуальной программы диагностирования и графика проведения работ с учетом конструктивных особенностей машины и условий ее эксплуатации.
Подключение в назначенных контрольных точках и тарировка вибродиагностической аппаратуры, регистрация параметров вибрации подшипников, корпуса, фундамента. Расшифровка и анализ спектральных составляющих вибросигналов.
Контроль основных узлов и деталей роторной машины неразрушающими методами (при необходимости).
Обследование состояния фундамента и строительных конструкций здания. Обследование проводится в том случае, если при предварительном осмотре установлено нарушение их целостности или выявлены изменения вибрационной характеристики системы «ротор-фундамент» (оценка состояния фундамента и строительных конструкций здания производится по соответствующим методикам).
Окончательная обработка и анализ результатов контроля, принятие решения: продолжение эксплуатации машины, вывод ее в ремонт или замена на новую.
Перед назначением контрольных точек снимают контурную характеристику роторной машины с целью выявления наиболее информативных точек, в которых вибросигнал имеет минимальные искажения и максимальную величину. Как правило, в качестве контрольных принимаются точки, располагающиеся на подшипниковых опорах и на элементах крепления машины к фундаменту. Расположение контрольных точек обязательно фиксируется, чтобы повторные измерения проводились в одном и том же месте. Ответственные роторные машины оснащаются стационарными креплениями датчиков в контрольных точках. Параметры вибрации на подшипниковых опорах таких машин измеряются в трех ортогональных направлениях: вертикальном, горизонтальном и осевом. Контрольные точки и направления измерения указываются на кинематической схеме контроля, пример которой приведен на рис. 13.22.
Если в процессе вибродиагностики выявляются нарушения вибрационной характеристики «роторная машина—фундамент», то дополнительно проводят обследование состояния оснований и фундаментов соответствующего оборудования.
Эту работу выполняют с привлечением специалистов компетентных организаций.
Достарыңызбен бөлісу: |