Зачем нужны системы вибродиагностики?

Достоинства вибродиагностики

  • Вибрационные параметры в силу самого физического смысла своего происхождения всегда определяются на работающем механизме, а используемые для съёма вибрационной информации первичные вибропреобразователи всегда устанавливаются на наружных поверхностях механизмов (за редким исключением), что не требует каких-либо остановок или разборок механизмов
  • Высокая информативность. Первичные вибрационные сигналы несут в себе огромное количество информации о состоянии механизма: кинематических узлов и деталей, рабочих органов и протекающих сред, систем крепления и амортизации, состоянии фундаментов, трасс и арматуры, качестве монтажа механизма и т.д. При этом как теория, так и практика обработки вибросигналов к настоящему времени столь обширны и разнообразны, что, используя соответствующий алгоритм обработки, можно извлечь из вибросигнала достоверную информацию без искажений и потерь практически по любому интересующему параметру технического состояния механизма.
  • Высокая чувствительность. Подавляющее большинство вибрационных параметров, характеризующих те или иные аспекты технического состояния механизма, изменяют свои значения в очень широком диапазоне величин. Высокая чувствительность имеет очень большое значение для рассматриваемых задач, поскольку это позволяет в большинстве случаев методами вибродиагностики начинать отслеживать изменения в механизме с самой ранней стадии зарождения в нём дефектов. Это, в свою очередь, обеспечивает высокую достоверность при прогнозировании остаточного ресурса механизма, сроков его ревизий и ремонтов.
  • Аппаратурное оснащение. Практическая виброметрия в настоящее время обеспечивается очень широкой номенклатурой различных приборов: от простых, специализированных для решения тех или иных конкретных задач, до достаточно сложных, многофункциональных аппаратов, представляющих порой из себя целую переносную виброакустическую лабораторию, умещающуюся в небольшом чемоданчике. Заметим, что в настоящее время для большинства задач вибродиагностики методы и алгоритмы обработки вибросигналов уже давно отработаны и реализованы в конкретных приборах. Таким образом, в подавляющем большинстве случаев речь вообще не идёт о необходимости разработки и создания каких-либо новых приборов – всё уже сделано и нужно только оснащаться необходимой техникой и начинать её использовать.
  • Взаимосвязь с первичными параметрами. Для подавляющего большинства первичных параметров технического состояния механизма существуют соответствующие вибрационные параметры, имеющие однозначную количественную взаимосвязь между собой. Более того, зачастую существует возможность оценивать один и тот же первичный параметр несколькими вибрационными параметрами вследствие того, что иногда один и тот же первичный дефект в механизме порождает несколько независимых вибрационных процессов. Это позволяет дополнительно увеличивать достоверность вибродиагностических измерений.
  • Нормативная база. К настоящему времени во всём мире накоплен столь большой опыт по виброизмерениям роторных механизмов, что он уже давно материализовался в виде обширного класса разнообразных ГОСТов, норм, рекомендаций и т.д. Как отечественных, так и международных. Во многих случаях изготовители механизмов включают соответствующую информацию и в их паспорта.
  • Оперативность. Проведение виброизмерений на механизме осуществляется достаточно быстро (обычно это несколько минут)
  • Экономическая эффективность. Срок окупаемости дополнительных капвложений на техническое оснащение для виброизмерений, как правило, не превышает нескольких месяцев. При этом довольно часто бывает и так, что все ваши затраты полностью окупаются уже на первом же механизме после его своевременной и качественной виброналадки.

Экономическая целесообразность

Существует несколько основных подходов, позволяющих на практике оценить эффективность внедрения методов и средств вибрационной диагностики для отдельной группы либо всего парка промышленного оборудования на предприятии. В общем случае, экономическая эффективность складывается из прямой и косвенной экономии.

К прямой экономии можно отнести:

  • снижение затрат на ремонт оборудования,
  • увеличение реального межремонтного периода за счет исключения необоснованных плановых ремонтов (по статистике необоснованные ремонты сокращают реальный межремонтный период на 15 -30 %).
  • снижение стоимости ремонта за счет выявления дефектов, устранение которых не требует демонтажа оборудования (расцентровки и дисбалансы)
  • сокращение резервного оборудования в отдельных технологических процессах
  • объема ремонтных работ.

По оценкам независимых экспертов, прямая экономия может привести к сокращению затрат от 2 до 10% в зависимости от типа оборудования.

Косвенная экономия средств, складывается за счет снижения расходов, несвязанных напрямую с производственными затратами. Это, прежде всего, потери, возникшие в результате внеплановых простоев оборудования, выпуска брака, а также затраты на ликвидацию аварий. По ряду объективных причин, доступ к статистической информации, характеризующей косвенную экономию, существенно затруднен. Однако, по сведениям западных источников, данные затраты могут достигать 6% от годового объема производства предприятия.

Эффективность системы диагностирования газоперекачивающего оборудования не только основа высокой надежности газотранспортной сети, но и путь к существенному снижению материальных затрат на ее техническое оборудование.

Технико-экономический эффект от внедрения систем виброконтроля в производство и в состав АСУ ТП формируется из следующих составляющих:

  1. представление информации о вибросостоянии ГПУ;
  2. определение необходимых сроков вывода оборудования в ремонт и заблаговременное предупреждение о дефектах узлов оборудования, что позволяет:
  • предотвратить сбои в технологическом процессе вследствие преждевременного выхода оборудования из строя;
  • заблаговременно подготовить необходимые комплектующие для ремонта;
  • повысить качество ремонтных работ за счет контроля при выводе оборудования из ремонта;
  • предотвращение или минимизация последствий аварийных ситуаций;
  • использование информации от диагностической системы для оптимизационного процесса в составе АСУ ТП;
  • обеспечение централизованных диагностических центров для принятия решений о необходимости ремонта оборудования.

ГПА с авиаприводом по показателям надежности не самые плохие. Значение коэффициента технического использования KТИ ГПА это отношение времени его работы ТР к сумме времени работы ТР , вынужденного простоя ТВП агрегата, нахождении в техническом обслуживании и ремонте ТТОР:

КТИ=ТР/(ТР+ТВП+ТТОР)

По данным, среднее значение коэффициента технического использования для ГПА с авиаприводом составляет 0,77.

Выразим сумму времени вынужденного простоя и технического обслуживания и ремонта через Х:

ТВП+ТТОР=Х,

а время работы ГПА примем за 100%,

ТР=1.

С учетом этих данных определим время, затрачиваемое на вынужденный простой и ремонт (Х)

КТИ=1/(1+Х)

0,77=1/(1+Х)

0,77 (1+Х)=1

Х= 0,3

Получаем, что время вынужденного простоя и технического обслуживания и ремонта составляет 30 % от времени работы ГПА. Поскольку использование средств диагностики позволяет прогнозировать неисправности агрегата, подготовить запасные части к моменту вывода агрегата в ремонт, то время на восстановление уменьшается. Принимаем, что время восстановления при использовании средств диагностики снижается на 30%.

Коэффициент технического использования без применения средств диагностики

КТИ1= 1/(1+0,3)=0,77,

с использованием средств диагностики

КТИ2=1/(1+0,2)=0,83

т.е. при снижении времени простоя в ремонте на 30% происходит улучшение технико-экономических показателей, а именно КТИ на 6%.

Указанные расчёты показывают эффективность использования систем вибродиагностики.

Top