20 мая 2018г.
Современное промышленное оборудование должно обладать высоким уровнем надежности, в связи с чем, особое внимание уделяется заключительным стадиям производственного контроля [1]. Однако, некоторые дефекты удается обнаружить только спустя некоторый промежуток времени во время эксплуатации насоса.
На сегодняшний день основным методом определение неисправности в насосных агрегатах с центробежным насосом является вибрационный метод. Одним из подходов является установка датчиков для определения текущих значений параметров вибрации и выдача сигналов «Норма», «Предупреждение» и «Останов». Данный метод не всегда способен дать достаточную информацию для определения причин, вызвавших превышение уровня «Предупреждение».
Другой подход определяет изменение значений вибрации в частотной области. Изменение частотных составляющих позволяет обнаружить нарушение в работе машины или ее повреждение на более ранней стадии [2]. А также причин, вызвавших неисправность. С другой стороны, данный подход предполагает использование сложных и дорогостоящих вычислительных комплексов, что ограничивает возможность применения.
Оба метода предполагают использовать специализированные датчики измерения вибрации, которые используется только для диагностики.
В наше время, насосные станции, вновь возведенные или модернизированные, как правило, работают от частотных преобразователей по замкнутому контуру, регулируя давление. На насосных станциях устанавливаются датчики давления до и после насоса, при учете водопотребления – расходомеры, контролируется напряжение и ток частотным преобразователем.
Предлагается проводить диагностику насосного агрегата за счет использования существующей измерительной информации. Метод позволяет определять такие неисправности как: коррозионные раковины, забоины, коррозионно-эрозионный износ, трещины в корпусе насоса, коррозия лопаток, кавитация, засорение впуска насоса, проблемы с подшипниками качения и т.д. Метод основан на получении данных с датчиков технологического процесса, обработки данных и выдачу весовых коэффициентов адаптивной модели процесса [3]. По динамике коэффициентов возможно определение текущего состояния насоса и прогнозирование возможных неисправностей.
При этом предлагается создание как отдельного вычислительного прибора, который получает информацию по аналоговым или цифровым каналам, и выдает диагностическую информацию по цифровому интерфейсу, так и использование ресурсов программируемых логических контролеров, непосредственно управляющих технологическим процессом насосного агрегата, ввиду того, что предлагаемые алгоритмы не требовательны к вычислительным ресурсам.
Таким образом, предлагаемый подход позволяет определить большое число неисправностей насоса без использования специализированных информационно-вычислительных комплексов по измерению вибрации, используя лишь доступную в АСУТП измерительную информацию.
Список литературы
1. Полешкин М.С., Поварова М.Е., Мозгалева А.А., Разработка и исследование центробежного насоса для испытаний гидроаппаратов на прочность и герметичность // Инженерная Наука и Образование. - 2016. - №1. - С. 72-79.
2. ГОСТ Р ИСО 13373-1-2009. Контроль состояния и диагностика машин. Вибрационный контроль состояния машин. Часть 1. Общие методы. – Москва: Изд-во стандартов, 2010 – 47с.
3. Isermann R. Fault-Diagnosis Applications. Model-Based Condition Monitoring: Actuators, Drives, Machinery, Plants, Sensors, and Fault-tolerant Systems. – London, 2011 – 354 с.
