(с учетом стандарта ГОСТ Р ИСО 18436, определяющему международные требования к подготовке и аттестации специалистов в области “Condition monitoring and diagnostics of machines”).

 

Стоимость обучения  54 000 руб (не облагается НДС)

 

Программа рассчитана на слушателей, имеющих теоретические и практические знания в области вибрационного контроля, вибродиагностики и виброналадки в объеме программ №1 или №3, и включает вопросы диагностики неисправностей и превентивной вибрационной диагностики, специализированное обслуживание машин и оборудования между ремонтами и ряд вопросов диагностики по рабочим и невибрационным вторичным процессам. Длительность обучения – от 80 часов со значительным объемом внеаудиторных занятий. Выпускная работа – аттестационный тест. Успешно окончившим обучение выдается удостоверение. Следующим этапом становления специалиста после освоения данного курса может стать расширение специализации в области неразрушающего контроля и диагностики, для этого предлагается курс профессиональной переподготовки специалиста по программе №4. Успешно прошедшим аттестацию выдается удостоверение о повышении квалификации.

 

Краткое содержание:

Введение.

История развития мониторинга состояния машин и оборудования по рабочим и вторичным процессам. Технические средства мониторинга – от органов чувств диагноста до современных цифровых систем. Превентивная диагностика - основа мониторинга состояния машин и оборудования.

 

Тема 1. Основы диагностики.

Техническая диагностика. Назначение и задачи технической диагностики. Основной принцип технической диагностики. Терминология. Диагностический признак и диагностический параметр. Диагностический симптом. Алгоритмы распознавания, диагностические модели, правила принятия решений. Функциональная и тестовая диагностика. Выбор диагностических признаков. Определение границ состояний. Сопоставление признаков, учет косвенной информации. Идентификация вида повреждения, определение степени его развития.

Методы технического обслуживания: реактивные, планово предупредительные, по фактическому состоянию, проактивные.

Контроль состояния и диагностика работающих машин и оборудования. Вибрационный мониторинг и диагностика. Методология обнаружения зарождающихся и развитых дефектов. Параметрическая диагностика, диагностика неисправностей, превентивная диагностика. Обнаружение дефектов оборудования и конструкций по параметрам акустической эмиссии.

Тепловой (тепловизионный) контроль и диагностика. Возможности контроля состояния по параметрам смазки.

Контроль и диагностика по рабочим параметрам. Диагностика по току приводного двигателя.

Основные методы прогноза технического состояния.

 

Тема 2. Основы вибрации и теплового излучения.

Физические основы колебаний механических систем. Собственные и вынужденные колебания. Колебательные системы. Собственные частоты колебательных систем, демпфирование колебаний. Колебательные силы.

Количественные характеристики вибрации. Единицы измерения. Периодическая, случайная и импульсная вибрация. Низкочастотная, среднечастотная, высокочастотная и ультразвуковая вибрация, ее свойства. Акустическая эмиссия. Особенности распространения вибрации.

Основные источники вибрации. Роторный агрегат как колебательная система. Критические частоты вращения. Вибрация механического, электромагнитного и гидроаэродинамического происхождения. Источники акустической эмиссии.

Особенности нормирования вибрации. Абсолютная и относительная вибрация. Международные стандарты ИСО, действующие ГОСТы.

Физические основы теплового излучения. Абсолютно черное тело. Единицы измерения теплового излучения. Частотный диапазон инфракрасного излучения, поглощение излучения в воздухе. Зависимость теплового излучения от температуры тела.

Контроль состояния машин по результатам измерений вибрации на вращающихся и невращающихся частях. Точки контроля, режимы работы оборудования, периодичность контроля. Зоны состояния оборудования по вибрации.

Контроль состояния машин и оборудования по тепловому излучению на основе пространственного анализа температуры излучающих поверхностей.

 

Тема 3. Измерение, сбор данных.

Измерительные преобразователи абсолютной и относительной вибрации. Пьезоэлектрические акселерометры, вихретоковые проксиметры, лазерные датчики виброскорости. Преобразователи акустической эмиссии. Амплитудная, амплитудно-частотная и фазочастотная характеристики измерительных преобразователей. Динамический диапазон, отношение сигнал/шум.

Датчики оборотов: оптические, токовихревые, электромагнитные. Электронные устройства согласования. Предусилители заряда, тока и напряжения.

Требования к точкам установки и способам крепления датчиков. Помехи, порог чувствительности. Калибровка датчиков. Контроль их функционирования.

Измерители вибрации – виброметры, сборщики данных. Стационарные системы контроля вибрации. Частотный и динамический диапазоны. Последовательное и параллельное измерение, многоканальные системы контроля. Время измерения. Измерение вибрации в системах аварийной защиты и управления оборудованием. Особенности контроля вибрации в переходных режимах работы оборудования.

Средства измерения теплового излучения, фотоэлектрические преобразователи, оптические системы для инфракрасного излучения. Пирометры. Матричные приемники теплового излучения. Тепловизоры. Программные средства пространственной обработки сигналов с матричных фотоприемников.

Измерение токов и напряжений на работающем электрооборудовании. Пояс Роговского. Токовые клещи и трансформаторы тока.

Сбор данных. Планирование измерений и испытаний. Подготовка точек измерения. Методы испытаний. Измерения на работающем агрегате, допусковый вибрационный контроль, диагностические измерения, обследование остановленного агрегата. Формы представления данных.

Базы данных, работа с базой данных. Конфигурирование оборудования. Маршрутные измерения. Загрузка/выгрузка данных в базу данных на компьютере. Признаки ошибочных измерений. Программы мониторинга рабочих и вторичных процессов.

 

Тема 4. Анализ и обработка сигналов.

Простейшие модели сигнала вибрации – периодический сигнал, случайный стационарный сигнал, импульсный сигнал. Характеристики простейшего сигнала. Отличия реальных сигналов от модели в виде суммы периодических, стационарных случайных и импульсных компонент: - нестабильность характеристик, нестационарность, модуляция (появление не суммы, а произведения простейших компонент).

Анализ формы сигнала. Измерение амплитуды сигнала, среднеквадратичного и пикового значений, пикфактора, периода, длительности, скважности, временной задержки относительно опорного сигнала, скорости затухания, глубины модуляции. Синхронизация. Синхронное накопление сигналов. Установка порогов. Объединение информации по группе точек контроля, пространственная форма колебаний, орбита.

Частотный анализ сигнала. Интегрирование, фильтрация, синхронные фильтры, определение амплитуд и фаз гармонических составляющих вибрации. Дольоктавный анализ, огибающая сигнала на выходе фильтра. Преобразование Фурье, спектр сигнала, спектр огибающей, накопление, синхронные и порядковые спектры.

Особенности цифровых методов анализа сигналов. Аналого-цифровое преобразование. Аналоговая выборка, цифровая выборка, алайзинг, антиалайзинговые фильтры. Быстрое преобразование Фурье (БПФ), Временные окна - прямоугольное, Ханнинга, трапециидальное, ширина полосы спектра, частотное разрешение. Цифровая синхронизация. Кепстральный анализ, вейвлет анализ сигналов.

Статистический анализ сигналов. Законы распределения значений и параметров сигнала, моменты распределения, Корреляционная функция, интервал корреляции. Тренды и прогноз.

Пространственный анализ сигналов. Взаимная корреляционная функция и взаимный спектр, Использование фазовых взаимных спектров для анализа форм колебаний. Определение координат источника вибрации.

Обнаружение сигналов. Отношение сигнал/помеха. Пороговые значения. Спектральные маски. Особенности определения пороговых значений по группе объектов и по данным ретроспективных измерений.

Технические средства анализа. Типовые требования к анализаторам для мониторинга и диагностики. Анализаторы в реальном времени. Переносные (off-line) и стационарные (on-line) анализаторы. Сбор данных и анализ сигналов по маршрутам. Особенности визуализации результатов анализа в переносных приборах. Структура систем мониторинга и диагностики. Базы данных, уплотнение баз данных.

 

Тема 5. Особенности вибрации машин и их узлов.

Основные источники вибрации ротора в подшипниках. Центробежные и нецентробежные колебательные силы на частоте вращения. Колебательные силы на гармониках частоты вращения. Подшипниковые составляющие вибрации при отсутствии и появлении дефектов в подшипниках качения. Вибрация, определяемая свойствами смазочного слоя в подшипниках, как важнейший источник диагностической информации.

Основные источники вибрации механических передач. Источники вибрации кинематического и параметрического происхождения при отсутствии и появлении дефектов передачи. Особенности вибрации подшипников механических передач. Влияние свойств смазки на вибрацию зубчатых зацеплений.

Основные источники вибрации потокосоздающих машин. Особенности взаимодействия потока жидкости (газа) с рабочими колесами и неподвижными частями машины, возбуждение вибрации рабочих колес и неподвижных частей пульсациями давления в жидкости (газе). Проблемы идентификации вибрации, возбуждаемой силами трения в подшипниках машины, на фоне вибрации, возбуждаемой потоками.

Основные источники вибрации электрических машин. Электромагнитная, электродинамическая и магнитострикционная вибрация. Нелинейный характер формирования колебательных сил. Модуляция колебательных сил и появление пульсирующих моментов, действующих на ротор машины при технологических и эксплутационных отклонениях в конструкции машины, питающей электрической сети и в работе нагружающего машину агрегата.

Особенности вибрации машин с узлами возвратно-поступательного действия. Ударные нагрузки, определяющие вибрацию машины. Анализ ударной вибрации при отсутствии и появлении дефектов в машине. Разделение вибрации машин с узлами возвратно-поступательного действия на ударные и стационарные компоненты.

Особенности вибрации технологического оборудования, прокатных станов и бумагоделательных машин, конвейеров, станков. Вибрация трубопроводов, запорной арматуры, различных конструкций без внутренних источников колебательных сил.

 

Тема 6. Контроль и мониторинг.

Периодический и непрерывный контроль. Контролируемые сигналы и параметры. Требования к контролю рабочих и вторичных процессов. Контроль режимов работы, фиксация нарушений технологических режимов. Задачи вибрационного мониторинга и мониторинга состояния по рабочим и вторичным процессам. Условия перехода от вибрационного мониторинга к мониторингу состояния. Превентивная диагностика, как мониторинг будущих событий.

Выбор объектов и средств мониторинга, разработка программы измерений. Создание и ведение компьютерной базы данных. Установка уровня предупреждения по вибрации в узкой полосе частот и по огибающей вибрации. Установка базовой линии, отслеживание изменений. Графический анализ данных. Построение трендов. Выбор пороговых значений и прогноз вибрационного отказа. Возможности выявления неисправного состояния объекта по данным вибрационного мониторинга.

Технические и программные средства контроля и мониторинга. Требования к переносным и стационарным системам мониторинга. Требования к программному обеспечению для мониторинга. Маршрутные измерения, использование штрих - кодов. Передача данных по стандартным линиям связи.

 

Тема 7. Обнаружение и идентификация неисправностей.

Дефекты линии вала и ротора в подшипниках. Обнаружение развитых дефектов по росту мощности (общего уровня) вибрации опор вращения в разных направлениях, по росту гармонических составляющих вибрации и форме колебаний ротора на гармониках частоты вращения, по росту вибрации на подшипниковых частотах, по появлению автоколебаний и изменению собственных частот колебаний ротора в подшипниках. Обнаружение и идентификация зарождающихся дефектов по вибрации, возбуждаемой силами трения и микроударами в подшипниках, по нестабильности гармонических составляющих вибрации ротора.

Дефекты механических передач. Обнаружение развитых дефектов по росту и модуляции периодических колебательных сил, формируемых в зацеплениях, и возбуждаемой ими вибрации, по взаимной модуляции вибрации на гармониках частот вращения валов, связанных передачей, по появлению пульсирующих нагрузок на входном и выходном валах. Обнаружение и идентификация зарождающихся дефектов по вибрации, возбуждаемой силами трения и микроударами в подшипниках, по модуляции тока приводного электродвигателя.

Дефекты потокосоздающих машин и турбин. Обнаружение развитых дефектов по госту гармонических составляющих вибрации на гармониках частоты вращения рабочих колес, по росту и модуляции вибрации машины на лопастных (лопаточных) частотах, по особенностям автоколебаний роторов с рабочими колесами, по периодическим пульсациям давления в перекачиваемой среде, по появлению кавитации жидкости. Обнаружение, идентификация и локализация зарождающихся дефектов по появлению локальных зон кавитации или повышенной турбулентности, по пульсациям давления в жидкой (газовой) среде и создаваемым ими пульсациям сил трения в подшипниках,

Дефекты электрических машин. Обнаружение развитых дефектов по магнитному насыщению активного сердечника и сопутствующему искажению формы периодической вибрации электромагнитного происхождения и формы потребляемого тока. Обнаружение как развитых, так и зарождающихся дефектов по пульсирующим моментам и возбуждаемой ими периодической вибрации, по модуляции периодической вибрации механического и магнитного происхождения гармониками частоты вращения и частоты питающего напряжения.

Дефекты машин с узлами возвратно – поступательного действия. Обнаружение развитых дефектов по параметрам вибрации, возбуждаемой силами ударного происхождения в цилиндрах, клапанах и при сгорании топлива. Использование для обнаружения зарождающихся дефектов методов стробирования, синхронного накопления и вейвлет – анализа сигналов вибрации. Особенности обнаружения дефектов подшипников коленчатых валов по высокочастотной вибрации, возбуждаемой силами трения.

Дефекты технологического оборудования. Обнаружение развитых дефектов по току электропривода, тепловому излучению и составу смазки. Влияние статических преобразователей напряжения питания электропривода на эффективность обнаружения дефектов. Особенности использование поузловых методов обнаружения развитых и зарождающихся дефектов. Ждущие режимы диагностических измерений в многорежимном оборудовании.

Дефекты статического оборудования. Обнаружение и локализация дефектов по акустической эмиссии, тепловому излучению и вибрации. Особенности мониторинга развития дефектов в статическом оборудовании

Особенности построения программного обеспечения для автоматического обнаружения и идентификации дефектов и неисправностей.

 

Тема 8. Испытания и тестовая диагностика.

Планирование испытаний. Оптимизация режимов работы оборудования. Контроль вибрации в установившихся режимах работы. Особенности контроля вибрации в переходных режимах работы. Диагностика оборудования в переходных режимах работы. Возможности обнаружения дефектов при сравнении диагностических параметров в разных режимах работы оборудования. Особенности диагностики электрических машин в режимах пуска и выбега.

Диагностика машин и их узлов на диагностических стендах, обеспечивающих динамические режимы работы. Выбор оптимальных режимов работы. Обеспечение нагрузки на объект контроля. Минимизация и учет влияния работы привода стенда на диагностические сигналы в точках их контроля.

Задачи и особенности контроля состояния и диагностики оборудования после его монтажа на месте эксплуатации.

Тестовая диагностика. Определение собственных частот при ударном возбуждении колебаний. Передаточные функции. Оценка демпфирования. Возбуждение гармонических и стационарных случайных колебаний. Формы колебаний. Особенности тестовой диагностики статического оборудования по акустической эмиссии.

 

Тема 9. Определение величины дефекта.

Определение величины дефекта по росту диагностического признака. Построение порогов по группе и по истории. Уточнение порогов по результатам дефектации машин и оборудования, направленных в ремонт по данным диагностики. Использование косвенных признаков обнаружения и оценки дефектов. Контроль трендов изменения параметров рабочих процессов.

Оптимизация количества дефектов, требующих обнаружения и идентификации на раннем этапе развития, увеличение количества контролируемых независимых признаков, метод совпадения независимых решений.

Построение трендов развития величины дефекта по нескольким независимым диагностическим признакам. Прогноз развития дефектов по трендам и с использованием методов статистического распознавания. Долгосрочный прогноз состояния. Возможности оценки остаточного ресурса.

 

Тема 10. Виброналадка.

Основные задачи виброналадки: обнаружение неисправностей и направленное изменение колебательных свойств систем «ротор - подшипники» и «корпус-фундамент», снижение до допустимых пределов низкочастотных колебательных сил на частоте вращения ротора и ее гармониках, устранение автоколебаний ротора.

Анализ колебательной системы «ротор – подшипники». Дисбаланс ротора, виды дисбаланса, критические скорости вращения, причины появления автоколебаний ротора. Жесткость подшипников. Ослабление креплений опор ротора, резонансы ротора в опорах вращения

Анализ колебаний линии вала из нескольких роторов в собственных опорах вращения. Несоосность валов, виды несоосности, диагностические признаки несоосности. Дефекты соединительных муфт, их диагностические признаки. Формы колебаний линии вала на гармониках частоты вращения, осевая вибрация.

Анализ колебательной системы «машина – фундаментные конструкции». Жесткое и упругое крепление машин к фундаменту, их влияние на резонансы колебательной системы.

Ослабление креплений, дефекты виброизоляторов. Перепады вибрации на элементах крепления. Обнаружение дефектов фундамента.

Центровка роторов. Измерение несоосности. Ограничения по точности. Поиск мягкой лапы. Компенсация несоосности. Учет тепловых деформаций, разноразмерности и износа подшипников. Требования к средствам измерения несоосности и расчета корректирующих прокладок. Преимущества использования лазерных измерительных индикаторов.

Балансировка машин на месте эксплуатации. Точность балансировки. Требования к остаточной неуравновешенности. Балансировка роторов на балансировочных станках. Особенности балансировки роторов в собственных опорах. Учет влияния теплового дисбаланса и дефектов муфт при балансировке. Особенности балансировки многорежимных машин и машин на закритических частотах вращения ротора. Влияние погрешностей измерений и ошибок оператора на эффективность балансировки Требования к аппаратуре и программам балансировки. Нецентробежные силы механической, электромагнитной и гидроаэродинамической природы, действующие в машинах на частоте вращения ротора.

Другие методы снижения вибрации на месте эксплуатации машин и оборудования. Отстройка от резонансов, демпфирование резонансов и резонансные методы снижения вибрации. Виброизоляция и вибропоглощение. Устранение автоколебаний ротора в подшипниках.

 

Тема 11. Отчетная документация.

Составление отчета по результатам вибрационного контроля состояния. Отчет по результатам контроля состояния. Отчет по результатам диагностики и прогноза. Единые формы отчетов. Электронный паспорт оборудования.

Требования к программному обеспечению систем мониторинга и диагностики в части их совместимости с системами управления производственными фондами предприятия (ЕАМ - системами).

 

Тема 12. Практические освоение средств мониторинга, диагностики и виброналадки.

Освоение средств вибрационного мониторинга и диагностики совместно с диагностическим программным обеспечением DREAM. Конфигурирование оборудования, формирование маршрутов, проведение измерений по маршрутам и вне маршрута, сброс данных измерений в программу и их анализ в рамках выполнения следующих лабораторных работ:

- вибрационный контроль и мониторинг вращающегося оборудования,

- тестовая диагностика и центровка машин,

- балансировка машин на месте эксплуатации,

- вибрационная диагностика подшипников качения,

- вибрационная диагностика механических передач,

- вибрационная диагностика электрических машин.

Диагностирование машин и оборудования по результатам измерений, накопленных различными предприятиями в базах данных служб диагностики.

 

Программа повышения квалификации "Контроль состояния и диагностика машин"

 

Аннотация программы повышения квалификации "Контроль состояния и диагностика машин"