Портативная система контроля и мониторинга состояния ПСК-21. Презентация

Контроль вибрации машин и оборудования до частоты 1-2 кГц по действующим стандартам и техническим регламентам рассчитан на защиту человека от вибрации и своевременную остановку оборудования при появлении опасных дефектов. Не все первично возникающие дефекты влияют на результаты такого контроля, часто реакция появляется в последний момент, на «цепочку» быстро развивающихся перед аварией вторичных дефектов. Поэтому в ответственных случаях контроль вибрации по стандартам должен быть непрерывным, гарантирующим предаварийную остановку объекта контроля при обнаружении влияющих на вибрацию первичных и вторичных дефектов.

Возможен ли переход от контроля вибрационного состояния (по стандартам) к контролю не столько вибрационного, сколько технического состояния машин и оборудования, и таким образом, чтобы опасное изменение состояния обнаруживалось заранее, с помощью переносных измерительных приборов? Как показывают современные достижения в области мониторинга состояния и диагностики вращающегося оборудования по вибрации и другим вторичным процессам, возможно. При этом решается либо только задача мониторинга, либо последовательно две задачи – мониторинга состояния и, по его результатам, диагностики причин его изменения.

Для совместного решения обеих задач необходимо приобретать сложную диагностическую аппаратуру и длительное время готовить специалиста по диагностике вращающегося оборудования. Но более простые измерения для мониторинга, производятся значительно чаще, чем более сложные для диагностики, и во многих случаях эти задачи лучше разделить, обеспечивая мониторинг состояния оборудования недорогими средствами мониторинга и силами оператора без диагностической подготовки. А для оборудования, отказ которого не приводит к авариям с опасными последствиями, можно ограничиться только мониторингом состояния, тем более, если используемые технические средства позволяют произвести предварительную оценку причин опасного изменения состояния.

Именно таким средством является простейшая система мониторинга состояния вращающегося оборудования по вибрации и температуре ПСК-21, которая создана и выпускается предприятиями Ассоциации ВАСТ. В состав системы входит виброметр ВТ-21 и программа VibroM-21 (рис. 1)

Рис.1. Система мониторинга состояния вращающегося оборудования ПСК-21

Для того чтобы резко повысить достоверность обнаружения изменений состояния задолго до возникновения аварийной ситуации в виброметр ВТ-21 системы ПСК-21 к стандартным измерениям вибрации вращающегося оборудования добавлены измерения уровня вибрации на средних, высоких и, частично, ультразвуковых (до 25кГц) частотах, а также измерения импульсной высокочастотной вибрации и температуры. Для увеличения объема получаемой информации о состоянии объекта контроля вибрация от 2 Гц до 10 кГц разбита на широкие (третьоктавные) частотные полосы. Контроль третьоктавного спектра не случаен – он при измерениях вибрации на опорах вращения наиболее полно характеризует состояние агрегатов с узлами вращения и не требует для определения состояния диагностической подготовки пользователя.

Внешняя программа VibroM-21 является удобным инструментом для хранения, систематизации, обработки и представления результатов измерений. Программа позволяет конфигурировать трехуровневое дерево оборудования, формировать маршруты измерений, определять пороговые значения и предоставлять данные измерений, как в графическом, так и в табличном виде (рис.2).

Рис.2 Программа  VibroM-21, устанавливаемая на компьютер.

Основная проблема при использовании любых средств контроля – определение пороговых значений, задающих зоны допустимых отклонений контролируемых параметров при отсутствии дефектов и при дефектах разной степени опасности. В ПСК-21 на составляющие третьоктавного спектра вибрации пороги строятся и корректируются автоматически, по мере накопления базы данных измерений во внешней программе мониторинга VibroM-21. В многорежимном по частоте вращения оборудовании эти пороги могут отличаться для разных частот вращения, поэтому в состав виброметра включен датчик частоты вращения, а в программу VibroM-21 – возможность построения порогов для нескольких, отличающихся по частоте вращения режимов работы каждого агрегата. Имеется также возможность установки порогов в ручном режиме. Это, прежде всего, пороги на уровень вибрации в стандартной полосе частот, которые для каждого типа оборудования определяются регламентирующими документами, учитывающими еще и способ крепления оборудования к фундаменту. Сформированные для любого контролируемого параметра пороги передаются в ВТ-21 для оценки состояния агрегата на месте измерений.

Таким образом, оператор без диагностической подготовки, периодически выполняя измерения по определенному маршруту, может решать следующие задачи:

• контроль вибрационного состояния работающих машин и оборудования по стандартам и в третьоктавных полосах частот,
• контроль технического состояния по расширенным измерениям вибрации и температуры
• прогноз (краткосрочный) вибрации и технического состояния вращающегося оборудования
• оценка последствий работы объекта в опасных режимах.

Важными областями применения выпускаемой системы, кроме контроля вибрации оборудования по международным стандартам и контроля технического состояния вращающегося оборудования является оценка последствий кратковременной работы вращающегося оборудования в опасных режимах, возникающих чаще всего из-за ошибок управления. Оценка последствий таких ошибок производится по трендам вибрационных параметров, отвечающих за состояние объектов контроля, которые могут скачкообразно ухудшаться при входе в опасный режим работы, а при выходе из него - монотонно улучшаться, стабилизируясь на определенном уровне, который и определяет оценку последствий различных перегрузок (см. рис.3).

Рис.3 Типовая зависимость параметра от времени при ошибках управления.

Отмеченная возможность системы контроля и мониторинга состояния ПСК-21 определяет новую область ее применения, как прибора контроля состояния для дежурного персонала, управляющего оборудованием. В этом случае периодичность измерений определяется занятостью дежурного персонала и может быть сокращена до 1-2 измерений в сутки, что без экономических затрат существенно увеличит точность как прогноза состояния оборудования по трендам контролируемых параметров, так и оценки последствий ошибок управления.

Еще одна важная возможность ПСК-21. По собранным в базе результатам измерений можно предварительно оценить причину обнаруженного изменения состояния объекта, чтобы принять одно из возможных решений:

• продолжать эксплуатацию оборудования без изменения условий его работы,
• провести балансировку ротора и/или центровку валов на месте,
• вызвать специалиста для детальной диагностики работающего агрегата,
• вывести агрегат из эксплуатации до принятия решения по дальнейшим работам.

Подобную оценку может проводить специалист, имеющий доступ к базе данных ПСК-21, опыт работы в вибрационной диагностике и освоивший:

1. Методику вибрационного мониторинга периодически балансируемых роторных машин.

2. Методику идентификации состояния механизмов с узлами вращения по результатам вибрационного мониторинга и контроля температуры.

Основные технические характеристики ПСК-21