Шрифт:

Системы мониторинга и диагностики серии СМД-4. Технология построения и использования. Работа СМД-4 в режиме вибрационного контроля

Содержание

alt

  1  2  3   4   5   6  

alt

 

Основной задачей вибрационного контроля агрегатов является формирование предупреждения об опасном изменении (росте) низкочастотной вибрации в стандартной полосе частот, а в критической ситуации – включение аварийной сигнализации и/или выдача управляющего сигнала на вывод объекта из эксплуатации. Повышенная низкочастотная вибрация агрегата не только является фактором, повышающим скорость деградации его узлов, но может быть и следствием развития опасных дефектов, что и предопределяет необходимость ее контроля на соответствие действующим стандартам по вибрации неподвижных частей разных типов агрегатов.

В зависимости от частоты вращения нижняя граница контролируемой вибрации может составлять 10Гц (агрегаты с частотой вращения более 600об/мин), 2Гц (агрегаты с частотой от 120об/мин до 600об/мин) и, в отдельных случаях, например, в гидроэнергетике, ниже 1Гц (чаще всего 0,7-0,8Гц). Указанные граничные частоты определяют и нижнюю границу времени срабатывания системы сигнализации (защиты). Типовое требование к времени срабатывания защиты при скачке вибрации для агрегатов первой группы составляет 0,5-1с, для агрегатов второй группы - 2-5с, третьей группы – до 30с.

Основной проблемой создания и эксплуатации систем аварийной сигнализации (защиты) является высокая вероятность их ложных срабатываний, когда за опасное изменение принимается кратковременный «выброс» вибрации без изменения состояния агрегата во время переходного процесса, например, на пуске, при скачке нагрузки и т.п. В этих случаях для снижения вероятности ложной тревоги система контроля либо может отключаться на время переходного процесса в агрегате, либо на ее срабатывание вводится задержка на определенное время накопления (интегрирования) независимых результатов измерений, подтверждающих долговременный опасный рост вибрации. Первая группа мер требует своевременного получения данных о текущем режиме работы объекта контроля, но эта задача далеко не всегда доступна для решения, а вторая, т.е. введение задержки на время срабатывания может привести к пропуску быстро развивающихся аварийных ситуаций.

Использование цифровых технологий в СМД-4 позволило найти качественно новые пути снижения ошибочных решений при работе систем аварийной сигнализации, сохранив минимальное время ее срабатывания. Для этого параллельно измерению вибрации в стандартной полосе частот контролируется вибрация на более высоких частотах, вплоть до 10-25кГц, на которых и начало, и окончание переходных процессов обнаруживается гораздо быстрее. Периодичность измерений вибрации на средних и высоких частотах высокооборотных (выше 600об/мин) в СМД-4 увеличено до 8 раз в секунду, что, во-первых, позволяет быстрее обнаруживать по вибрации начало переходного режима и использовать на это время увеличенные (типовое увеличение на 4Дб) пороги срабатывания системы контроля. Во-вторых, появляется возможность быстрее оценивать тенденции изменения вибрации на средних и высоких частотах и, если после ее кратковременного скачка наблюдается ее последующее снижение, можно вводить безопасную для состояния агрегата задержку на принятие решения. В результате вероятность ложных срабатываний сигнализации (защиты) резко падает, сохраняется возможность обнаружения аварийного состояния агрегата в переходных процессах и не увеличивается минимальная задержка на принятие решения о реально опасном изменении состояния, сохраняясь на минимальном уровне (0,5 секунды для высокооборотных агрегатов).

Для пользователя переход на помехозащищенный режим работы системы аварийной сигнализации означает появление дополнительной зоны вибрационного состояния «опасность» между зонами «предупреждение» и «отказ». Это зона, когда интенсивность ударов, как признаков начала лавинообразного ухудшения состояния агрегата, либо мала, либо быстро снижается, что позволяет обоснованно ввести ограниченную по длительности задержку на срабатывание аварийной защиты по низкочастотной вибрации. За время задержки повышенная (но не выше порога на переходной режим работы) низкочастотная вибрация не оказывает разрушающего воздействия на агрегат. В соответствующих «светофорах», отображающих состояние агрегата или его узла, эта зона отображается розовым цветом.

В такого рода системах аварийной сигнализации и защиты необходим контроль текущего режима работы. В односкоростных агрегатах с постоянной номинальной нагрузкой моменты пуска и останова контролируются по вибрации, с идентификацией трех режимов - останова, рабочего режима и работы агрегата «вне режима». На вибрацию агрегата в последнем режиме устанавливаются более высокие пороги.

В многорежимных агрегатах для определения режима используются датчики оборотов и/или датчики тока. В каждом агрегате выделяется несколько выбираемых для мониторинга вибрации режимов из числа наиболее часто используемых во время эксплуатации, остальные попадают в одну группу, объединяемую термином «вне режима», и для них используются более высокие пороги состояния.

Все результаты работы системы СМД-4 в режиме вибрационного мониторинга и аварийной сигнализации отображаются на внешнем мониторе (см. далее рис. 8) и в отчетах. Форма отображения данных – общая для работы СМД в режиме вибрационного контроля и мониторинга состояния. Управление внешними средствами сигнализации производится с помощью встраиваемых в СМД-4 реле.

Содержание

alt

  1  2  3   4   5   6  

alt