Diagnóstico y análisis de fallas IRD
[1].
Entre los diversos tipos de fallas en unidades turbogeneradoras, las fallas por vibración son un tipo de falla que tiene un mayor impacto en las operaciones de producción. Por un lado, el diagnóstico de fallas de vibración es complicado y lleva mucho tiempo solucionarlo; por otra parte, una vez que las fallas de vibración divergen y causan un accidente, el impacto y las consecuencias serán muy graves [2].
1 Monitoreo de condición y diagnóstico de fallas de grandes conjuntos generadores de turbinas
Debido a la demanda de energía y las limitaciones financieras de mi país, es muy importante reducir la tasa de fallas de las unidades antiguas y extender su vida útil. vida útil[3] . En la actualidad, sólo una parte de los sistemas de monitoreo de operación de varias unidades de turbinas y generadores a gran escala en centrales eléctricas nacionales han instalado sistemas de monitoreo de vibraciones de la American Bentley Company o la German Philips Company, y muchos de ellos son relativamente atrasados e imperfectos. Por lo tanto, es muy necesario llevar a cabo investigaciones sobre la tecnología de diagnóstico de fallas de grandes unidades generadoras de turbina.
A medida que aumenta la capacidad de la unidad, las fallas por vibración se vuelven cada vez más complejas. En la actualidad, los equipos de monitoreo en línea generalmente solo cuentan con unos pocos sistemas expertos en vibraciones y aún no son perfectos. El uso de instrumentos avanzados de detección y diagnóstico y métodos técnicos científicos y eficaces para el diagnóstico de fallas in situ son actualmente los principales métodos para el diagnóstico de fallas y el análisis predictivo de varios tipos de unidades en centrales eléctricas [4].
En la actualidad, los países desarrollados occidentales, principalmente Estados Unidos, ocupan una posición de liderazgo en la investigación integral sobre tecnología de monitoreo y diagnóstico en línea para grandes unidades de turbinas generadoras: por un lado, tecnología de procesamiento de señales y análisis de datos. en los Estados Unidos se está desarrollando rápidamente estos procesadores, analizadores y sistemas de adquisición de datos son la base y el núcleo del monitoreo del estado de los equipos mecánicos y una parte integral del desarrollo de la tecnología posterior (diagnóstico de fallas, por otro lado), varias empresas profesionales en; Estados Unidos, como Bentley, Bei et al., han participado en investigaciones sobre el funcionamiento y el seguimiento de unidades de centrales eléctricas de gran escala, así como en investigaciones sobre la fiabilidad, la seguridad, la mantenibilidad y la tecnología de gestión económica de las unidades. Han establecido un enorme sistema de gestión de bases de datos y han realizado investigaciones de sistemas expertos durante más de 40 años, y tienen sólidas capacidades de datos y software. Además, existen muchas empresas de instrumentos de diagnóstico reconocidas en el mundo, como la danesa B&K, la alemana Schenck y la japonesa Takeda Riken, que producen diversos instrumentos analíticos y sistemas de software para el diagnóstico de equipos. Sin embargo, los sistemas de monitoreo en línea extranjeros, los instrumentos de diagnóstico in situ y el software de gestión de diagnóstico son generalmente muy costosos y, debido a la falta de localización, existen problemas como el mantenimiento y el uso inconvenientes, lo que dificulta su promoción en el poder de base de mi país. plantas.
La tecnología de diagnóstico de equipos de las empresas industriales de mi país comenzó en 1983 y en los primeros días se utilizó principalmente en las industrias petroquímica, metalúrgica y de energía eléctrica. Después de entrar en la década de 1990, penetró rápidamente en todas las industrias importantes de la economía nacional. Entre ellos, el diagnóstico de fallas de maquinaria rotativa es la tecnología de diagnóstico más utilizada e involucra a la mayoría de las industrias, como conjuntos de generadores de turbinas en la industria energética, compresores en la industria petroquímica, diversos motores aeronáuticos en la industria de la aviación, etc. Como importante proyecto de investigación científica y tecnológica de los Planes Quinquenal Séptimo y Octavo, la tecnología de monitoreo en línea y diagnóstico de fallas de grandes unidades generadoras de turbinas de vapor continuará recibiendo apoyo durante el Noveno Plan Quinquenal, y su importancia es obvia. Algunas universidades como la Universidad Xi Jiaotong, el Instituto de Tecnología de Harbin, la Universidad de Tsinghua y algunas unidades de investigación como el Instituto de Investigación de Ingeniería Térmica de Xi generalmente se encuentran en el nivel líder en la investigación de mecanismos de fallas y tecnologías de diagnóstico de grandes unidades de generadores de turbina. Sin embargo, debido al continuo aumento de la capacidad instalada de grandes turbinas generadoras en los últimos años (por ejemplo, actualmente hay en producción unidades de turbinas generadoras de 700 MW en mi país), la investigación sobre los mecanismos, las características de las fallas y los métodos de diagnóstico in situ de Aún queda mucho por profundizar en muchas fallas comunes de las grandes unidades de generadores de turbina. Además, en términos de recopilación de señales in situ y desarrollo de instrumentos de diagnóstico de fallas y software de gestión de datos, aunque algunas universidades e institutos de investigación científica nacionales han lanzado sus propios productos, como los recolectores de datos portátiles 902 y 903 lanzados por Beijing Tongzhen. Instituto de Investigación de Tecnología de Pruebas, analizador de pruebas de vibración y ruido QLSA-W lanzado por el Centro de Pruebas de la Universidad de Chongqing, analizador de adquisición de datos y software de gestión PDM2000 lanzado por la Universidad Tecnológica de Dalian, etc. Sin embargo, con el rápido desarrollo de la tecnología informática, especialmente los microprocesadores y la tecnología de software, los equipos y sistemas de software antes mencionados tienen ciertas limitaciones en términos de indicadores de rendimiento, confiabilidad y adaptabilidad del software a los equipos de recopilación de datos de diferentes empresas.
2 Contenido principal y descripción general de la investigación en tecnología de diagnóstico de fallas
Durante más de 30 años, la tecnología de diagnóstico de fallas ha estado absorbiendo nuevos logros en el desarrollo de diversas ciencias y tecnologías, y tanto La teoría y la aplicación del diagnóstico han logrado grandes avances. Implica muchos aspectos, como la teoría de sistemas, la teoría del control, la teoría de la información, la teoría de detección y estimación y la informática. Se ha convertido en una disciplina interdisciplinaria emergente que integra matemáticas, física, mecánica, química, tecnología electrónica, procesamiento de información, inteligencia artificial y otras disciplinas básicas y disciplinas profesionales relacionadas. Los contenidos principales de la investigación de tecnología de diagnóstico de fallas incluyen los siguientes cuatro aspectos: mecanismo de fallas; tecnología de procesamiento de información de fallas; investigación de aplicaciones de tecnología de inteligencia artificial para la separación de fuentes de fallas;
2.1 Investigación sobre el mecanismo de falla [5 ~ 7]
La investigación sobre el mecanismo de falla se basa en la confiabilidad y la física de fallas, estudiando el modelo físico o matemático de la falla, realizando simulaciones físicas o Simulación por ordenador.
El propósito es comprender el proceso de formación y desarrollo de fallas y aclarar las características dinámicas de las fallas, a fin de comprender mejor las señales de falla típicas, extraer síntomas de fallas y establecer modelos de fallas. El estudio del mecanismo de falla es la base del diagnóstico de fallas y una garantía importante para obtener resultados de diagnóstico precisos y confiables.