Разработка эффективной системы диагностирования

Диагностирование состояния оборудования технологического комплекса является одной из основных задач теротехнологического подхода.

Определение технического состояния объекта после ремонта или в ходе эксплуатации называют техническим диагностированием. С помощью технической диагностики предсказывают возможные отклонения в режимах работы и состояниях машин, аппаратов и устройств, а также разрабатывают методы и средства обнаружения и локализации неисправностей в системах. Различным нарушениям объекта соответствуют определенные технические состояния.

Техническим состоянием называют совокупность подверженных изменениям в процессе производства или эксплуатации свойств объекта. Эти свойства характеризуются признаками, устанавливаемыми технической документацией на объект. Совокупность объекта, средств, правил и алгоритмов диагностирования образуют систему технического диагностирования (СТД). Задачи технического диагностирования существенно различаются на этапах проектирования, пуска и эксплуатации технологического комплекса. При эксплуатации объекта с помощью технического диагностирования определяют состояние функционирования, осуществляют поиск неисправности, число состояний, различаемых в результате поиска неисправности, определяется глубиной поиска дефекта и требуемой достоверностью результатов диагностирования.

Классификация методов технического диагностирования при эксплуатации технического объекта:

1. Функциональное диагностирование.

2. Тестовое диагностирование.

3. Физические методы диагностирования.

При эксплуатации технических объектов наиболее часто применяют функциональное и тестовое диагностирование. В первом случае состояние объекта определяют по результатам текущего контроля за входными X и выходными У переменными, во втором на объект подают специальное тестовое воздействие Хт.

На химических предприятиях широко применяют физические методы неразрушающего контроля технического состояния различных машин и аппаратов: контроль вибраций и акустического шума, оптический, радиационный, ультразвуковой, магнитографический, рентгеновский, тепловой и другие методы.

Для технологического оборудования химических производств используют в основном функциональное диагностирование, для автоматических устройств контроля, управления и защиты применяют оба вида диагностирования, вычислительные средства, программное обеспечение проверяют с помощью тестов. При тестовом контроле на вход проверяемого устройства подаются специально подобранные совокупности входных воздействий. Полученную на выходе реакцию сравнивают с эталонной; если они совпадают, то устройство на момент контроля находится в работоспособном состоянии. В противном случае устройство неисправно, и подаются диагностические тесты для установления места, причины и вида неисправности. Тесты разрабатывают одновременно с проектированием объекта.

Для диагностики и предотвращения нарушений в машинах и аппаратах широко используют измерение и анализ характеристик шумов, исходящих от движущихся механизмов, потоков трубопроводов и теплообменников.

Хорошие результаты получают с помощью метода акустической эмиссии (АЭ). С его помощью выявляют следующие повреждения: трещины в металлических корпусах аппаратов, стенках труб и соединениях, ослабление крепления, отложения на стенках и коррозию, течь в уплотнениях, пропуск газов и т.д. Характерной особенностью метода АЭ, определяющей его возможности и область применения является обнаружение и регистрация только развивающихся дефектов. Известно, что при нагрузке составляющей 65-75% разрушающей, по параметрам АЭ-контроля уже можно судить, при какой нагрузке произойдет разрушение. Запас в 25-35% весьма значителен, если скорость повышения давления в испытуемом сосуде не будет превышать скорости, оговоренной документами, в основном 0,01 МПа в минуту.

Общепризнанно, что визуальный контроль технического состояния объекта, несмотря на свою простоту, обязательный, первоочередной и один из самых информативных методов контроля. Уже на стадии визуального осмотра могут быть выявлены недопустимые дефекты или места, требующие более тщательного контроля другими неразрушающими методами. Визуальный контроль применяется повсеместно как при изготовлении объектов повышенной опасности, так и процессе их эксплуатации.

Однако при диагностировании и техническом освидетельствовании технических объектов очень часто эксперт не может осуществить визуальный контроль в полном объеме, а во многих случаях - он просто невозможен. Это связано, как правило, с конструктивными особенностями объектов, такими, как отсутствие лазов и люков. Применяемые в настоящее время приспособления в виде зеркал не гарантируют во многих случаях качественного проведения осмотров, т.к. возникают проблемы с обеспечением равномерного, безбликового освещения.

Диагностика промышленного оборудования предусматривает оценку его состояния прочностными расчетами. Однако такие расчеты могут считаться надежными лишь при условии достоверного знания химического состава металла, его микроструктуры, наличия и характера дефектов, уровня деградации металла в процессе эксплуатации объектов. На практике нередко возникает необходимость в проведении металлографического анализа для материала деталей, находящихся в эксплуатации. В таких случаях вырезка стандартных образцов оказывается крайне нежелательной или вообще невозможной. Металлографический анализ проводиться непосредственно на объектах либо с помощью переносного металлографического микроскопа, либо с применением метода снятия отпечатков.

Рассмотренные выше методы диагностирования целесообразно применять в комплексе, т.е. одновременно несколько методов, что позволит не только повысить качество диагностирования, но и сократит его время.

Дата добавления: 2014-01-04