تدوین استراتژی عیب یابی در ماشین های دوار نیروگاهی و طراحی و پیاده سازی سیستم مستقیم تشخیص خطا با استفاده از روش های آنالیز ارتعاشات و آنالیز جریان موتور برای یک نیروگاه نمونه

صاحب اثر: پژوهشگاه نیرو
نوع محتوی: گزارش
زبان: فارسی
DOI: 10.30503/nripress.2020.018
شناسه ملی سند علمی: R-1182403
تاریخ درج در سایت: 31 فروردین 1400
دسته بندی علمی: مهندسی مکانیک
مشاهده: 1,321
تعداد صفحات: 732
سال انتشار: 1384
  • من نویسنده این مقاله هستم

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این گزارش:

دریافت فایلهای پیوست گزارش

جهت دریافت فایل های پیوست این گزارش بایستی عضو سیویلیکا شوید. چنانچه عضو سیویلیکا هستید لطفا ابتدا وارد حساب کاربری خود شوید تا بتوانید فایل ها را مشاهده و دریافت نمایید.

چکیده گزارش:

در این پروژه پس از بررسی انواع روشهای عیب یابی در حال کار مربوط به ماشینهای دوار و تعیین استراتژی مناسب برای تعمیرات و نگهداری هر یک از ماشین های اصلی در نیروگاه ها یک سیستم مستقیم تشخیص خطا (VCM) با استفاده از روش های آنالیز ارتعاشات و آنالیز جریان موتور طراحی و در نیروگاه منتظر قائم بر روی فیدپمپ واحد ۶ سیکل ترکیبی با موفقیت پیاده سازی گردید و در حال حاضر در حال کار می باشد. این سیستم از دو بخش سخت افزاری (شامل سنسورها، سیگنال کاندیشنر ها و کارت A/D و..) و نرم افزاری (شامل قسمت های دریافت و ذخیره داده ها در کامپیوتر و آنالیز داده ها بمنظور شناسایی عیوب ماشینها) تشکیل شده است.در نیروگاه سیکل ترکیبی منتظر قائم با توجه به وجود سنسورهای ارتعاشی جابجایی سنج بر روی الکترو فیدپمپ های بویلر و امکان اخذ انشعاب از سیگنال خام آنها و همچنین امکان نصب سنسور جریان موتور بر روی ثانویه CT موتور  از تجهیزات موجود نیروگاه استفاده گردید و در هزینه های مربوط به خرید سنسورهای ارتعاشی و CT صرفه جویی بعمل آمد.

سیستم عیب یابی مذکور در کلیه نیروگاه ها و کارخانجات بزرگ قابل پیاده سازی بوده و بخش سخت افزاری آن در صورت استفاده از تجهیزات و سنسورهای موجود در نیروگاه ها جهت کاهش هزینه، قابل تغییر می باشد.

بسته نرم افزاریVCM(Vibration & Current Monitoring)برنامه ای است که در راستای کنترلonlineو مانیتورینگ ماشین های دوار طراحی شده است. این بسته نرم افزاری امکان مانیتورینیگ و ثبت online پارامترهای ارتعاشی ماشین های دوار و همچنین جریان الکترو موتورها را فراهم نموده و قابلیت کنترل حدود آلارم و خطر و ذخیره سازی اطلاعات و آنالیز آنها را بمنظور عیب یابی دارا می باشد.

پیش گفتار گزارش

گزارش حاضر، گزارش مرحله اول پروژه «تدوين استراتژي عيب يابي در ماشين هاي دوار نيروگاهي و طراحي و پياده سازي سيستم مستقيم تشخيص خطا با استفاده از روش هاي آناليز ارتعاشات و آناليز جريان موتور براي يك نيروگاه نمونه» مي باشد.
در اين گزارش انواع ماشين های مهم در پروسه توليد در نيروگاه ها بررسی و کلاس بندی شده و انواع روش های اصلي عيب يابی در ماشين هاي دوار (روش هاي مكانيكي، شيميايي، الكتريكي، ترموديناميكي) بررسي و موارد مختلف كاربرد هر كدام ارائه شده است .همچنين انواع روش هاي تعميرات و نگهداري ماشين هاي صنعتي (RCM, Proactive, Predictive, Preventive, Breakdown) بررسي شده و با توجه به اهميت ماشين هاي نيروگاهي و نوع عيوب آنها استراتژی مناسب برای عيب يابی و تعميرات پيش بينانه ماشين ها تعيين گرديده است.
فصول مختلف اين گزارش بشرح زير ميباشد:
۱-کلاس بندی ماشين های دوار نيروگاهی
۲-بررسی روش های عيب يابی در انواع ماشين ها
۳-تهيه استراتژی لازم برای عيب يابی
۴-تدوين روش کلی سيستماتيک عيب يابی

اين گزارش توسط آقاي مهندس مهدي آقااميني تهيه و توسط آقايان مهندس مسعود آسايش و مهندس سيد مهدي مير طلايي داوري شده است. همچنين نظارت پروژه بعهده جناب آقاي مهندس عماد شريفي مي باشد.

فهرست مطالب گزارش

فهرست مطالب

مقدمه

فصل اول: کلاس بندی ماشین‌های دوار نیروگاهی

۱ - ۱ - کلاس بندی ماشین‌های دوار نیروگاهی

۱ - ۲ - لیست ماشین آلات دوار مهم نیروگاهی

فصل دوم: بررسی روش‌های عیب یابی در انواع ماشین‌های دوار

۲ - ۱ - روش‌های مکانیکی

۲ - ۱ - ۱ - تحلیل ارتعاشات

۲ - ۱ - ۲ - تحلیل امواج صوتی

۲ - ۱ - ۲ - ۱ - تحليل مافوق صوت (ULTRASONIC ANALYSIS)

۲ - ۱ - ۲ - ۲ - تحلیل آکوستیک (ACOUSTIC ANALYSIS)

۲ - ۱ - ۳ - تحلیل فاصله هوایی (AIR GAP ANALYSIS)

۲ - ۲- روش‌های شیمیایی

۲ - ۲ - ۱ - تعیین وضعیت ماشین های الکتریکی با روش آنالیز گاز خنک کننده

۲ - ۲ - ۲ - آنالیز مواد موجود در روغن و بررسی خواص شیمیایی و فیزیکی روغن روانکاری

۲ - ۲ - ۳ - مانیتورینگ روغن روانکاری [۴]

۲ - ۳ - روش‌های الکتریکی

۲ - ۳ - ۱ - بررسی انواع خطاهای محتمل در موتور های القایی

۲ - ۳ - ۲ - روش های الکتریکی تشخیص خطا در موتورهای القایی

۲ - ۳ - ۳ - روش‌های الکتریکی تشخیص خطا در موتورهای الکتریکی

۲ - ۳ - ۴ - اندازه گیری ON -LINE تخلیه‌های جزیی در ماشین‌های الکتریکی دوار

۲ - ۴ - روش‌های ترمودینامیکی

۲ - ۴ - ۱ - آنالیز عملکرد در ماشین‌های دوار

۲ - ۴ - ۲ - ترموگرافی در ماشین‌های دوار

فصل سوم: تهیه استراتژی لازم برای عیب یابی

۳ - ۱ - اهداف اصلی از بکارگیری تعمیرات پیش بینی شونده

۳ - ۲ - انواع روش‌های تعمیرات و نگهداری

۳ - ۳ - انتخاب استراتژی مناسب برای عیب یابی در نیروگاه‌ها

فصل چهارم: تدوین روش کلی سیستماتیک عیب یابی

۴ - ۱ - انتخاب روش‌های عیب یابی بهینه جهت ماشین‌های دوار نیروگاهی

۴ - ۲ - توجیه فنی - اقتصادی کاربرد سیستم‌های تعمیرات پیش بینی شونده

۴ - ۳ - مقایسه هزینه کاربرد انواع استراتژی‌های تعمیرات و نگهداری

۴ - ۴ - الگوریتم تعیین روش‌های عیب‌یابی ماشین‌های دوار نیروگاهی

۵ - خلاصه و نتیجه گیری

پیوست

۶ - مراجع


فهرست اشکال

شکل (۲-۱-۱): نمونه ای از نمودار شکل موج زمانی و نمودار طیف فرکانسی مربوطه

شکل (۲-۱-۲): نمودار کپستروم مربوط به شکل(۲-۱-۱)

شکل (۲-۱-۳): نمودار انولوپ مربوط به شکل(۲-۱-۱)

شکل (۲-۱-۴): دیاگرام شماتیک اجزا مختلف دستگاه عیب یاب اولتراسونیک

شکل (۲-۱-۵): یک سنسور اولتراسونیک در حال اندازه گیری ON- LINE

شکل (۲-۱-۶): مقایسه کلی حوزه فرکانسی روش آنالیز امواج صوتی با روش آنالیز ارتعاشات

شکل (۲-۲-۱): ساختار پایه یک کروماتوگراف گاز

شکل (۲-۲-۲): آشکارساز و شمارنده ذرات مغناطیسی موجود در روغن

شکل (۲-۲-۳): یک پلاگ تخلیه مغناطیسی مجهز

شکل (۲-۳-۱): انواع خطای استاتور موتورهای الکتریکی و رابطه بین آنها

شکل (۲-۳-۲): انواع خطاهایی روتور موتورهای القایی و رابطه بروز آنها

شکل (۲-۳-۳): اعمال راهکارهای مختلف تشخیص خطا در موتورهای الکتریکی

شکل (۲-۳-۴): شکل بردارهای پارک

شکل (۲-۳-۵): نسبت ضخامت دایره بر حسب تعداد میله های شکسته - نتایج تجربی

شکل (۲-۳-۶): شکل بردارهای پارک

شکل (۲-۳-۷): مدل تک فاز الکتریکی موتور القایی

شکل (۲-۳-۸): دیاگرام شماتیک مدار نصب شده جهت اندازه گیری PD

شکل (۲-۳-۹): مشخصه فرکانسی انتقال مدار

شکل (۲-۳-۱۰): استفاده از کوپلرهای خازنی در هیدروژنراتورها

شکل (۲-۳-۱۱): استفاده از کوپلرهای خازنی در توربوژنراتورها

شکل (۲-۳-۱۲): یک نمونه از کاربرد ROGOWSKI COIL بر روی باس خروجی ژنراتور کوچک

شکل (۲-۳-۱۳): دیاگرام شماتیک یک سیستم RFA

شکل (۲-۴-۱): سیکل زوال ماشین‌های دوار

شکل (۲-۴-۲): تکنیک عیب یابی عملکرد یک کمپرسور

شکل (۲-۴-۳): جریان داده ها در یک سیستم مونیتورینگ عملکرد ONLINE

شکل (۲-۴-۴): جریان اطلاعات مابین سیستم مونیتورینگ عملکرد ON - LINE و OFF - LINE

شکل (۲-۴-۵): کنترل پیش بینی کننده چند متغیره

شکل (۳-۱): فلوچارت منطق استراتژی تعمیراتRCM

شکل (۳-۲): درصد کاربرد استراتژی‌های تعمیرات


فهرست جداول

جدول (۱-۱): کلاسه بندی ماشین‌های دوار بر اساس استاندارد ISO7919, ISO10816

جدول (۲-۳-۱): درصد وقوع انواع خطا در ماشین های الکتریکی

جدول (۲-۳-۲): درصد وقوع انواع خطا در موتور های القایی روتور قفسی

جدول (۲-۳-۳): اثر خطاهای مختلف بر طیف فرکانسی جریان استاتور موتورهای الکتریکی

جدول (۲-۴-۱): استراتژی مونیتورینگ بر روی ماشین های نیروگاه الكوآ

جدول (۲-۴-۲): جزئیات مونیتورینگ عملکرد برای ژنراتور، پمپ و توربین

جدول (۲-۴-۳): هزینه های صرفه جویی شده ناشی از جلوگیری بعضی عیوب

جدول (۲-۴-۴): کاربردهای مکانیکی ترموگرافی مادون قرمز

جدول (۴-۱): پارامترهای عملکرد برای چند ماشین دوار نمونه

جدول (۴-۲): اولویت تعیین روش‌های عیب یابی برای ماشین‌های دوار نیروگاهی

جدول (پ-۱): نمونه هایی از عیوب قابل تشخیص به کمک آنالیز پارامترهای عملکرد در الکتروموتورها

جدول (پ-۲): نمونه هایی از عیوب قابل تشخیص به کمک آنالیز پارامترهای عملکرد در توربین بخار

جدول (پ-۳): نمونه هایی از عیوب قابل تشخیص به کمک آنالیز پارامترهای عملکرد در توربین گاز

جدول (پ-۴): نمونه هایی از عیوب قابل تشخیص به کمک آنالیز پارامترهای عملکرد در پمپ‌ها

جدول (پ-۵): نمونه هایی از عیوب قابل تشخیص به کمک آنالیز پارامترهای عملکرد در کمپرسورها

جدول (پ-۶): نمونه هایی از عیوب قابل تشخیص به کمک آنالیز پارامترهای عملکرد در ژنراتورها

جدول (پ-۷): نمونه هایی از عیوب قابل تشخیص به کمک آنالیز پارامترهای عملکرد در فن‌ها

نمایش کامل متن

کلیدواژه ها:

گروه پژوهشی تجهیزات دوار مکانیکی