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
Language: Persian
DOI: 10.30503/nripress.2020.018
Document ID: R-1182403
Publish: 20 April 2021
دسته بندی علمی: مهندسی مکانیک
View: 1,274
Pages: 732
Publish Year: 1384
  • من نویسنده این مقاله هستم

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این Report:

Free download

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

Abstract:

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 Report

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 Report

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

Keywords:

گروه پژوهشی تجهیزات دوار مکانیکی