Проблемы создания систем технической диагностики турбоагрегатов

Техническая диагностика - отрасль научно-технических знаний, сущность которой составляют теория, методы и средства поиска и обнаружения дефектов технических объектов. Перед тем, как приступить непосредственно к обсуждению проблем создания систем технической диагностики турбоагрегатов, хотелось бы высказать некоторые общие соображения о назначении и задачах технической диагностики.

Основное назначение технической диагностики состоит в повышении надежности объектов на этапе их эксплуатации. Это иногда вызывает возражение, поскольку многие считают, что надежность есть свойство самого агрегата. Однако вспомним, что и коэффициент готовности и коэффициент технического использования – два основных комплексных показателя надежности – зависят от затрат времени на ремонт в связи с отказами, а последний еще и от затрат времени на планируемый ремонт. Поэтому, если методами технической диагностики удается выявить возникновение дефекта и прогнозировать его развитие, то это позволяет не только сократить количество отказов, но и устранять имеющиеся дефекты во время плановых обслуживаний и ремонтов, сократить объемы и сроки ремонтных работ за счет их правильного планирования и организации.

Конечно, техническая диагностика позволяет выявить и устранить, а часто и предотвратить, производственный брак, возникающий на этапах изготовления и монтажа или в процессе ремонта. Однако дефекты такого рода проще контролировать прямыми методами в процессе производства этих работ и не допускать их, а не констатировать их постфактум.

Все вышесказанное позволяет сформулировать следующие основные цели технической диагностики, определяющие экономическую эффективность диагностики [5, 12, 16, 17]:

1. обнаружение повреждений или дефектов на начальной стадии их развития; выявление конкретных дефектных узлов или деталей; определение и устранение причин, вызвавших дефект;
2. оценка допустимости и целесообразности дальнейшей эксплуатации оборудования с учетом прогнозирования его технического состояния при выявленных дефектах; оптимизация режимов эксплуатации, позволяющая безопасно эксплуатировать агрегат с выявленными дефектами до момента его вывода в плановый ремонт;
3. организация обслуживания и ремонта оборудования по техническому состоянию (вместо регламентного обслуживания и ремонта), обеспечение подготовки и выполнения качественных ремонтов.

Переходя к основной части статьи, следует напомнить, что в развитии отечественных систем технической диагностики (СТД) турбоагрегатов, в основе которых лежали, главным образом, принципы вибрационной диагностики, можно выделить три этапа.

1 этап – с начала 70-х до середины 80 годов. Концепция этого этапа состояла в создании систем диагностики на базе комплексов специальной измерительной аппаратуры, причем главным образом использовалась импортная аппаратура известных фирм. При этом впервые осуществлены попытки использования вычислительной техники для накопления и обработки информации. Одной из первых отечественных систем диагностики была стационарная система, созданная ВТИ и Мосэнерго [10].

2 этап – с середины 80-х до середины 90-х. Концепция – создание систем диагностики на базе персональных компьютеров с предвключенными аппаратными средствами вибрационного контроля, чаще всего отечественными. Характерные черты: развитый мониторинг, создание баз данных и разработка графических средств отображения и обработки этих данных. Одновременно был получен первый опыт использования интеллектуальных технологий – экспертных систем диагностики. Структура СТД, используемые при их создании технические и программные средства, опыт внедрения, а также некоторые представления об используемых алгоритмах и экспертных системах наиболее полно описаны в следующих работах [1 – 4, 6 – 9, 11 – 14, 19, 20].

3 этап –период с середины 90-х по настоящее время. Бурное развитие компьютерных сетей, создание и внедрение инструментальных средств и прикладного программного обеспечения определили и современную концепцию – создание комплексных систем вибрационного контроля и диагностики на базе компьютерных технологий.

Характерные черты: единая инструментальная и программная база для контроля, обработки и диагностики, сетевая структура систем.