Безопасная эксплуатация сложных производств, содержащих многие десятки и сотни единиц энергетического оборудования, невозможна без предоставления руководству предприятия достоверной информации об их техническом состоянии и о текущей энерговооруженности предприятия.
Автоматизированные системы управления безопасной эксплуатацией и ремонтом оборудования (АСУ БЭР™), неразрывно связав между собой все этапы диагностирования, являются новым классом систем управления производством.
АСУ БЭР™ реализуют безопасную ресурсосберегающую технологию (Safe Maintenance™ - SM™ - технологию) управления состоянием оборудования, которая обеспечивает наблюдаемость (мониторинг) в реальном времени состояния оборудования и управляемость его качеством на всех стадиях жизненного цикла, устойчивость, безопасность и эффективность производства.
Литература
Костюков В.Н. Мониторинг безопасности производства. М.: Машиностроение, 2002. - 204 с.
Автоматизированные системы управления безопасной ресурсосберегающей эксплуатацией оборудования нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств (АСУ БЭР™ КОМПАКС®) / В.Н. Костюков, С.Н. Бойченко, А.В. Костюков; Под ред. В.Н. Костюкова. - М.: Машиностроение, 1999. - 163 с.
Костюков В.Н., Науменко А.П., Синицын А.А. Система мониторинга энергетического оборудования // Проблемы вибрации, виброналадки, вибромониторинга и диагностики оборудования электрических станция: сб. докл. Всероссийского науч.-техн. семинара. - М., 2005. - С.110-114
В статье приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований, направленных на обоснование выбора совокупности диагностических сигналов и признаков для оценки и прогнозирования технического состояния роторных машин и агрегатов.
В практике вибродиагностики и виброконтроля сигналы виброускорения и вибропермещения иногда не используют, считая их тесно связанными с сигналом виброскорости. В результате многократного наблюдения трендов параметров вибрации, накапливаемых системами вибродиагностики и вибромониторинга на ряде производств страны, неоднократно отмечались случаи, когда на развитие различных дефектов роторных агрегатов реагировали только параметры виброускорения и/или виброперемещения.
Эти случаи указывают на значительное сужение диапазона диагностируемых неисправностей при использовании только параметров сигнала виброскорости. Таким образом, возникает задача о степени независимости сигналов виброускорения, виброскорости и виброперемещения.
Литература
Генкин М.Д., Соколова А.Г. Виброакустическая диагностика машин и механизмов. - М.: Машиностроение, 1987. - 288 с.
Костюков В.Н. Мониторинг безопасности производства. - М.: Машиностроение, 2002. - 204 с. ил.
Костюков А.В., Костюков В.Н. Мониторинг состояния по трендам вибрации и фазовой траектории жизни // В книге: Костюков В.Н. Мониторинг безопасности производства. - М.: Машиностроение, 2002. Гл. 5. - С. 79-92.
Костюков А.В., Костюков В.Н. Экспериментальная установка для исследования виброакустических процессов в электромеханических агрегатах на базе программного пакета Agilent VEE // Материалы восьмой всероссийской научно-технической конференции «Современные тенденции в развитии конструирования коллекторных и других электромеханических преобразователей энергии».- Омск, 2003. - С. 226-239.
Костюков А.В. Формирование вектора независимых диагностических признаков технического состояния роторных агрегатов // Сборник научных трудов по проблемам двигателестроения, посвященный 175-летию МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005. - М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана. - 26-30 с.
Повышение качества и надежности авиационной техники невозможно без точного знания технического состояния на всех этапах жизненного цикла оборудовании. Информацию о техническом состоянии изделия в настоящем, прошлом и будущем получают методами технического диагноза, генезиса и прогноза.
Закономерности потери работоспособности машинных агрегатов, выявленные в процессе многолетних промышленных исследований тысячи машин и агрегатов в условиях реального производства, позволили сформулировать ряд принципов синтеза систем непрерывного мониторинга и автоматизированных систем управления безопасной ресурсосберегающей эксплуатацией оборудования (АСУ БЭР™).
Реализация этих и других принципов привела к созданию новых способов безразборной диагностики и прогнозирования ресурса машин и агрегатов, инвариантных к конструкции оборудования и форме связи между диагностическими признаками и структурными параметрами технического состояния, применяемых в системах и программном обеспечении КОМПАКС®.
Костюков В.Н., Молтенинов А.В. Диагностика технического состояния топливных насосов ГТД // Авиадвигатели XXI века: сб. тез. II Междунар. науч.-техн. конф. - М.: ЦИАМ, 2005. - Т. 3. - С. 69-73
Развитие методов диагностирования поршневых машин по параметрам виброакустического сигнала является актуальной проблемой.
На основе баз виброакустических сигналов стационарных систем мониторинга технического состояния КОМПАКС® проведены исследования параметров виброакустических сигналов.
Выявлен ряд диагностических признаков неисправностей и дефектов поршневых машин.
Костюков В.Н., Науменко А.П. О виброакустической диагностике поршневых машин // Образование через науку: матер. докл. междунар. симп. Секция «Двигатели внутреннего сгорания». - М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005. - С. 60
Рассмотрен принцип спектральной матрицы, основанный на способе виброакустической диагностики машин периодического действия с использованием синхронной гребенчатой фильтрации.
Современные вычислительные средства обеспечивают возможность реализовать данный способ в частотной области, что позволило повысить точность выделения кратных частотных компонент, увеличить быстродействие путем обеспечения возможности работы на выборках ограниченной длины.
На основе алгоритмов спектральной матрицы были разработана экспертная система (ЭС) COMPACS®, которая обеспечивает достаточно быструю, полную и надежную безразборную диагностику технического состояния машин.
Бойченко С.Н. Спектральная матрица вибрации в автоматической диагностике машин циклического действия // Образование через науку: матер. докл. междунар. симп. Секция «Двигатели внутреннего сгорания». - М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005. - С.63
Автоматизированные системы вибродиагностики и управления безопасной ресурсосберегающей эксплуатацией и ремонтом оборудования (АСУ БЭР™) позволяют в реальном времени автоматически получать и практически использовать достоверную диагностическую информацию о состоянии оборудования, представляющую совокупность диагнозов состояний конструкций, машин, узлов, механизмов, получаемых на неразрывно примыкающих друг к другу интервалах времени, в течение которых состояние оборудования изменяется незначительно.
В настоящее время в АСУ БЭР™ КОМПАКС® интегрированы около десяти видов неразрушающего контроля, основными из которых являются вибрационный, акустико-эмиссионный, тепловой, электрический и другие.
Таким образом, система обеспечивает непрерывный мониторинг производственного комплекса совокупностью различных методов неразрушающего контроля на единой программно-аппаратной платформе – распределенной системе автоматической вибродиагностики и компьютерного мониторинга КОМПАКС®, что позволяет диагностировать состояние машинного и колонно-емкостного оборудования, трубопроводов и резервуаров, печей и прочего оборудования нефтехимического комплекса.
Костюков В.Н., Костюков А.В. АСУ БЭР™ КОМПАКС - важнейший инструмент в оснащении служб НПЗ для обеспечения безопасной и надежной работы оборудования // Материалы отраслевого совещания главных механиков нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий. - 2005. - С. 218-221
Доказано теоретически и подтверждено практически, что тренды вибропараметров развиваются по экспоненциальной модели на участках катастрофического износа машин. Из практики вибродиагностики известно, что различные дефекты развиваются на разных интервалах времени.
Следовательно, и стадия катастрофического износа различных узлов занимает разное время, таким образом, продолжительность экспоненциального роста тренда вибропараметра определяется типом дефекта или неисправности, имеющих износ в данный момент времени (т.е. типом процесса износа).
Исходя из вышесказанного, можно производить вибродиагностику технического состояния машин, определяя скорости роста на разных интервалах времени (на разных участках тренда), которые соответствуют различным неисправностям и стадиям их развития. Превышение скорости роста на определенном участке говорит об опасном развитии соответствующего дефекта или неисправности.
Ал.В. Костюков Прогнозирование технического состояния машин по скоростям изменения вибропараметров // Образование через науку: матер. докл. междунар. симп. Секция «Двигатели внутреннего сгорания». - М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005. - С. 48-49
В докладе предложена концепция ресурсосберегающей безопасности газоперерабатывающих предприятий, обеспечивающая на основе систем автоматической вибродиагностики и мониторинга состояния оборудования в реальном времени исключение производственных неполадок по вине диагностируемого оборудования, снижение затрат на ремонты и запасные части, эксплуатацию оборудования по фактическому состоянию, его обоснованную замену, контроль за действиями персонала, существенное повышение безопасности и коэффициента технической готовности производства.
Литература
Костюков В.Н., Бойченко С.Н., Костюков А.В. Автоматизированные системы управления безопасной ресурсосберегающей эксплуатацией оборудования нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств (АСУ БЭР™ КОМПАКС®). М.: Машиностроение, 1999.
Костюков В.Н. Мониторинг безопасности производства. М.: Машиностроение, 2002.
АСУ БЭР™ КОМПАКС® - MES системы нового класса безопасной ресурсосберегающей эксплуатации оборудования/ Костюков В.Н. и др. - Нефть России. Специальный выпуск «Информационные технологии, средства автоматизации и поддержки принятия решений в нефтегазовом комплексе», 2004 г., февраль, с. 29-31.
Костюков В.Н., Гераськин В.И., Бердников В.М., Кияшко В.П., Бойченко С.Н., Науменко А.П. Автоматический мониторинг состояния машинных агрегатов ООО «Астраханьгазпром» на основе АСУ БЭР™ КОМПАКС // Диагностика-2004: сб. матер. 14-й Международной Деловой Встречи. - 2004. - С. 1-4
Целью внедрения систем мониторинга является визуализация состояния оборудования для раннего предупреждения аварийных ситуаций и максимального увеличения его межремонтного пробега.
Только наличие систем, автоматически оценивающих состояние оборудования, позволяет полностью исключить человеческий фактор из процесса диагностики и контроля исполнения предписаний и, следовательно, решить проблему своевременного и целенаправленного технического обслуживания и ремонта, позволяющего не снижать объемы выпускаемой продукции.
Система мониторинга КОМПАКС® отвечает требованиям и позволяет осуществлять диагностику и прогнозирование основных неисправностей, предупреждать персонал о неотложных ближайших действиях по управлению состоянием оборудования, контролировать исполнение диагностические предписания систем и действия персонала, формировать планы целенаправленных ремонтов в реальном времени, выпускать из ремонта оборудование с максимальным потенциальным ресурсом.
Костюков А.В. Системы мониторинга // Материалы отраслевого совещания главных механиков нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий. - Кириши. - 2004. - С. 177-180
Повышение качества и надежности авиационной техники невозможно без точного знания ее технического состояния на всех этапах жизненного цикла: при разработке в КБ, на стадии производства и в эксплуатации. Информацию о техническом состоянии изделия в настоящем, прошлом и будущем получают методами технического диагноза, генезиса и прогноза.
Качество этих методов характеризуется вероятностью получения верной информации о состоянии изделия в данный момент времени РД. Вибромониторинг состояния объединяет эти методы в единый неразрывный процесс, исключая пропуск временных интервалов, в которых могут произойти ненаблюдаемые изменения состояния.
Достоверность результатов вибромониторинга РМ определяется не только достоверностью вибродиагностики РД, но и периодичностью виброконтроля TК, которая должна быть существенно меньшей продолжительности развития неисправности TН, поскольку определяет вероятность обнаружения РТ критической неисправности.
Литература
Костюков В.Н. Мониторинг безопасности производства. М.: Машиностроение, 2002. - 204 с.
Автоматизированные системы управления безопасной ресурсосберегающей эксплуатацией оборудования нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств (АСУ БЭР™ КОМПАКС®) / В.Н. Костюков, С.Н. Бойченко, А.В. Костюков; Под ред. В.Н. Костюкова. - М.: Машиностроение, 1999. - 163 с.
Костюков В.Н. Мониторинг состояния авиационных агрегатов // Датчики и детекторы для авиационной техники «ДДАТ-2003»: сб. докл. науч.-техн. конф. - Пенза,2003.- С. 87-95
Публикации 
