Вибромониторинг и вибродиагностика центробежных компрессоров осуществляется системой компьютерного мониторинга КОМПАКС® посредством датчиков абсолютной и относительной вибрации, установленных соответственно снаружи – на корпусе каждого подшипника компрессора и внутри – над валом ротора во взаимоперпендикулярных направлениях для измерения и контроля радиальных перемещений и осевого сдвига вала.
Дополнительно используются датчики температуры, частоты вращения и тока потребления. Это позволяет диагностировать техническое состояние и режимы работы компрессоров. Непрерывная вибродиагностика и мониторинг технического состояния агрегатов приводит к положительным результатам.
Любой агрегат может стать «хорошим», если ему сделать своевременный ремонт и оценить его качество по состоянию агрегата с помощью системы вибромониторинга КОМПАКС®, как стационарной, так и персональной – Compacs®-micro, позволяющей собрать вибрации с любых точек компрессорного агрегата и передать их в диагностическую сеть технадзора Compacs-Net® или Internet для анализа и управления безопасной ресурсосберегающей эксплуатацией.
Костюков В.Н., Стариков В.А., Тарасов Е.В. Мониторинг и диагностика центробежных компрессоров // Потребители и производители компрессоров и компрессорного оборудования - 2000: тр. VI Междунар. симп. - СПб., 2000. - С.174-177
В докладе рассматриваются вопросы вибродиагностики машинного оборудования на основе анализа трендов вибропараметров. На сегодняшний день основные применяемые методы вибродиагностики машин строятся на оценке значений вибропараметров и на анализе спектров вибросигнала.
Обычно гармонический анализ спектра требует знания точной конструкции машины, а существующие методы вибродиагностики и прогнозирования технического состояния не учитывают вредного влияния человеческого фактора. Существенное повышение достоверности оценки технического состояния машинного оборудования возможно с использованием закономерностей процессов разрушения и потери работоспособности.
Исследования процессов деградации технического состояния насосно-компрессорных агрегатов, проведенные на ряде нефтезаводов страны с помощью систем стационарного вибромониторинга КОМПАКС® показали, что скорости потери работоспособности различных узлов машин существенно различаются.
Литература
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 А.В. Оценка работоспособности машин и агрегатов по трендам вибропараметров // DYNAMICS OF MACHINE AGGREGATES: Proceedings of the 5th International Conference: Gabcikovo (Slovak Republic). - 2000. - С.101-104
Для достижения устойчивости технологической системы к возможным отказам оборудования необходимо обеспечить диагностику состояния оборудования, наблюдение за его деградацией и своевременное управление путем выдачи целеуказующих предписаний персоналу по ближайшим неотложным действиям.
Надежность и ресурс агрегатов существенно зависит от их вибрации, а вибрация, в свою очередь, определяется погрешностями изготовления, сборки, ремонта и монтажа на установке, а также эксплуатационными дефектами, возникающими вследствие износа, ошибок обслуживающего персонала и нарушения режима работы агрегата. Это объясняет необходимость вибродиагностики состояния агрегатов на всех этапах жизненного цикла: для оценки качества изготовления, ремонта и монтажа на установке, для оценки технического состояния при эксплуатации вследствие износа, ошибок обслуживающего персонала и нарушения режима работы агрегата.
Большой объем диагностической информации, который необходимо собрать, обработать, представить и передать персоналу в удобной для него форме даже при вибродиагностике оборудования одной технологической установки в течение небольшого интервала времени в 5 - 10 минут, определяемого с одной стороны максимальной скоростью развития неисправности, а с другой – необходимостью своевременного обнаружения ошибок или небрежности персонала обслуживающего агрегат и нарушения технологического режима работы, приводящих к его отказу, требует применения исключительно стационарных систем непрерывного вибромониторинга.
Литература
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. Вибродиагностика и мониторинг машинных агрегатов непрерывных производств // DYNAMICS OF MACHINE AGGREGATES: Proceedings of the 5th International Conference: Gabcikovo (Slovak Republic). - 2000. - С.95-100
Основными типами вибрационных сигналов, используемых в системах вибродиагностики машин, являются сигналы виброускорения, виброскорости и виброперемещения. Параметры этих сигналов (среднеквадратическое значение, амплитудное значение) широко применяются в различных диагностических и виброизмерительных системах для контроля технического состояния машин.
Для получения требуемого сигнала можно использовать в качестве первичного преобразователя соответствующий датчик: пьезоакселерометр – для параметра виброускорения, индуктивный датчик виброскорости для виброскорости, датчик перемещения для виброперемещения.
Но большинство виброизмерительных приборов и систем использует в качестве первичного преобразователя виброакселерометр, а для получения сигнала виброскорости и виброперемещения используются операции интегрирования.
Литература
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.
Бойченко С.Н. Алгоритмы спектрального интегрирования виброакустических сигналов для вибродиагностики машин // DYNAMICS OF MACHINE AGGREGATES: Proceedings of the 5th International Conference: Gabcikovo (Slovak Republic). - 2000. - С.34-37
В работе рассмотрен комплекс методических и программно-аппаратных средств КОМПАКС®, обеспечивающих новую технологию ресурсосберегающей и безопасной эксплуатации оборудования. Системы реализуют виброакустические, тепловые, акустико-эмиссионные, токовые и параметрические (давление, уровень, расход, температура) методы диагностики машин, сосудов и аппаратов, новизна которых защищена рядом патентов на изобретения, промышленные образцы и товарные знаки.
Полностью on-line – автоматическая вибродиагностики неисправностей машин и оборудования осуществляется встроенной экспертной системой, которая инвариантна к конструктивно-технологическим особенностям агрегатов и формам связи между диагностическими признаками и структурными параметрами диагностируемых объектов.
Стационарные системы вибродиагностики в ремонтном производстве обеспечивают выпуск «невибрирующих» насосов и двигателей, имеющих минимальные динамические нагрузки, максимальный потенциальный ресурс с «одноразовой» сборкой и пуском их в эксплуатацию.
Персональные системы - АРМ диагноста - Сompacs®-micro обеспечивают (offline) объективный вибромониторинг квазистатического оборудования, передают информацию в стационарные системы вибродиагностики для широкого оповещения и напоминания персоналу о состоянии квазистатического оборудования, реализуют преимущества WINDOWS 95/98.
Все системы объединены в диагностическую сеть предприятия Сompacs-Net®, представляя диагностическую информацию согласно принципу стандарта MIMOSA "look&feel" (смотри и воспринимай), что практически не требует времени на обучение.
Костюков В.Н. Мониторинг безопасной эксплуатации оборудования // Динамика систем, механизмов и машин: матер. III Междунар. науч.-техн. конф. - Омск, 1999. - С. 204-205
Исследования процессов деградации технического состояния насосно-компрессорных агрегатов, проведенные на Омском нефтеперерабатывающем заводе с помощью систем стационарного вибромониторинга КОМПАКС®, показали, что скорости процессов потери работоспособности различными узлами агрегатов существенно различаются.
Следовательно, необходимо проводить вибродиагностику с учетом развития процессов разрушения и, по мере возможности, инвариантно к конструктивным особенностям машин. Предупреждение аварий центробежных насосных агрегатов можно обеспечить путем сокращения времени на построение трендов изменения вибропараметров и на определение по ним дефектов конкретных элементов.
При этом необходимо измерять вибрацию в процессе эксплуатации агрегата одновременно от совокупности входящих в него элементов, роторов насоса и двигателя, опорных подшипниковых узлов, соединительной муфты, всасывающего и нагнетательного трубопроводов и фундамента, к которому крепится агрегат.
Костюков В.Н., Костюков А.В., Бойченко С.Н. Диагностика насосно-компрессорных агрегатов путем мониторинга трендов вибропараметров // Диагностика оборудования и трубопроводов: тр. XVII Междунар. тематич. семинара. - М: "Газпром", 1997. - С. 187-194
Сложность вибродиагностики поршневых машин заключается в цикличности работы их движущихся частей. Вибросигнал представляет собой почти периодический процесс, и степень износа агрегата отражается на изменении уровня вибросигнала при определенных значениях угла поворота коленчатого вала.
Однако распознать, износу какой детали соответствует изменение вибросигнала, достаточно сложно, так как зазоры в различных деталях могут вызывать изменение величины вибросигнала при одних и тех же значениях угла поворота вала.
Решением данной проблемы может быть, во-первых, «грамотный» выбор количества точек расположения вибродатчиков, во-вторых, «удачное» место расположения датчиков на агрегате, в-третьих, «надежный» алгоритм обработки сигналов. Критерием решения этих проблем может быть только практический опыт анализа неисправностей поршневых компрессоров в момент их капитального ремонта и сопоставление неисправностей с накопленными данными.
Костюков В.Н., Науменко А.П. Мониторинг состояния поршневых компрессоров // Потребители и производители компрессоров и компрессорного оборудования - 1997: тр. III Междунар. симп. - СПб., 1997. - С.254-256
В работе излагаются результаты многолетних исследовании авторов в области разработки и внедрения систем вибродиагностики машин и процессов в промышленности на основе измерения параметров вторичных статических и динамических, в основном виброакустических, процессов, сопровождающих работу технологической системы.
Сформулирован ряд принципов построения измерительно-диагностических систем (ИДС) машин и оборудования, проверенных на практике и открывших широкую дорогу внедрения подобных систем. Показано, что применение в качестве ядра ИДС IBM-совместимых компьютеров, позволяет значительно упростить датчики и вторичную аппаратуру, повысить метрологические характеристики систем, обеспечить структурную гибкость в координатах "Стоимость - производительность", создать уникальный человеко-машинный интерфейс (MMI), освобождающий оператора от рутинного чтения показаний сотен приборов и цифр на дисплее и оповещающий его о необходимых действиях доходчиво и целеуказующим образом, предъявляя минимальные требования к его квалификации.
Рассматривается структура программного обеспечения (ПО) ИДС на примере ПО системы компьютерного вибромониторинга для предупреждения аварий и контроля состояния КОМПАКС®, производится его сравнение с известными SCADA-системами. Обсуждаются результаты широкомасштабного внедрения ИДС КОМПАКС® на нефтехимических предприятиях России.
Литература
Вешкурцев Ю.М. Автокогерентные устройства измерения случайных процессов. Омск, ОмГТУ, 1994, 163 с.
Костюков В.Н. Патент Российской федерации №1280961. Способ виброакустической диагностики машин периодического действия и устройство для его осуществления / Приоритет от 22.10.1982 г. Действует с 22.11.1994 г.
Костюков В.Н. Ранговый метод виброакустической диагностики и оценки качества машин. - В сб.: Гидропривод и системы управления строительных, тяговых и дорожных машин. Омск, ОмПИ, 1985, с.113 - 124.
Внедрение систем КОМПАКС® - обеспечение безаварийной работы непрерывных производств / Малов Е.А., Бронфин И.Б., Долгопятов В.Н Микерин Б.И., Костюков В.Н., Бойченко С.Н. Безопасность труда в промышленности 1994. № 8, с.19 - 22.
Костюков В.Н., Вешкурцев Ю.М., Бойченко С.Н., Костюков А.В. Принципы построения измерительно-диагностических систем машин и оборудования. Актуальные проблемы электронного приборостроения АПЭП-96 // Измерение в электротехнике: тр. III Междунар. науч.-техн. конф. - Новосибирск, 1996. - Т.5. - С.81-86
Публикации 
