При эксплуатации машинного оборудования на непрерывных технологических производствах одним из ключевых вопросов является своевременное обнаружение и безаварийный вывод из эксплуатации агрегатов с большой степенью деградации деталей и узлов до их разрушения и заклинивания. На нефтеперерабатывающих производствах широкое применение получили центробежные насосные агрегаты оснащенные подшипниками качения. Подшипники качения являются ключевым узлом, обеспечивающим несущую и рабочую функции динамического оборудования. В тоже время подшипники качения в конструкции центробежного насосного агрегата являются самым уязвимым узлом, на работоспособность которого оказывают влияние различные структурные, производственные и эксплуатационные факторы. Актуальным является своевременное обнаружение зарождающихся дефектов и обеспечение мониторинга деградации узлов и деталей центробежного насосного агрегата в процессе эксплуатации. Вибрация центробежного насосного агрегата отражает деградационные процессы, происходящие при работе оборудования. Таким образом отслеживая вибрацию мы можем выполнять оценку технического состояния оборудования. Установлено, что разрушение центробежного насосного агрегата, его узлов и деталей происходит не мгновенно, а занимает определенные временные интервалы, на которых можно выполнить корректирующие действия и предотвратить развитие аварийной ситуации. Так же установлено, что на некоторых насосных агрегатах процесс деградации идет стадийно и соответственно наблюдается скачкообразный характер изменения вибрации. Проведен анализ стадийного процесса деградации и разработаны алгоритмы обеспечивающие предупреждение персонала заблаговременно до выхода из строя агрегата. Применение подхода по контролю за стадийной деградацией в системах мониторинга технического состояния и автоматической диагностики позволило повысить эксплуатационную безопасность нефтеперерабатывающих производств.
Костюков В.Н, Тарасов Е.В. Диагностика технического состояния подшипников качения в эксплуатации // Сборник тезисов докладов международной научно-технической конференции "Двигатель-2017", посвященной 110-летию специальности "Поршневые двигатели" в МГТУ им. Н.Э. Баумана / сост. Зенкин В.А., Мягков Л.Л. - М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана. - 2017. - С.19-20
Совершенствование системы определяющих критериев неисправностей машин и механизмов по параметрам виброакустических сигналов является актуальной проблемой технической диагностики. Целью работы является определение особенностей оценки нормативных величин параметров диагностического сигнала, соответствующих различным состояниям объекта диагностирования. Классический подход основывается на том, что исправное состояние характеризирует диагностический признак, величина которого при исправном состоянии меньше, чем при неисправном. Неклассический случай – ухудшение состояния характеризуется уменьшением величины диагностического признака. В обоих случаях необходимо решить задачу по корректному определению величины диагностического признака при заданных значениях вероятностей пропуска неисправности и ложной тревоги. В работе показаны способы корректного вычисления величин диагностических признаков для различных случаев их распределений вероятностей. Результаты исследований показывают, что методы принятия статистических решений можно успешно использовать для определения предельных (граничных) величин диагностических признаков для «классических» и «неклассических» случаев функций распределений вероятностей, задавая определенные условия оптимальности выбора величины диагностического признака и корректно вычисляя вероятности пропуска дефекта и ложной тревоги.
В.Н. Костюков, А.В. Зайцев, А.О. Тетерин, В.В. Басакин Особенности оценки граничных величин диагностических признаков // Сборник тезисов докладов международной научно-технической конференции "Двигатель-2017", посвященной 110-летию специальности "Поршневые двигатели" в МГТУ им. Н.Э. Баумана / сост. Зенкин В.А., Мягков Л.Л. - М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана. - 2017. - С.18-19
Статья посвящена повышению достоверности диагностирования асинхронного электродвигателя по параметрам вибрации в системах непрерывного мониторинга. В диагностике асинхронного электродвигателя важным является разделение сигнала на механические и электрические составляющие с помощью взятия длинной выборки сигнала, обеспечивающей необходимую разрешающую способность. При этом применяется комбинированный алгоритм мониторинга, который позволяет разделять механические и электрические составляющие с сохранением минимального периода мониторинга. На основе полученных экспериментальных данных установлено, что предложенный комбинированный алгоритм мониторинга разделяет механические и электрические составляющие и обеспечивает минимальный период мониторинга.
Костюков Ал.В., Бойченко С.Н., Дудкин А.В. Повышение достоверности диагностирования асинхронного электродвигателя в системах мониторинга реального времени // РОССИЯ МОЛОДАЯ: ПЕРЕДОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ – В ПРОМЫШЛЕННОСТЬ - № 1, - 2017. - С.249-254.
В настоящее время для определения технического состояния динамического оборудования широко применяются методы вибродиагностики. Эти методы реализованы в переносных, стендовых и стационарных системах и адаптированы, в том числе, для диагностирования асинхронных электродвигателей по параметрам вибрации их подшипниковых узлов.
Асинхронные электродвигатели могут иметь специфичные для них дефекты электромагнитной системы. Такие дефекты выявляются методами вибродиагностики, но их локализация и классификация зачастую затруднены. Это связано с тем, что в вибросигналах могут находить отражение процессы, происходящие в обмотках различных фаз статора, железе статора и проводящей системе ротора.
Применение метода частичных разрядов позволяет повысить точность диагностирования, так как различные дефекты электромагнитной системы имеют свои характерные значения параметров частичных разрядов. Например, появляется возможность определения фазы обмотки статора, в которой развивается дефект.
Комбинирование методов вибродиагностики и частичных разрядов дает возможность определять наличие дефектов электромагнитной системы асинхронных электродвигателей, используя различные физические эффекты одновременно, что повышает достоверность диагностирования.
А.В. Костюков, С.Н. Бойченко, А.В. Щелканов, Е.А. Бурда Комбинирование методов вибродиагностики и частичных разрядов при диагностировании асинхронных электродвигателей // РОССИЯ МОЛОДАЯ: ПЕРЕДОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ – В ПРОМЫШЛЕННОСТЬ. - № 1, - 2017. - С.28-32
Статья посвящена исследованию законов распределения параметров вибрации, возникающей в роторных агрегатах в процессе эксплуатации. Для оценки достоверности диагностирования роторных агрегатов важным является знание о характере распределения диагностических признаков, характеризующих работу контролируемого оборудования. Проверка принадлежности эмпирического распределения с теоретическим осуществлена по критерию согласия Пирсона. На основе полученных экспериментальных данных установлено, что эмпирическое распределение диагностических признаков роторного оборудования наилучшим образом описывается логнормальным законом распределения.
Костюков В.Н. Зайцев А.В., Тетерин А.В., Басакин В.В. Исследование законов распределения параметров вибрации возникающей в роторных агрегатах в процессе эксплуатации // РОССИЯ МОЛОДАЯ: ПЕРЕДОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ – В ПРОМЫШЛЕННОСТЬ. - № 1, - 2017. - С.33-36 (http://elibrary.ru/title_about.asp?id=41264)
Рассмотрены актуальные проблемы подготовки кадров для различных отраслей промышленности с учетом специфики учебных программ подготовки кадров высшими учебными заведениями и потребностей реальных производств. На основе анализа программ подготовки кадров, опыта предаттестационной подготовки персонала в области неразрушающего контроля и обучения студентов в высших учебных заведениях, опыта общения с персоналом существующих производственных комплексов сделан вывод о необходимости изменения не только программ обучения в высших учебных заведениях, но и системы подготовки кадров для существующих реалий современных предприятий различных отраслей промышленности.
Костюков В.Н., Косых А.В., Науменко А.П. Об опыте подготовки научных и инженерных кадров и аттестации специалистов в области неразрушающего контроля и технической диагностики // Контроль. Диагностика. - 2017. - С. 38-44
Доклад посвящен проблемам моделирования виброакустических (ВА) сигналов машин и механизмов. Целью работы является формирование подходов к разработке феноменологической модели структуры ВА сигналов при возникновении неисправностей и дефектов. Представлены частные модели структур ВА сигналов некоторых неисправностей поршневых машин.
Костюков В.Н., Науменко А.П. Обобщенная модель механизма формирования и структуры виброакустического сигнала поршневой машины // XXI Всероссийская конференция по неразрушающему контролю и технической диагностике: сборник трудов. Москва, 28 февраля - 2 марта 2017 г. - М.: Издательский дом "Спектр", 2017. - С.187-196
Рассмотрены методические вопросы применения датчиков вала для балансировок и для мониторинга неуравновешенности гибких роторов. На примере четырех-опорного экспериментального валопровода показаны разные результаты вариантов балансировки и отыскания распределенной неуровновешенности гибкого ротора пятью дисками.
Предлагаемый метод позволяет выполнять непрерывную оценку технического состояния остаточного дисбаланса в современных системах мониторинга и автоматической диагностики.
Куменко А.И., Кузьминых Н.Ю., Тимин А.В. Мониторинг распределенной неуравновешенности экспериментального ротора с использованием датчика вала // XXI Всероссийская конференция по неразрушающему контролю и технической диагностике: сборник трудов. Москва, 28 февраля - 2 марта 2017 г. - М.: Издательский дом "Спектр", 2017. - С.186-187
Рассмотрены методические вопросы применения датчиков вала для систем виброконтроля, мониторинга и автоматической диагностики технического состояния энергетических установок. Предлагаются пути совершенствования нормативной базы для систем мониторинга и технической диагностики турбоагрегатов.
Кроме традиционных критериев по параметрам вибрации согласно ГОСТ Р 55263-2012 и ГОСТ Р 55265.2-2012, предложены дополнительные критерии надежности роторов и опор турбоагрегатов, роторы которых опираются на подшипники скольжения. Прежде всего, это критерии для статических и динамических реакций, а так же критерии, связанные со всплытием вала. Для статических реакций на первом этапе предлагается максимально допустимое отклонение в 40 % от веса ротора. Для динамических реакций предлагается ввести нормы, связанные с динамическими нагрузками от остаточного дисбаланса. Для жестких роторов динамические нагрузки не должны превышать 5 % от веса ротора, приходящегося на опору. Для гибких роторов – 2 %.
Даются методики их расчетной оценки по результатам измерений статических и динамических смещений шеек роторов. Даются примеры моделирования статических и динамических сил в опорах мощного турбоагрегата.
Эти критерии оценки технического состояния роторов в условиях эксплуатации предполагают использование полной системы датчиков вала, измеряющей смещения с двух сторон подшипника в соответствии с ГОСТ Р 55263-2012 в отличие от ИСО 13373-3: 2015. Поскольку для введения упомянутых критериев необходимо относительно точное положение шейки вала в расточке подшипника.
Сформулированные критерии необходимы для оценки технического состояния в современных системах автоматической диагностики.
Куменко А.И., Кузьминых Н.Ю., Тимин А.В. Критерии надежности и мониторинг технического состояния мощных турбоагрегатов с использованием статических и динамических сил в опорах валопроводах // XXI Всероссийская конференция по неразрушающему контролю и технической диагностике: сборник трудов. Москва, 28 февраля - 2 марта 2017 г. - М.: Издательский дом "Спектр", 2017. - С.181-186
В статье выполнен анализ нормативных документов - стандартов ИСО, и аналогичных российских ГОСТ, в том числе: ISO 13379- 2:2014 (ГОСТ Р ИСО 13379- 2- 2016) Контроль состояния и диагностика машин. Методы интерпретации данных и диагностирования. Часть 2. Подход на основе данных измерений; ISO 13373-3:2015 (ГОСТ Р ИСО 13373- 3- 2016) Контроль состояния и диагностика машин. Вибрационный контроль состояния машин. Часть 3. Руководство по диагностированию по параметрам вибрации; ISO 13373- 9:2015 (ГОСТ Р ИСО 13373- 9- 2016) Контроль состояния и диагностика машин. Вибрационный контроль состояния машин. Часть 9. Методы диагностирования электродвигателей.
Куменко А.И., Кузьминых Н.Ю. О дополнительных требованиях к системам виброконтроля и мониторинга технического состояния турбоагрегатов ТЭС и АЭС // XXI Всероссийская конференция по неразрушающему контролю и технической диагностике: сборник трудов. Москва, 28 февраля - 2 марта 2017 г. - М.: Издательский дом "Спектр", 2017. - С.174-180
Русский
English 
Публикации
