История развития НПЦ «Динамика» и систем вибродиагностики в России
Владимир Николаевич Костюков - русский инженер, изобретатель и ученый
Само появление Научно-производственного центра «Динамика», а так же все значимые вехи в истории Центра и развития систем мониторинга и вибродиагностики в России неразрывно связаны с выдающимся инженером, изобретателем и ученым Владимиром Николаевичем Костюковым.
Владимир Николаевич родился 6 апреля 1950 года в г. Вильнюсе Литовской ССР. В 1972 году окончил Омский институт инженеров железнодорожного транспорта по специальности «Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте». Подающему надежды молодому специалисту предложили остаться в институте в должности инженера отдела научно-исследовательских работ и поручили разработку и внедрение приборов для виброакустической диагностики поршневых компрессоров «ПАРК-1».
В 1974 году Владимир Николаевич перешел на работу в Омский филиал НИАТ, где создал автоматизированные комплексы «Сигма» и приборы вибродиагностики РАПИД. Эти разработки были защищены 10 изобретениями, удостоены в начале 1980-х годов серебряной и 2 бронзовых медалей ВДНХ. Как лучший молодой ученый, он был удостоен почетного знака ЦК ВЛКСМ «Мастер-умелец».
В 1984 г. Владимир Николаевич защитил кандидатскую диссертацию по теме «Использование методов виброакустической диагностики для оценки технического состояния шестеренных насосов». В течение последующих пяти лет в том же научно-исследовательском институте руководил сектором разработки и изготовления электронных систем управления и диагностики технологического оборудования в машиностроении.
В 1989 году он был приглашен руководством ПО «Омскнефтеоргсинтез» для решения проблем вибродиагностики и мониторинга технического состояния насосно-компрессорного оборудования предприятия. Успешное внедрение первых систем компьютерного мониторинга насосного оборудования позволило Владимиру Николаевичу в июне 1991 года основать Научно-производственный центр «Диагностика, надежность машин и комплексная автоматизация» – НПЦ «Динамика», в котором он с момента основания и до июля 2015 года занимал должность генерального директора.
В 1998 году за работу «Стационарные системы непрерывного мониторинга безопасной эксплуатации машинного оборудования потенциально опасных производств химической, нефтехимической и нефтегазоперерабатывающей промышленности» и широкое внедрение стационарных систем мониторинга и вибродиагностики КОМПАКС В.Н. Костюков в составе коллектива авторов был удостоен премии Правительства РФ в области науки и техники.
Методы исследования, научная новизна и практическая ценность выполненных работ были обобщены в докторской диссертации «Разработка элементов теории, технологии и оборудования систем мониторинга агрегатов нефтехимических комплексов», которая была защищена в 2001 году в МГТУ им. Н.Э. Баумана и посвящена решению крупной народно-хозяйственной проблемы – повышению эффективности промышленного производства путем безопасной ресурсосберегающей эксплуатации крупных комплексов оборудования на основе мониторинга в реальном времени.
Развитие нового направления потребовало решения проблем подготовки инженерных и научных кадров, поэтому в 1997 г. В. Н. Костюков совместно с единомышленниками организовал Институт радиоэлектроники, сервиса и диагностики, где возглавил кафедру «Диагностика и промышленная безопасность». Являясь профессором Омского государственного технического университета, он основал лабораторию сигнальных процессоров, а будучи профессором Омского государственного университета путей сообщения обновил лабораторию систем управления локомотивов в депо Московка.
Являясь членом национальных профессиональных и общественных организаций, Владимир Николаевич оказывал постоянную помощь и поддержку научно-промышленному союзу «Управление рисками, контроль и мониторинг» - НПС РИСКОМ, ассоциации «Ростехэкспертиза», ассоциации нефтехимиков и нефтепереработчиков России, Российскому обществу по неразрушающему контролю и технической диагностике – РОНКТД, Омское региональное отделение которого он возглавлял в течение ряда лет. Владимир Николаевич входил в состав Научного Совета РАН по автоматизированным системам диагностики и испытаний, в Совет по защите докторских и кандидатских диссертаций при Омском государственном техническом университете, являлся организатором и председателем тематической секции «Real-time condition monitoring of machinery» и программного комитета Международной конференции «Condition Monitoring and Machinery Failure Prevention Technologies»: СМ/MFPT (2009-2015 гг.) Британского общества по неразрушающему контролю и технической диагностике (BINDT). В. Н. Костюков был активным участником региональных программ «СибВПКнефтегаз» и «Сибирское машиностроение».
Владимир Николаевич Костюков является автором 525 печатных работ, в т.ч. 6 монографий и учебных пособий, 130 свидетельств и патентов на изобретения, промышленные образцы и товарные знаки, программные продукты, ряда стандартов и руководящих документов. Под его руководством подготовлены и успешно защищены 2 докторских и 7 кандидатских диссертаций. В 2011 году Владимиру Николаевичу присвоено звание «Ученый года», а возглавляемому им НПЦ «Динамика» вручен диплом и золотая медаль конкурса «100 лучших ВУЗов и НИИ России» в номинации «Лучшее научно-производственное предприятие России».
За активную гражданскую позицию, общественную и благотворительную деятельность Владимир Николаевич был избран Академиком Международной Академии Общественных наук. В 2007 г. ему была присвоена высокая общественная награда «Герой труда», в 2008 г. он был включен в библиографическую энциклопедию «Выдающиеся деятели России», а в 2014 году он и возглавляемый им Центр удостоены ряда наград и почетных званий, в частности «Global ECO Brand Award», «За службу России», «Эколог года», «Технологический прорыв», «Надежный поставщик». В 2015-2016 годах Владимир Николаевич удостоен таких общественных наград, как орден «Русской земли», «За милосердие и благотворительность», «Заслуженный руководитель», «Заслуженный инженер России».
В 2015 году Владимир Николаевич Костюков учредил и возглавил Совет директоров НПЦ «Динамика», оставив оперативное управление предприятием, и сконцентрировался на стратегических вопросах развития Центра и Российской школы мониторинга. В этом же году он был избран академиком Российской инженерной академии и основал на базе НПЦ «Динамика» Сибирский научный центр мониторинга производственно-транспортного комплекса Российской инженерной академии.
В 2016 году Владимир Николаевич был удостоен звания «Генеральный конструктор РИА», почетный знак и свидетельство на который было вручено ему на юбилейной научно-практической конференции по случаю 25-летия НПЦ «Динамика».
18 июля 2017 года на 68 году жизни Владимир Николаевич Костюков скоропостижно скончался, оставив неизгладимый след в истории Российской науки и бизнеса, основанного на интеллекте и творчестве, силе воли и трудолюбии. Результаты его трудов продолжают обеспечивать ресурсосберегающую безопасность сотням производств десятков предприятий 12 отраслей народного хозяйства России, стран ближнего и дальнего зарубежья.
Прибор диагностики поршневых компрессоров ПАРК-1
Разработкой методов и приборов виброакустической диагностики машин, механизмов и процессов начали заниматься в 1972 году, когда был создан и внедрен на испытательном стенде в серийном производстве прибор диагностики поршневых компрессоров ПАРК-1.
В этом приборе были реализованы методы диагностики дефектов компрессора по циклограмме его работы со стохастическим усреднением результатов в различных частотных полосах. Прибор позволял диагностировать такие производственные дефекты компрессоров, как повышенный вылет поршня, дефекты всасывающего и нагнетательного клапанов, эксцентриситет ротора в статоре и др.
Он использовался на станции обкатки и испытаний компрессоров ДХ2-1010 в серийном производстве, обеспечивающем выпуск до одного миллиона компрессоров в год. В качестве датчиков применялись пьезоэлектрические акселерометры ИС-318, а впоследствии - ИС-312, ИС-313, как имеющие более широкий частотный диапазон.
В приборе ПАРК-1 были использованы первые экспертные системы мониторинга КАЧЕСТВА производства.
Автоматизированные комплексы для экспериментальных исследований виброакустических процессов в насосах и агрегатах СИГМА
С 1975 года стали заниматься разработкой методов и средств диагностики и прогнозирования технического состояния шестеренных топливных насосов и гидроагрегатов. Были созданы мощные автоматизированные комплексы для экспериментальных исследований виброакустических процессов в шестеренных топливных насосах и гидроагрегатах в опытном и серийном производствах - СИГМА.
Комплексы СИГМА позволяли производить временной и спектральный анализ сигналов с помощью анализатора С5-3 с записью на ленту шлейфового осциллографа Н-115, записывать по нескольким каналам виброакустические сигналы и их огибающие в диапазоне частот от десятков герц до сотен килогерц на ленту магнитографа Н-048, измерять и распечатывать на принтере ЭУМ-23 и перфораторе ПЛ-150 цифровые значения диагностических признаков с последующей обработкой трендов и спектров вибраций на вычислительных машинах Минск-32 и ЕС.
За семь лет эксплуатации через системы прошли тысячи агрегатов серийного производства и десятки агрегатов на длительных и ускоренных испытаниях в опытном производстве. Были выявлены основные закономерности формирования виброакустических сигналов при возникновении различных производственных и эксплуатационных дефектов в агрегатах. Определены закономерности и стадии разрушения, созданы методы безразборной диагностики агрегатов на обкатке и приемосдаточных испытаниях и прогноза их потенциального ресурса в эксплуатации.
Приборы диагностики агрегатов в серийном производстве и в эксплуатации РАПИД
На базе комплексов СИГМА была создана серия приборов РАПИД для диагностики агрегатов в серийном производстве и в эксплуатации. Приборы демонстрировались на выставке «Прогресс-83» и были удостоены серебряной и двух бронзовых медалей ВДНХ СССР.
При приемке этих приборов потребителями были сформулированы жесткие требования по метрологии: «Если измеряете вибрацию, то укажите параметр, диапазон частот, диапазон амплитуд,погрешность в соответствии с ГОСТами». Так пришлось отказаться от иллюзий нормировать погрешность в диапазоне частот выше 3000 Гц, тем более при установке датчика на магнит или щуп.
В этот же период 1975-1985 гг. активно развивались методы виброакустической диагностики применительно к процессам обработки резанием - глубокому сверлению корпусов, фрезерованию лопаток турбин, шлифованию лопаток и зубьев шестерен, точению труднообрабатываемых сплавов.
В 1986-1988 гг. активно осваивалось применение микропроцессоров на примере управления электровысадочными автоматами для штамповки заготовок с автоматическим управлением по температуре заготовки. При этом износ матрицы и пуансона оценивался по параметрам виброакустического сигнала. В этот период был создан также ряд систем автоматического управления ионно-плазменным напылением деталей и автоматического управления пайкой твердосплавного инструмента по температуре в установках ТВЧ.
В системах РАПИД использовалась первая Автоматическая Экспертная система на основе псевдокогерентной селекции Шумовых и Периодических Составляющих (ШПС) огибающей виброакустического сигнала.
Первая стационарная система мониторинга состояния насосных агрегатов СВК-1
Весной 1989 г. главный механик Омского нефтеперерабатывающего завода В.Н. Долгопятов поставил задачу диагностики насосных агрегатов технологических установок НПЗ:
фото долгопятов слева «Несколько раз проверял работу механиков и машинистов - зайду в насосную, постою там минут 40 - никого нет, хотя машинист должен постоянно обходить насосы; зайду в операторную - они там что-то обсуждают, машинист ко мне: «Виктор Николаевич, я только что из насосной - там все в порядке.» Если так ведет себя хороший машинист, то что говорить о плохом?
Отсутствие наблюдения за оборудованием, наглядной информации о его состоянии - и есть главная причина аварий. Несколько раз оснащал механиков, машинистов виброакустическими приборами и с наушниками, и с указателем - ни к чему хорошему это не привело: у кого-то прибор не работает, кто-то им не работает, датчик ставят туда, где вибрация меньше и т.д. Субъективные методы не годятся, необходим объективный контроль, не зависящий от мнений, желаний и умений персонала. Состояние оборудования должно определяться надежно, представляться просто и доходчиво, быть понятным бывшему ПТУ-шнику!». Этот подход и был положен в основу созданных систем.
Система СВК-1 была первой стационарной системой виброконтроля состояния насосных агрегатов, внедренной на Омском НПЗ в октябре 1990 г. Она автоматически определяла 5 основных неисправностей: подшипников, кавитации, центровки, балансировки и качества крепления.
Разработке системы предшествовал период исследований виброхарактеристик крупных насосных агрегатов для определения места и способа установки датчиков, необходимого перечня диагностируемых параметров, пороговых значений параметров вибрации. Для проведения исследований применялось методическое и аппаратное обеспечение систем серии РАПИД, разрабатывавшихся с середины 70-х годов для диагностики насосных агрегатов авиационных двигателей.
В ходе исследований было установлено, что контроль состояния машины только по параметру виброскорости, как это требовали существовавшие в то время нормы, требует установки до 12 датчиков на агрегате, методика диагностирования сложна и часто приводит к пропуску неисправного агрегата. На основе принципа информационной полноты был определен минимально-необходимый перечень диагностических признаков (виброускорение, виброскорость, виброперемещение) для надежного контроля состояния агрегата по минимальному числу датчиков вибрации.
Система СВК-1 контролировала работу двух пропановых насосных агрегатов мощностью 500 кВт установки деасфальтизации 36/1-3. Уже в этой системе можно отметить элементы, которые присутствовали во всех последующих разработках: получение 3 параметров вибрации из сигнала одного датчика; полный самоконтроль аппаратных средств, включая датчик.
Система измеряла вибрацию в 4 точках каждого насосного агрегата - на подшипниках насоса и двигателя. В системе использовались аналоговые электронные блоки для обработки сигналов, цифровые индикаторы и светодиоды для отображения информации о состоянии оборудования, элементы жесткой логики и механические переключатели для управления ее работой. Был предусмотрен вывод протоколов измерения на принтер, но персонал попросил это переделать и вывести информацию на привычный ему КСП, для экономии бумаги которого нам пришлось разработать блок, адаптивно изменяющий скорость записи в зависимости от состояния агрегата.
Система хорошо зарекомендовала себя на установке 36-1/3, выдала первый положительный диагноз о разрушении подшипника электродвигателя, который подтвердился при его разборке, и проработала до августа 1993 г., когда ей на смену пришла система вибромониторинга КОМПАКС®.
Первая стационарная система компьютерного мониторинга насосных агрегатов со встроенным анализатором вибрации - СВИП-64
Система СВИП-64М - диагностики и прогнозирования технического состояния подшипников центробежных насосных агрегатов на 64 датчика - была внедрена на установке АВТ-10 Омского НПЗ в июле 1991 г.
Она уже содержала в своем составе экзотическую по тем временам и первую на объединении персональную ЭВМ АТ286, установленную в цехе на установке. Применение дисплея ПЭВМ, как универсального средства отображения информации, решило проблемы с индикацией состояния оборудования, поскольку другие решения громоздки и не дают полной возможности отобразить состояние агрегатов и тенденции его изменения, тем более прогноз.
ПЭВМ решала задачи сбора данных с локальных диагностических станций, расчета параметров прогноза на основании уравнений авторегрессии - скользящего среднего, архивирования данных, одновременного вывода графиков тренда двух различных вибропараметров в разных временных шкалах и его прогноза, печати протоколов измерений, отображения результатов полного самоконтроля системы.
Управление режимами работы осуществлялось посредством меню. Конфигурирование программно-аппаратных средств для настройки системы на конфигурацию установки и диагностируемых агрегатов реализовано в специальной опции меню.
Весь программный комплекс был написан в графическом режиме EGA на языке Си под управлением DOS. Этот программный комплекс, относящийся по современной классификации к SCADA (Supervision Control and Data Acquisition) системам ММI типа (Man-Machine Interface - интерфейс «человек-машина») был, по-видимому, одной из первых систем такого рода не только в России, но и в мире.
Именно в этот период были определены нормы параметров вибрации насосных агрегатов. Следует заметить, что численные значения норм, определенные в то время на небольшой выборке агрегатов по разработанной методике, претерпели незначительное изменение после широкомасштабного внедрения систем КОМПАКС®, когда они были уточнены и утверждены Госгортехнадзором России.
Большое внимание при разработке стационарных систем уделялось выбору места и способа крепления датчика вибрации. Традиционные способы крепления вибродатчиков (крепление на шпильке, магнитное крепление, клеевое крепление) либо требуют доработки конструкции агрегата (что недопустимо), либо недостаточно надежны в реальных условиях эксплуатации.
Был разработан способ крепления датчиков, не требующий доработки корпуса агрегата, что соответствовало требованиям Госгортехнадзора, достаточно надежный в эксплуатации и позволяющий получать максимум информации при минимальном количестве датчиков.
Сформулированы и реализованы основные требования к конструкции самих датчиков системы, прежде всего большой отдачи - до 100 пКл/м/с2 - для работы на длинные кабельные линии до 500 м и более, обеспечения их безотказной работы в течение всего срока эксплуатации систем (не менее 10 лет).
При дальнейшем развитии систем конструкция датчиков постоянно совершенствовалась, учитывая опыт реальной эксплуатации. Разработаны вибродатчики с магнитным креплением, термопары специальных конструкций, датчики тока, частоты вращения, давления, уровня, перемещения и т.д.
Таким образом, были изысканы способы обеспечения контролепригодности существующих машин и агрегатов взрывобезопасного исполнения без их доработки, разработаны конструкции датчиков и приспособлений для их крепления, реализующих стратегию диагностики минимальной стоимости - СДМС™ при допустимой ошибке распознавания.
Основание НПЦ «Динамика», стационарные системы вибромониторинга КОМПАКС® и Руководящий документ
В связи с успешным внедрением первых стационарных систем компьютерного мониторинга 11 июня 1991 г. в Омске был основан Научно-производственный центр «Диагностика, надежность машин и комплексная автоматизация» - НПЦ «Динамика».
В период с 1991 по 1994 гг. 10 установок Омского НПЗ были оснащены первыми системами компьютерного мониторинга состояния насосно-компрессорных агрегатов со встроенной автоматической экспертной системой - системы КОмпьютерного Мониторинга для Предупреждения Аварий и Контроля Состояния КОМПАКС®.
Внедрение систем сопровождалось созданием серьезной нормативной и методологической базы, основу которой составил Руководящий документ «Центробежные электроприводные насосные и компрессорные агрегаты, оснащенные системами компьютерного мониторинга для предупреждения аварий и контроля технического состояния типа КОМПАКС®. Эксплуатационные нормы вибрации», утвержденный Минтопэнерго и Госгортехнадзором РФ в 1994 году.
В данном документе впервые в мире были пронормированы для различных типов агрегатов не только виброскорость и виброперемещение, но и виброускорение, а так же скорости роста вибропараметров. А самое главное – этот документ разрешил при внедрении систем КОМПАКС® переход на эксплуатацию оборудования по фактическому техническому состоянию.
В феврале 1994 г. система компьютерного мониторинга для предупреждения аварий и контроля состояния КОМПАКС® была принята Комиссией Минтопэнерго РФ и Госгортехнадзора России и рекомендована к широкому внедрению. Разработанные датчики, модули и системы в целом в комплексе с программным обеспечением испытаны, аттестованы и приняты Комиссией Департамента нефтепереработки Минтопэнерго совместно с Госгортехнадзором России. Системы КОМПАКС® аттестованы Госстандартом, включены в Государственный реестр средств измерений и разрешены к применению Госгортехнадзором России на всей территории Российской Федерации.
С 1995 г. началось широкомасштабное внедрение систем на предприятиях России. В период до 1998 г. были успешно внедрены системы в Ангарской НХК, Тобольском НХК, Волгоградском НПЗ, Ачинском НПЗ, Славнефть-Ярославском НПЗ и других предприятиях страны.
Первые системы мониторинга состояния оборудования КОМПАКС®
1993-1994 гг. Разработаны и внедрены первые системы компьютерного мониторинга состояния насосно-компрессорных агрегатов со встроенной автоматической экспертной системой оценки технического состояния агрегатов КОМПАКС®.
1994 г. Создана стендовая система диагностики технического состояния электродвигателей по вибрации, температуре и току КОМПАКС®-РПЭ.
1994 г. Создана стендовая система балансировки роторов электродвигателей КОМПАКС®-РЭБ — автоматическое определение величины и положения дисбаланса роторов электродвигателей с одного пуска.
1994 г. Создана стендовая система автоматической вибродиагностики и балансировки роторов консольных насосов КОМПАКС®-РПМ.
1994 г. Создана стендовая система вибродиагностики подшипников качения КОМПАКС®-РПП.
1994 г. Создана первая диагностическая сеть предприятия Compacs-Net® по телефонным коммутируемым каналам связи на восьми производствах Омского НПЗ.
1995 г. Создана персональная система автоматической вибродиагностики на базе микрокомпьютера для диагностики агрегатов, не подключенных к стационарным системам Compacs®-Micro.
1996 г. В локомотивном депо Московка Западно-Сибирской железной дороги в цехе планового ремонта ТР-1 впервые внедрена стендовая система для автоматической диагностики колесно-моторных блоков электропоездов КОМПАКС®-ЭКСПРЕСС.
Институт радиоэлектроники, сервиса и диагностики - ИРСИД
В 1997 г. НПЦ «Динамика», совместно с коллегами, учредил негосударственное образовательное учреждение (НОУ) «Институт радиоэлектроники, сервиса и диагностики - ИРСИД», для подготовки специалистов в области неразрушающего контроля.
В ноябре 2002 г. было получено, а в 2005 г. подтверждено свидетельство о государственной аккредитации высшего учебного заведения, выданное Федеральной службой по надзору в сфере образования и науки.
С 1996 г. в НПЦ «Динамика» проводились занятия со студентами специальности «Приборы и методы контроля качества и диагностики» кафедры «Радиотехнические устройства и системы диагностики» Омского государственного технического университета, а с 1997 г. со студентами этой специальности НОУ «Институт радиоэлектроники, сервиса и диагностики» (ИРСИД). В 2005 г. в НПЦ «Динамика» был открыт филиал кафедры «Диагностика и промышленная безопасность» НОУ ИРСИД.
В 2007 г. в НОУ «ИРСИД» открыта очная и заочная аспирантура.
Создание АСУ БЭР™ КОМПАКС®
В 1997 г. Была разработана технология и Автоматизированная система управления безопасной ресурсосберегающей эксплуатацией и ремонтом оборудования опасных производственных объектов (АСУ БЭР™ КОМПАКС®), объединяющая стационарные системы мониторинга состояния оборудования, стендовые системы контроля качества агрегатов и их узлов, персональные системы автоматической вибродиагностики Compacs®-Micro в единую компьютерную диагностическую сеть Compacs-Net®.
Внедрение безопасных ресурсосберегающих технологий эксплуатации сложных производственных объектов, содержащих сотни и тысячи машин, агрегатов и прочего оборудования сегодня невозможно без применения методов и средств безразборной технической диагностики, обеспечивающих автоматическую оценку и прогнозирование технического состояния объектов и интервала безопасной эксплуатации в процессе их функционирования по прямому назначению во всем диапазоне рабочих режимов и влияющих факторов современного производства.
В настоящей монографии предпринята попытка подвести некоторые итоги развития систем компьютерного мониторинга и диагностики машинного оборудования КОМПАКС® за первые 10 лет работы специалистов НПЦ «Динамика» и предприятий-потребителей продукции Центра в нефтехимии и нефтепереработке.
За эти годы были разработаны и внедрены на различных стадиях «жизненного цикла» оборудования предприятий отрасли около сотни стационарных систем КОМПАКС® диагностики, мониторинга и прогнозирования технического состояния агрегатов, машин и механизмов, на основе, прежде всего, виброакустического метода неразрушающего контроля, которые обеспечили существенное снижение аварий, производственных неполадок и простоев технологических установок по этим причинам. Существенно повышено качество ремонта механизмов, узлов и агрегатов благодаря внедрению в ремонтном производстве предприятий диагностических систем, обеспечивающих объективный контроль качества ремонта.
Премия Правительства Российской Федерации
В 1998 г. за работу «Стационарные системы непрерывного мониторинга безопасной эксплуатации машинного оборудования потенциально опасных производств химической, нефтехимической и нефтегазоперерабатывающей промышленности» и широкое внедрение стационарных систем мониторинга и вибродиагностики КОМПАКС®Премией Правительства Российской Федерации в области науки и техники был удостоен коллектив авторов: Малов Е.А. (Госгортехнадзор РФ), Бронфин И.Б., Долгопятов В.Н. (Омский НПЗ), сотрудники НПЦ «Динамика» – Костюков В.Н., Бойченко С.Н., Мелинг А.Я., Тарасов Е.В., Павленко Б.А.
Становление и развитие российской школы мониторинга
26 апреля 2001 г. Костюков Владимир Николаевич успешно защитил докторскую диссертацию «Разработка элементов теории, технологии и оборудования систем мониторинга агрегатов нефтехимических комплексов». Защита проходила в МГТУ им. Баумана, г. Москва, что явилось краеугольным камнем в основании российской школы мониторинга и технической диагностики.
Решение проблемы энергетического обеспечения страны тесно связано с безопасной эксплуатацией машинных агрегатов непрерывных производств нефтегазовой отрасли и, прежде всего, нефтехимических комплексов (НХК). Высокая концентрация машинных агрегатов в НХК: насосных, компрессорных, воздушного охлаждения, дымососов и т.д. с единичными мощностями от десятков кВт до единиц МВт, скрытый характер возникновения и развития неисправностей, плохая наблюдаемость дефектов агрегатов, что внешне проявляется как внезапный отказ - нередко являлись причиной возникновения производственных неполадок и аварийных ситуаций, которые сопровождались большими материальными потерями и загрязнением окружающей среды.
В последнее время Госгортехнадзор России предусматривает усиление надзора за техническим состоянием эксплуатируемого оборудования с применением современных методов и автоматических средств мониторинга, адекватно отражающих высокую скорость процессов, протекающих в кольце «наблюдение-управление-устойчивость-наблюдение».
Это требует разработки новых подходов к созданию автоматических систем диагностики и мониторинга (СДМ), обеспечивающих минимальную стоимость автоматического диагностирования, доставки и реализации персоналу НХК диагностических предписаний по управлению состоянием агрегатов с контролем исполнения. Существующая нормативная база и эксплуатационные нормы вибрации не отвечают потребностям автоматических СДМ и не обеспечивают безопасной эксплуатации агрегатов НХК. Требует развития и технология применения автоматических СДМ как стандартных промышленных систем.
Таким образом, в решении важной народнохозяйственной задачи обеспечения безопасной ресурсосберегающей эксплуатации комплексов машин и непрерывных производств возникает научная проблема разработки теории, технологии и оборудования систем мониторинга агрегатов нефтехимических комплексов в условиях реального функционирования с учетом влияния человеческого фактора.
Научно-методическое и нормативно-техническое обеспечение мониторинга состояния оборудования в реальном времени
Костюков, В. Н. Автоматизированные системы управления безопасной ресурсосберегающей эксплуатацией оборудования нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств (АСУ БЭР – КОМПАКС®) (монография) /В. Н. Костюков, С.Н. Бойченко, Ал.В. Костюков. – М.: Машиностроение, 1999. – 163 с.
Костюков, В. Н. Практические основы виброакустической диагностики машинного оборудования /В. Н. Костюков, А. П. Науменко. - Омск: Изд-во ОмГТУ, 2002. – 108 с.
Костюков, В. Н. Мониторинг безопасности производства (монография) /В. Н. Костюков. - М.: Машиностроение, 2002. – 224 с.
Костюков, В. Н. Повышение операционной эффективности предприятий на основе мониторинга в реальном времени (монография) /В. Н. Костюков, Ан.В. Костюков. - М.: Машиностроение, 2009. – 192 с.
Костюков, В. Н. Основы виброакустической диагностики и мониторинга машин: учеб. пособ. /В. Н. Костюков, А. П. Науменко. - Омск: Изд-во ОмГТУ, 2011.– 360 с.
Костюков, В. Н. Основы виброакустической диагностики и мониторинга машин: учеб. пособие /В. Н. Костюков, А. П. Науменко; М-во образования и науки РФ, ГОУ ВПО «Омский гос. тех. ун-т»; НПЦ «Динамика». — 2-е изд., с уточн. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2014 г., 378 с.
СА 03-001-05. Центробежные насосные и компрессорные агрегаты опасных производств. Эксплуатационные нормы вибрации /В. Н. Костюков [и др.]; НПЦ «Динамика», «РОСТЕХЭКСПЕРТИЗА» / Согласован Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору РФ, письмо от «1» февраля 2005 г. – М.: Компрессорная и химическая техника, 2005. – 24 с.: ил. – (Серия 03. Нормативные документы межотраслевого применения по вопросам промышленной безопасности и охраны недр).
СА 03-002-05. Системы мониторинга агрегатов опасных производственных объектов. Общие технические требования /В. Н. Костюков [и др.]; НПЦ «Динамика», «РОСТЕХЭКСПЕРТИЗА» / Согласован Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору РФ, письмо от «1» февраля 2005 г. - М.: Компрессорная и химическая техника, 2005. - 42 с. – (Серия 03. Нормативные документы межотраслевого применения по вопросам промышленной безопасности и охраны недр).
СТО 03-002-08. Мониторинг оборудования опасных производств. Порядок организации /В. Н. Костюков [и др.]; НПЦ «Динамика». – М.: Научно-промышленный союз «РИСКОМ». - 2008. - 37 с.- (Серия 03. Нормативные документы межотраслевого применения по вопросам промышленной безопасности и охраны недр).
СТО 03-003-08. Мониторинг оборудования опасных производств. Термины и определения /В. Н. Костюков [и др.]; НПЦ «Динамика». - М.: Научно-промышленный союз «РИСКОМ», 2008. - 24 с. - (Серия 03. Нормативные документы межотраслевого применения по вопросам промышленной безопасности и охраны недр).
СТО 03-004-08. Мониторинг оборудования опасных производств. Процедуры применения /В. Н. Костюков [и др.]; НПЦ «Динамика». - М.: Научно-промышленный союз «РИСКОМ», 2008. - 14 с.- (Серия 03. Нормативные документы межотраслевого применения по вопросам промышленной безопасности и охраны недр).
ГОСТ Р 53563-2009. Контроль состояния и диагностика машин. Мониторинг состояния оборудования опасных производств. Порядок организации. – Введ. 01.01.2011. - М.: «Стандартинформ», 2010. - 5 с.
ГОСТ Р 53564-2009. Контроль состояния и диагностика машин. Мониторинг состояния оборудования опасных производств. Требования к системам мониторинга. – Введ. 01.01.2011. - М.: «Стандартинформ», 2010. - 20 с.
ГОСТ Р 53565-2009. Контроль состояния и диагностика машин. Мониторинг состояния оборудования опасных производств. Вибрация центробежных насосных и компрессорных агрегатов. – Введ. 01.01.2011. - М.: «Стандартинформ», 2010. - 8 с.
СТО 03-007-11. Стационарные поршневые компрессорные установки опасных производств. Эксплуатационные нормы вибрации /В. Н. Костюков, А. П. Науменко; НПЦ «Динамика», НПС «РИСКОМ». - М.: Компрессорная и химическая техника, 2012. - 18 с. - (Серия 03. Нормативные документы межотраслевого применения по вопросам промышленной безопасности и охраны недр).
СТО 03-001-12. Поршневые компрессоры нефтеперерабатывающих, нефтехимических и химических предприятий. Эксплуатация, технический надзор, ревизия, отбраковка и ремонт / В. Н. Костюков, А. П. Науменко [и др.]; ВНИКТИнефтехимоборудование. - Волгоград, 2013. – 242 с.
ГОСТ 32106-2013. Контроль состояния и диагностика машин. Мониторинг состояния оборудования опасных производств. Вибрация центробежных насосных и компрессорных агрегатов. - Введ. 01.11.2014. - М.: «Стандартинформ», 2014. - 8 с.
ГОСТ Р 56233-2014. Контроль состояния и диагностика машин. Мониторинг состояния оборудования опасных производств. Вибрация стационарных поршневых компрессоров. - Введ. 01.12.2015. - М.: «Стандартинформ», 2015. - 20 с.
За 45 лет работы в области виброакустической диагностики и мониторинга разработаны и внедрены в производство в различных отраслях народного хозяйства 760 автоматизированных диагностических комплексов, систем и приборов. Данное оборудование обеспечивает объективную оценку технического состояния на всех этапах «жизненного цикла» машин, механизмов и агрегатов - при разработке и доводке конструкции в опытном производстве, серийном производстве и эксплуатации. Новизна технических решений подтверждена более 130 авторскими свидетельствами и патентами РФ на изобретения, промышленные образцы и полезные модели, свидетельствами о государственной регистрации программ для ЭВМ и свидетельствами на товарные знаки, в т.ч. международными патентами на промышленные образцы.
Научную деятельность под руководством Председателя Совета Директоров Научно-производственного Центра «Динамика» Владимира Николаевича Костюкова – лауреата премии Правительства Российской Федерации, доктора технических наук, профессора – ведут доктора и кандидаты наук, высококвалифицированные инженеры, аспиранты и студенты. За эти годы подготовлены и защищены 2 докторских и 7 кандидатских диссертаций. Ежегодно пополняется и растет фонд объектов интеллектуальной собственности и научных публикаций. Процесс прикладных исследований носит глобальный и непрерывный характер.
В июле 2017 г. на 68-м году жизни скоропостижно скончался основатель Центра КОСТЮКОВ Владимир Николаевич. Несмотря на невосполнимую утрату в ряду НПЦ «Динамика», рожденная его трудами научная школа мониторинга и диагностики продолжает вести активную деятельность, поднимая авторитет России как высокотехнологичной и инновационно ориентированной державы. Ученики этой школы представляют основной научный и инженерный потенциал фирмы и на основе более чем 25-летнего успешного опыта намерены далее развивать технологию безопасной ресурсосберегающей эксплуатации оборудования опасных производств на базе систем диагностики и мониторинга КОМПАКС®.
Сибирский Научный Центр Мониторинга объектов производственно-транспортного комплекса Российской Инженерной Академии
На основании постановления президиума РИА от 15 октября 2015г на базе ООО НПЦ «Динамика» создан Сибирский научный центр мониторинга (далее СНЦМ) «Интеллектуальные технологии мониторинга, диагностики и управления безопасной ресурсосберегающей эксплуатацией оборудования производственно-транспортного комплекса в условиях априорной неопределенности - «Интех-МОУ» .
Председателем и научным руководителем Сибирского научного центра мониторинга был назначенКостюков Владимир Николаевич - Председатель Совета директоров, Научный руководитель - главный конструктор НПЦ «Динамика», д.т.н., профессор, лауреат премии Правительства РФ, специалист III-го уровня по вибродиагностике, акустической эмиссии, визуальному и измерительному контролю, академик Российской Инженерной Академии, академик Международной Академии Общественных Наук, профессор Омского государственного технического университета, профессор Омского государственного университета путей сообщения, заведующий кафедрой «Диагностика и промышленная безопасность» Института радиоэлектроники, сервиса и диагностики (ИРСИД). Автор 524 научных работ, в том числе монографий, стандартов, учебных пособий, изобретений и других объектов патентного и авторского права в области технической диагностики и мониторинга состояния оборудования и процессов.
В настоящее время Сибирским Научным Центром Мониторинга руководит генеральный директор НПЦ «Динамика», к.э.н., член-корреспондент РИА Костюков Андрей Владимирович
Целью деятельности СНЦМ является региональная и межрегиональная координация научно-технической деятельности в области исследований и освоения новых технологий управления техническим состоянием, мониторинга и диагностики, обеспечения безопасной ресурсосберегающей эксплуатации и ремонта технологического оборудования базовых отраслей промышленности и транспорта.
К основным задачам СНЦМ относится:
теоретические и экспериментальные исследования,
проведение НИОКР по актуальным проблемам оптимизации и интеллектуализации диагностического мониторинга ресурсосберегающей технологической безопасности объектов опасных производств,
развитие научно-технического сотрудничества с крупными копоративными заказчиками в рамках Дорожных карт, Соглашений, Протоколов и совместных рабочих групп НП «Сибирское машиностроение» с ПАО «Газпром», АО «Газпромнефть», ПАО «СИБУР Холдинг», АК «Транснефть», ПАО «АЛРОСА», АО «РЖД», ПАО «ГМК «Норильский никель» и др.,
участие в реализации научно-технической политики в СФО в рамках сотрудничества с межрегиональной ассоциацией «Сибирское соглашение»,
обеспечение импортонезависимости и развитие отечественных инновацианных технологий в области технологической и промышленной безопасности.
Приоритетное направление деятельности СНЦМ заключается в развитии встроенного и сетевого искусственного интеллекта для повышения глубины и достоверности технического диагноза в условиях нечетких и неопределенных данных об объекте и окружающей среде на основе нечетких вычислений, ранговых преобразований и, синтеза адаптивных и самонастраивающихся систем.
Также к важнейшим направлениям деятельности СЦНМ относится формирование и защита интеллектуальной собственности, созданной в процессе НИОКР.
Одной из первых научных работ центра мониторинга стала разработка методологии оценки ресурса оборудования ТЭС и АЭС на основе систем КОМПАКС® с представлением гранта Российским научным фондом по ключевой проблеме «Создание новых методик определения остаточного ресурса и оперативного контроля механизмов и конструкций в процессе их эксплуатации» на 2015-2017 годы.
В частности, создается уникальная исследовательская система измерения статических и динамических характеристик роторного оборудования на основе автоматических систем вибродиагностического мониторинга КОМПАКС® .
Является автором более 100 научных работ в области технической диагностики и мониторинга состояния оборудования.
В 2007 г. защитил кандидатскую диссертацию «Организационно-экономический механизм управления эксплуатацией оборудования (на примере нефтеперерабатывающих предприятий)».
Костюков Алексей Владимирович
Первый заместитель генерального директора - технический директор НПЦ «Динамика», руководитель метрологической службы, руководитель НОАП, к.т.н., специалист III-го уровня по вибродиагностике, акустической эмиссии, визуальному и измерительному контролю.
Является автором более 120 научных работ в области технической диагностики и мониторинга состояния оборудования.
В 2006 г. защитил кандидатскую диссертацию «Контроль и мониторинг технического состояния центробежного насосного агрегата по трендам вибропараметров».
Бойченко Сергей Николаевич
заместитель Генерального директора НПЦ «Динамика» по науке, к.т.н., лауреат премии Правительства РФ, специалист III-го уровня по вибродиагностике, акустической эмиссии, визуальному и измерительному контролю.
Является автором более 80 научных работ в области технической диагностики и мониторинга состояния оборудования.
В 2006 г. защитил кандидатскую диссертацию «Контроль и мониторинг технического состояния центробежного насосного агрегата по спектральным параметрам вибрации».
Жильцов Валерий Васильевич
к.т.н., доцент, действительный член РИА.
Боярников Алексей Викторович
к.т.н., академический советник РИА.
Куменко Александр Иванович
д.т.н., академический советник РИА.
Тетерин Александр Олегович, академический советник РИА.
Сертификация системы менеджмента качества
В 2001 году проведена добровольная сертификация системы менеджмента качества Центра на соответствие требованиям международного стандарта ИСО 9001, подтвердившая высокий уровень управления качеством продукции и услуг.
С 2004 года по 2019 система менеджмента качества также сертифицировалась на соответствие требованиям национального стандарта ГОСТ Р ИСО 9001.
С 2002 года по настоящее время Центр проходит периодические проверки, в том числе ресертификацию, системы менеджмента качества на соответствие требованиям международного стандарта ISO 9001.
С целью подтверждения соответствия действующей системы менеджмента качества требованиям стандарта ISO 9001, в соответствии с правилами сертификации в Центре проводятся надзорные и ресертификационные аудиты.
В настоящее время система менеджмента качества Центра сертифицирована в одном из крупнейших в мире органе по сертификации Bureau Veritas Certification Holding SAS – UK Branch (АО «Бюро Веритас Сертификейшн Русь»).
Система менеджмента качества сертифицирована в отношении:
проведения научных исследований и разработок в области естественных и технических наук;
инженерно-технического проектирования;
деятельности по техническому контролю, испытаниям и анализу;
разработки компьютерного программного обеспечения;
разработки, проектирования, продажи, внедрения (монтажа) и обслуживания систем защиты, автоматической диагностики, мониторинга и управления безопасной ресурсосберегающей эксплуатацией оборудования, поверочного оборудования, в том числе в условиях взрывоопасных производств;
деятельности в области технического регулирования, стандартизации, метрологии, в том числе оказания услуг по поверке средств измерений.
Заключение Комиссии Госгортехнадзора РФ о возможности и целесообразности применения АСУ БЭР™ КОМПАКС®
В 2003 г. система комплексного мониторинга состояния машинного и статического оборудования в реальном времени, а также комплексные системы непрерывного и периодического мониторинга НХК на основе автоматизированных систем управления безопасной ресурсосберегающей эксплуатацией оборудования АСУ БЭР™ КОМПАКС® прошли всесторонние испытания и были принята Комиссией Госгортехнадзора РФ. Комиссия рекомендовала широкое внедрение АСУ БЭР™ КОМПАКС® на нефтехимических и нефтеперерабатывающих предприятиях страны. В частности, в заключении было указано:
1. Внедрение системы комплексного мониторинга состояния оборудования НХК КОМПАКС® обеспечивает резкое снижение числа внезапных для персонала отказов всего диагностируемого оборудования технологической установки и повышает его надежность за счёт своевременного круглосуточного оповещения системой персонала о месте, времени и причинах возникновения неисправностей.
2. Высокая надёжность, низкая стоимость и простота использования системы выгодно отличают его от западных аналогов.
3. Широкое внедрение систем комплексного мониторинга состояния оборудования НХК на предприятиях России позволит эксплуатировать и ремонтировать как насосно-компрессорное, так и технологическое оборудование по фактическому техническому состоянию, даст большой экономический и экологический эффект и является, по мнению комиссии, необходимым.
4. Комиссия рекомендует:
1) проектным организациям при выполнении проектов реконструкции и строительства технологических установок и предприятий закладывать в проекты системы комплексного мониторинга состояния машинного и технологического оборудования в реальном времени;
2) химическим, нефтехимическим и нефтеперерабатывающим предприятиям оснащать действующие, реконструируемые и вновь вводимые мощности указанными системами;
3) разработчику-изготовителю систем комплексного мониторинга - НПЦ «ДИНАМИКА» - совместно с заинтересованными организациями подготовить Руководящий документ, регламентирующий порядок реализации изложенных требований и рекомендаций на предприятиях, подконтрольных Госгортехнадзору России.
Первые в мире стандарты в области мониторинга технического состояния
В апреле 2006 г. экспертный совет по нормативно-технической документации Научно-промышленного союза «РИСКОМ», рассмотрев стандарты Ассоциации «Ростехэкспертиза» «Системы мониторинга агрегатов опасных производственных объектов. Общие технические требования» и «Центробежные насосные и компрессорные агрегаты опасных производств. Эксплуатационные нормы вибрации», рекомендовал документы к утверждению в качестве стандартов Научно-промышленного союза «РИСКОМ».
Осенью 2007 г., в продолжение развития методологии мониторинга, специалистами НПЦ «Динамика» и НПС «РИСКОМ» были разработаны, а зимой 2008 г. утверждены в качестве стандартов Научно-промышленного союза «РИСКОМ» стандарты:
«Мониторинг оборудования опасных производств. Термины и определения (СТО-003-08)»;
«Мониторинг оборудования опасных производств. Порядок организации (СТО-002-08)»;
«Мониторинг оборудования опасных производств. Процедуры применения (СТО-004-08)».
Стандарты ГОСТ Р 53563-2009, ГОСТ Р 53564-2009 и ГОСТ Р 53565-2009
В 2008 и 2009 гг. продолжалась активная работа по продвижению методологии мониторинга состояния на национальный уровень. Итогом этой работы стало утверждение 15 декабря 2009 г. Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии (Росстандарта) и введение в действие с 1 января 2011 г. следующих стандартов:
ГОСТ Р 53563-2009. Контроль состояния и диагностика машин. Мониторинг состояния оборудования опасных производств. Порядок организации.
Стандарт направлен на установление правил и процедур создания, внедрения и эксплуатации систем комплексного мониторинга, и призван обеспечить надежную и безопасную ресурсосберегающую эксплуатацию оборудования опасных объектов, а также определяет основные организационно-технические принципы построения и реализации систем комплексного мониторинга, категории оборудования, подлежащего мониторингу, в том числе матрицу анализа риска, оценку состояния диагностируемого оборудования, классы систем мониторинга, требования к службе мониторинга надежности оборудования.
На основе данного стандарта и других стандартов серии «Мониторинг состояния оборудования опасных производств» владелец опасного оборудования может разработать Регламент предприятия по проведению мониторинга технического состояния, учитывающий специфику работы и конструктивные особенности оборудования, который позволит перейти на эксплуатацию оборудования по фактическому техническому состоянию.
ГОСТ Р 53564-2009. Контроль состояния и диагностика машин. Мониторинг состояния оборудования опасных производств. Требования к системам мониторинга.
Стандарт устанавливает классификацию и общие технические требования к комплексным системам мониторинга, предназначенным для определения технического состояния и построения прогноза ресурса оборудования опасных производств в реальном масштабе времени без их остановки, разборки и вывода из эксплуатации.
Стандарт определяет категории опасности оборудования и устанавливает требования по использованию определенных классов систем для мониторинга состояния определенных категорий оборудования. Документ также описывает принципы построения систем, требования к датчикам и контролепригодности оборудования, требования к персоналу, в том числе требования к информационной базе данных и знаний, метрологические требования, требования к конструкции и т.д.
ГОСТ Р 53565-2009. Контроль состояния и диагностика машин. Мониторинг состояния оборудования опасных производств. Вибрация центробежных насосных и компрессорных агрегатов.
Стандарт распространяется на центробежные и винтовые насосные и компрессорные агрегаты с приводом от электродвигателей и/или паровых турбин с редукторами или мультипликаторами, а также на вентиляторы, дымососы, воздуходувки и аппараты воздушного охлаждения мощностью более 2 кВт и номинальной частотой вращения от 120 до 15000 мин-1 и устанавливает руководство по оценке их вибрационного состояния при эксплуатации и приемочных испытаниях после монтажа и ремонта. Стандарт предназначен для применения совместно с ГОСТ ИСО 10816-3.
В документе также отражены общие требования к системам мониторинга машинных агрегатов, условия установки датчиков, нормируемые параметры, критерии оценки состояния агрегата. В стандарте впервые в мире приведены нормативные значения вибропараметров в части совместного использования параметров ускорения, скорости, перемещения и скоростей их изменения для оценки вибрационного состояния оборудования опасных производств.
Стандарты разработаны Научно-производственным центром «Динамика» при участии Научно-промышленного союза «Управление рисками, промышленная безопасность, контроль и мониторинг» (НПС «РИСКОМ»), Ассоциации экспертов техногенных объектов повышенной опасности (Ассоциация «Ростехэкспертиза»), Ассоциации нефтепеработчиков и нефтехимиков России (АНН), Автономной некоммерческой организации «Научно-исследовательский центр контроля и диагностики технических систем» (АНО «НИЦ КД»).
Стандарты СТО 03-007-11 и СТО 03-001-12
В 2011 и 2013 гг. авторы НПЦ «Динамика» приняли участие в разработке стандартов НПС «Риском» и ОАО «ВНИКТИнефтехимоборудование»:
Стандарт СТО 03-007-11: Мониторинг состояния оборудования опасных производств. Стационарные поршневые компрессорные установки опасных производств: эксплуатационные нормы вибрации
Стандарт разработан на основе Заключений Комиссии Госгортехнадзора России по проведению приемочных испытаний комплексных систем мониторинга оборудования опасных производств, созданной согласно Распоряжению заместителя начальника Госгортехнадзора России от 02 декабря 2003 г. № Р-20, отражающих многолетний опыт создания и внедрения комплексных систем мониторинга технического состояния машинного и технологического оборудования в реальном времени опасных производств различных отраслей промышленности.
Рекомендуется для применения экспертными, проектными организациями и промышленными предприятиями в качестве руководства по выбору и применению системы вибрационных показателей для мониторинга состояния стационарных поршневых компрессорных установок с целью предотвращения техногенных аварий и обеспечения безопасной и ресурсосберегающей эксплуатации оборудования по фактическому техническому состоянию.
Стандарт СТО 03-001-12: Поршневые компрессоры нефтеперерабатывающих, нефтехимических и химических предприятий. Эксплуатация, технический надзор, ревизия, отбраковка и ремонт
В стандарте подробно изложены требования по безопасной эксплуатации поршневых компрессоров, методам, объёмам и срокам ревизии их деталей и узлов, критериям отбраковки из-за износа, наличия дефектов, вибросостояния, отработки установленного срока эксплуатации, приведены данные оценки качества проведённого ремонта и ведения технической документации.
Стандарт предназначен для специалистов, занимающихся эксплуатацией, ревизией, ремонтом и техническим диагностированием поршневых компрессоров. Стандарт разработан взамен «Общих технических условий по ремонту поршневых компрессоров» 1985 г.
Стандарты ГОСТ 32106-2013 и ГОСТ Р 56233-2014
В 2013 и 2014 гг. при участии НПЦ «Динамика» были подготовлены и утверждены стандарты:
ГОСТ 32106-2013. Контроль состояния и диагностика машин. Мониторинг состояния оборудования опасных производств. Вибрация центробежных насосных и компрессорных агрегатов.
Стандарт распространяется на центробежные и винтовые насосные и компрессорные агрегаты с приводом от электродвигателей и/или паровых турбин с редукторами или мультипликаторами, а также на вентиляторы, дымососы, воздуходувки и аппараты воздушного охлаждения мощностью более 2 кВт и номинальной частотой вращения от 120 до 15000 мин-1 и устанавливает руководство по оценке их вибрационного состояния при эксплуатации и приемочных испытаниях после монтажа и ремонта.
Стандарт предназначен для применения совместно с ГОСТ ИСО 10816-3 и дополняет его в части совместного использования параметров ускорения, скорости, перемещения и скоростей их изменения для оценки вибрационного состояния оборудования опасных производств.
ГОСТ Р 56233-2014. Контроль состояния и диагностика машин. Мониторинг состояния оборудования опасных производств. Вибрация стационарных поршневых компрессоров.
Стандарт распространяется на стационарные поршневые компрессоры групп Т2-Т6, работающие с взрывоопасными газами, а также на стационарные поршневые компрессоры, работающие с вредными газами классов опасности 1 и 2 по ГОСТ 12.1.007, и устанавливает руководство по оценке их вибрационного состояния при эксплуатации и во время приемочных испытаний после монтажа и ремонта.
Стандарт не распространяется на холодильные и кислородные компрессоры, на компрессоры, работающие с радиоактивными газами и газами ацителенового ряда, а также на газомоторные компрессоры.
В соответствии с рекомендациями настоящего стандарта оценку вибрационного состояния оборудования осуществляют на основе совместных измерений перемещения, скорости и ускорения на корпусах узлов, механизмов компрессора или корпусе компрессора в направлении максимума вектора вибрации.
Измерения вибрации в диапазоне от 2 до 3000 Гц используют для оценки вибрационного состояния. В целях углубленного исследования для выявления причин неисправностей (диагностирования) рекомендуется проводить измерения вибрации в диапазоне частот до 10000 Гц и выше.
Требования настоящего стандарта могут быть применены совместно с рекомендациями по оценке вибрационного состояния стационарных поршневых компрессоров общего назначения, включая оценку по критерию изменения значения контролируемого параметра вибрации.
Подготовка и аттестация персонала в Учебном Центре НПЦ «Динамика»
Со дня основания и по сегодняшний день НПЦ «Динамика» проводит подготовку специалистов в области технической диагностики в собственном учебном центре
Современный специалист должен постоянно пополнять свой багаж теоретических знаний и практических приемов работы, чтобы поддерживать общий профессиональный уровень и оставаться в курсе последних достижений в такой динамичной сфере, как техническая диагностика. Поэтому самообучение, участие в выставках, конференциях и других подобных мероприятиях, обмен опытом с коллегами, должны составлять неотъемлемую часть его работы. Однако, этого недостаточно. Техническая диагностика – область знаний, находящаяся на стыке наук, и включающая самые разнообразные технологии сбора, обработки и анализа данных, постановки диагноза и прогнозирования. Чтобы разбираться в подобных вещах и уметь эффективно применять свои знания на практике, помимо базового образования (для специалистов высшей квалификации это технический ВУЗ), необходимо еще и дополнительное обучение, позволяющее систематизировать знания о принципах и методах технической диагностики с закреплением полученных знаний на практике. Такое обучение обычно осуществляют на специализированных курсах в НПЦ «Динамика» в г.Омске, с получением квалификации «администратор» или «оператор» систем КОМПАКС®.
Предаттестационная подготовка и аттестация больших групп может быть проведена на предприятиях - Заказчиках.
В настоящее время НПЦ «Динамика» проводит предаттестационную подготовку и аттестацию (проверку знаний) специалистов по следующим программам:
В процесс предаттестационной подготовки и аттестации входит чтение лекций, проведение практических занятий и экзаменов, в которых принимают участие ведущие специалисты НПЦ «Динамика». По отдельным разделам технической диагностики занятия проводят профессоры ведущих Омских ВУЗов.
В течение многих лет на базе УЦ существовал Независимый орган по аттестации персонала (НОАП), который на основании Свидетельства об аккредитации Единой системы оценки соответствия в области промышленной, экологической безопасности, безопасности в энергетике и строительстве осуществлял предаттестационную подготовку и аттестацию специалистовнеразрушающего контроля по визуально-измерительному, акустико-эммисионному и вибродиагностическому методам неразрушающего контроля.
На сегодняшний день в учебном центре НПЦ «Динамика» подготовлено и аттестовано более 750 специалистов по вибродиагностическому, акустико-эмиссионному, визуальному и измерительному методам неразрушающего контроля, а также подготовлено более2 000 операторов систем КОМПАКС®.
Развитие и широкомасштабное внедрение систем КОМПАКС®
В конце XX века системы КОМПАКС® шагнули за пределы нефтеперерабатывающей, нефтедобывающей и нефтехимической отраслей народного хозяйства – проведено успешное внедрение систем в горнодобывающей и металлургической отраслях, коммунальном хозяйстве, в машиностроении и на железнодорожном транспорте. Помимо традиционных заказчиков – НГК: Газпром, Газпромнефть, Сибур, Лукойл, Роснефть, ТНК-BP, нефтеперерабатывающих заводов в Украине и Казахстане, системы начали активно продвигаться и в ОАО «РЖД»; в горно-рудной промышленности – ОАО Сильвинит, Уралкалий, АК АЛРОСА; в металлургической отрасли – Выксунский металлургический завод, Магнитогорский металлургический комбинат; в портовом хозяйстве – ОАО «Распределительно-перевалочный комплекс «Высоцк «ЛУКОЙЛ-II»; в машиностроении – Первомайский электромеханический завод им.К.Маркса (Украина), Завод Авиационных Подшипников (г. Самара), ОАО «Волгограднефтемаш»; в энергетике - Рефтинская ГРЭС (Свердловская обл.).
С 2003 г. началось широкомасштабное внедрение системы мониторинга состояния колонно-емкостного оборудования КОМПАКС®-АЭ.
В 2005 г. был осуществлен первый экспортный контракт – поставка стационарных систем КОМПАКС® в республику Болгария, с тех пор мы ежегодно поставляем системы, проводим работы и оказываем услуги на территории ближнего и дальнего зарубежья. Более 12 отраслей народного хозяйства с успехом используют разработанные и внедренные нами системы и подходы к безопасной ресурсосберегающей эксплуатации оборудования и процессов.
Создание системы комплексной диагностики секций электропоездов КОМПАКС®-ЭКСПРЕСС-ТР3
В 2005 г. в депо Раменское Московской железной дороги впервые была внедрена система комплексной диагностики секций электропоездов КОМПАКС®-ЭКСПРЕСС-ТР3.
Система КОМПАКС®-ЭКСПРЕСС-ТР3 предназначена для оперативной комплексной оценки технического состояния и качества ремонта электросекций в сборе электропоездов серий ЭР2, ЭР2Р, ЭР2Т, ЭД4, ЭД4М(К), ЭМ2, ЭМ4 при текущем ремонте ТР-3.
Система конфигурируется в зависимости от типов электропоездов, ремонтируемых в депо. В состав системы включены семь подсистем:
вибродиагностики колесно-моторных блоков;
автоматизированной оценки технического состояния тормозного оборудования;
диагностики цепей управления;
диагностики вспомогательных цепей;
диагностики силовых цепей;
диагностики состояния изоляции электрических цепей;
диагностики силовых и временных характеристик пантографа в рабочем диапазоне высот при подъеме и опускании.
Создание бортовой системы мониторинга состояния оборудования электропоезда в реальном времени КОМПАКС®-ЭКСПРЕСС-3
В 2007-2010 гг. разработана и внедрена на Московской железной дороге бортовая система мониторинга состояния оборудования электропоезда в реальном времени КОМПАКС®-ЭКСПРЕСС-3.
Система КОМПАКС®-ЭКСПРЕСС-3 предназначена для мониторинга технического состояния и параметров электропоезда (колесно-моторных блоков и буксовых узлов, пневматической тормозной системы, электрических цепей и т.д.) в процессе движения с передачей информации о состоянии электропоезда как в кабину машиниста, так и в диагностическую сеть Compacs-Net® для оперативной подготовки и проведения целенаправленного ремонта и технического обслуживания электропоездов по фактическому техническому состоянию.
Бортовая система мониторинга технического состояния электропоездов КОМПАКС®-ЭКСПРЕСС-3 позволяет своевременно обнаруживать возникновение и развитие неисправностей электрической и механической частей, включая колесно-моторные блоки и колесные пары прицепных вагонов, пневматического оборудования, электрических аппаратов, вспомогательных машин и тяговых электродвигателей.
Система в режиме реального времени проводит измерения параметров технического состояния оборудования электропоезда, осуществляет автоматический анализ и выдает информацию о выявленных неисправностях на мониторе бортового промышленного компьютера, установленного в кабине машиниста.
Создание АСУ БЭР™ МВПС КОМПАКС®
В 2012 г. была разработана и впервые в мире внедрена на Московской и Октябрьской ж.д. Автоматизированная система управления безопасной ресурсосберегающей эксплуатацией моторвагонного подвижного состава АСУ БЭР™ МВПС КОМПАКС®.
АСУ БЭР™ МВПС КОМПАКС® включает единую диагностическую сеть Compacs-Net®, в которую интегрированы данные о состоянии оборудования электропоездов из бортовых систем мониторинга КОМПАКС®-ЭКСПРЕСС-3, систем комплексной диагностики электросекций КОМПАКС®-ЭКСПРЕСС-ТР3, систем диагностики качества ремонта колесно-моторных блоков (КМБ) и агрегатов электропоездов КОМПАКС®-ЭКСПРЕСС и КОМПАКС®-Агрегат.
Автоматическая диагностика и мониторинг технического состояния электропоездов в целом, электросекций в сборе и входящего в их состав оборудования позволяет наблюдать в реальном времени техническую готовность МВПС и исполнительскую дисциплину персонала, а, следовательно, управлять эксплуатацией МВПС на протяжении всего жизненного цикла.
Реализуемая в АСУ БЭР™ МВПС КОМПАКС® технология эксплуатации электропоездов обеспечивает существенное снижение издержек и потерь благодаря своевременному и целенаправленному техническому обслуживанию и ремонту оборудования МВПС в течение всего жизненного цикла на основе мониторинга технического состояния в реальном времени.
Внедрение систем КОМПАКС® в машиностроении
В течение 2008-2012 гг. на ведущих предприятиях машиностроения России внедрялись уникальные системы: КОМПАКС®-РПП-АЭ и КОМПАКС®-РПГ.
Система вибродиагностики подшипников качения КОМПАКС®-РПП-АЭ
Система КОМПАКС®-РПП-АЭ является модификацией системы компьютерного мониторинга КОМПАКС® и предназначена для оценки технического состояния подшипников качения и диагностики дефектов, влияющих на их ресурс, по результатам измерения параметров вибрации и акустической эмиссии.
Состояние подшипника оценивается в 4-х частотных диапазонах по результатам цифровой обработки сигналов датчика вибрации и по результатам цифровой обработки сигналов датчика акустической эмиссии и отображается на мониторе с помощью цветных пиктограмм и цифровых значений параметров вибрации и акустической эмиссии. В системе реализованы требования ГОСТ 520-2002, ГОСТ 52545.1-2006, ISO 15242-1:2004.
Преимущества системы:
диагностика зарождения внутренних дефектов по параметрам акустической эмиссии;
более широкий диапазон измерения СКЗ параметров вибрации (виброускорение: 0,03-500 м/с2; виброскорость: 0,01-50 мм/с);
более низкий уровень шумов приводов;
возможность выполнять диагностику подшипников во всех вибрационных разрядах: Ш-Ш9;
комплектация системы дополнительными датчиками: температуры, вибрации, акустической эмиссии, перемещения;
контроль температуры и вибрации узлов привода;
применение высокоточных узлов и специального оборудования.
Система управления гидравлическими испытаниями и диагностики насосных агрегатов КОМПАКС®-РПГ
Система КОМПАКС®-РПГ является модификацией системы компьютерного мониторинга КОМПАКС® и предназначена для управления гидравлическими испытаниями и диагностики насосных агрегатов в сборе при производстве и/или после ремонта и проверки соответствия параметров насосных агрегатов нормативно-технической документации.
В процессе испытаний и диагностики измеряются: частота вращения ротора насоса, давления на входе и выходе насоса, расход, температура перекачиваемой жидкости, температура подшипников насоса и электродвигателя, вибрация корпусов подшипников, температура и уровень жидкости в баке, температура и ток потребления вакуумного насоса, потребляемый ток, потребляемая мощность, частота и напряжение сети, определяются подача и напор. В процессе испытаний также автоматически определяются напорная, энергетическая, кавитационная и вибрационная характеристики насосного агрегата.
Преимущества системы:
высокая производительность: используются два компьютера;
управление тремя участками, предназначенными для испытаний, проводится как в автоматическом, так и в ручном режимах;
система диагностирует большую номенклатуру насосов (с мощностью двигателей от 4 до 400 кВт) одними и теми же датчиками с расширенными диапазонами измерений (без их перемонтажа);
измерительная часть системы соответствует классу 1 по ГОСТ 6134-2007 «Насосы динамические. Методы испытаний»;
все средства измерений системы имеют свидетельства о поверке;
реализация вибродиагностического, теплового, электрического, параметрического и других методов неразрушающего контроля;
автоматическое отключение насосных агрегатов при обнаружении неисправностей в агрегате или самом стенде;
предоставление объективных данных испытаний для управления качеством выпускаемой продукции.
Система персональная автоматической вибродиагностики Compacs®-micro™
В 2015 году была разработана новая персональная система автоматической вибродиагностики Compacs®-micro™ с виброанализатором 8710.
Система автоматической вибродиагностики Compacs®-micro™ представляет собой средство оперативной диагностики оборудования и проведения одной-, двух- и трёхплоскостной динамической балансировки агрегатов на месте их установки.
Система Compacs®-micro™ обеспечивает диагностику технического состояния узлов машин и механизмов автоматически по сообщениям экспертной системы путем анализа сигналов (спектров, огибающей, кепстров и т.д.).
Виброанализатор 8710 производит оперативный сбор и анализ параметров измеряемых сигналов путем выбора необходимых установок, секций, агрегатов и точек измерения.
Система осуществляет диагностику по заранее составленному маршруту, произвольным образом или с помощью технологии автоматического распознавания точек измерения. Также прибор позволяет проводить оценку состояния оборудования по стандартам ГОСТ Р 53565, ГОСТ ИСО 10816-3, ГОСТ 20815, ГОСТ 30576.
Виброанализатор обеспечивает передачу данных на внешние носители (планшет, ноутбук, настольный PC, диагностическая станция системы компьютерного мониторинга КОМПАКС®) посредством беспроводной связи Wi-Fi или карты памяти micro-SD.
Стационарная система мониторинга состояния статического оборудования КОМПАКС®-АЭ
В 2015 г. была разработана новая система мониторинга состояния статического оборудования КОМПАКС®-АЭ, которая является частью системы комплексного компьютерного мониторинга КОМПАКС®, которая может использоваться самостоятельно, и предназначена для непрерывного мониторинга и оценки технического состояния опасных производственных объектов, в частности: коксовых камер, реакторов, трубопроводов и другого статического оборудования без вывода их из эксплуатации. Мониторинг осуществляется по параметрам вибрации, акустической эмиссии (АЭ), температуры, давления, напряженно-деформированного состояния и другим, с обнаружением процессов трещинообразования и отклонений в ведении технологического процесса.
Система позволяет на технологическом режиме контролировать состояние материала, определять наличие, местоположение и категорию источников акустической эмиссии. Система визуализирует состояние колонно-емкостного оборудования и трубопроводов на развертке по зонам локации. При зарождении и развитии дефекта система указывает его расположение, характер дефекта, скорость его развития и степень опасности. Персонал получает возможность своевременно принимать меры, планировать ремонтные работы, предотвращать аварийные ситуации. При проведении ремонта нет необходимости производить осмотр всей поверхности сосудов или трубопроводов, работу проводят в автоматически указанных системой местах.
НПЦ «Динамика» сегодня
На сегодняшний день Научно-производственный центр «Динамика» прочно стоит на ногах, является лидером мировой науки и практики в области разработки, производства и внедрения комплексных систем мониторинга состояния оборудования. Системы КОМПАКС® обеспечивают безопасную ресурсосберегающую эксплуатацию сотен производств, осуществляя мониторинг состояния в реальном времени свыше 27550 единиц разнообразного оборудования более 2560 типов. Совокупный ежегодный экономический эффект от внедрения всех систем КОМПАКС® в России и за рубежом превышает 10 миллиардов рублей, а расчет чистой приведенной стоимости (NPV) инвестиций в наши системы показывает совокупную экономию от сокращения затрат и потерь народного хозяйства более 200 миллиардов рублей!
Важнейшим приоритетом предприятия является возможность неограниченного профессионального роста сотрудников, обеспечиваемого непрерывными научными исследованиями в различных отраслях знаний, разработкой новых видов продукции, программных и технических средств на основе последних научных достижений, проверенных практикой. Развитию человеческого капитала в нашей организации всегда уделялось и уделяется первостепенное внимание. Мы стоим на принципах роста интеллектуальных и творческих способностей сотрудников.
Основополагающим принципом социальной политики Центра является позитивная и конструктивная реакция всего персонала на изменения во внешней среде, которая обеспечивается непрерывным тренингом, учебой и повышением квалификации всех без исключения сотрудников и большинства наших партнеров, а так же объективной оценкой вклада каждого в общее дело по обеспечению экономически эффективной ресурсосберегающей безопасности и результативности промышленных производств на основе мониторинга их состояния в реальном времени. Можно однозначно утверждать, что коллектив Центра – это одна команда, девиз которой:
«Через надежность и качество к ресурсосберегающей безопасности, эффективному производству и процветанию общества!»
О фирме 
