IRD 결함 진단 및 분석
장비 상태 모니터링 및 고장진단 기술은 사용 중 장비의 상태를 파악하고 숙달하는 기술이다. 장비 전체 또는 일부의 정상/비정상 여부를 판단하고, 고장 및 원인을 조기에 발견하고, 고장 발생 추이를 예측할 수 있습니다. 장비 상태 모니터링 및 결함 진단 프로세스에는 상태 모니터링, 결함 감지, 결함 식별 또는 진단, 결함 분석 및 예측, 결함 처리 대책 및 제안 등이 포함됩니다.
[1].
터빈발전기의 다양한 결함 중 진동 결함은 생산과 운영에 큰 영향을 미치는 결함의 일종이다. 한편, 진동 결함의 진단은 상대적으로 복잡하고 처리 시간이 상대적으로 긴 반면, 일단 진동 결함이 분산되어 사고로 이어지면 그 영향과 결과는 매우 심각할 것입니다[2].
1. 대형 터빈 발전기 세트의 상태 모니터링 및 결함 진단
우리 나라의 전력 수요와 재정적 제약으로 인해 오래된 장치의 고장률을 줄이고 연장하는 것이 매우 중요합니다. 오래된 장치의 수명이 중요합니다[3]. 현재 국내 발전소의 각종 대형 증기터빈발전기 운전 모니터링 측면에서 미국 벤틀리사(Bentley Company)나 독일 필립스사(Philips Company)의 진동 모니터링 시스템을 탑재한 기기는 일부에 불과하며 아직도 많은 발전소의 모니터링 시스템은 미흡하다. 뒤떨어지고 불완전하다. 대형 터빈발전기의 고장진단 기술에 대한 연구 수행이 매우 필요함을 알 수 있다.
장치의 용량이 증가할수록 발생하는 진동 결함은 점점 더 복잡해지고 있습니다. 현재 사용되는 온라인 모니터링 장치는 일반적으로 진동 전문가 시스템이 소수에 불과하고 매우 불완전합니다. 현장 결함 진단 작업을 수행하기 위해 첨단 탐지 및 진단 장비를 활용하고 과학적이고 효과적인 기술 방법을 채택하는 것은 현재 발전소의 다양한 유형의 장치에 대한 결함 진단 및 예측 분석을 위한 주요 방법입니다[4].
현재 국제적으로는 미국을 중심으로 한 서구 선진국들이 대형 터빈 발전기 유닛의 온라인 모니터링 및 진단 기술에 대한 종합 연구에서 선두 위치에 있다. 한편으로는 미국의 신호 처리 및 데이터 분석 기술은 빠르게 발전하고 있으며 이러한 프로세서, 분석기 및 데이터 수집 시스템은 기계 장비 상태 모니터링의 기초이자 핵심이며 후속 기술(고장 진단) 개발의 필수적인 부분입니다. 예를 들어 미국에서는 Bently, IRD, BEI 등이 대규모 발전소 장치의 운영 및 모니터링에 관한 연구와 장치 신뢰성, 안전성, 유지 관리성 및 경제성 관리 기술에 대한 연구에 참여해 왔습니다. 40년 이상의 역사를 가지고 있으며 거대한 데이터베이스 관리 시스템을 구축하고 강력한 데이터 및 소프트웨어 역량을 갖춘 전문가 시스템에 대한 연구를 수행했습니다. 또한, 덴마크의 B&K, 독일의 Schenck, 일본의 Takeda Riken 등 세계적으로 유명한 진단기기 회사들이 많이 있으며, 장비 진단을 위한 다양한 분석 기기 및 소프트웨어 시스템을 생산하고 있습니다. 그러나 외국의 온라인 모니터링 시스템, 현장진단기기, 진단관리 소프트웨어는 일반적으로 가격이 매우 높으며, 국산화가 부족하여 유지관리가 불편하고 사용이 불편한 등의 문제점을 안고 있어 국내 풀뿌리 발전소에 보급하기에는 어려움이 있다. 국가.
우리나라 공업기업의 장비진단 기술은 1983년부터 시작됐다. 초기에는 주로 석유화학, 금속, 전력산업에 사용됐지만 1990년대에 들어와 급속도로 모든 주요 산업에 침투했다. 국가 경제의. 그중 회전기계의 고장진단은 진단기술의 가장 널리 활용되는 응용분야로 발전산업의 터빈발전기 세트, 석유화학산업의 압축기, 항공산업의 각종 항공엔진 등 가장 많은 산업이 관련되어 있다. 대형 증기 터빈 발전기 장치의 온라인 모니터링 및 결함 진단 기술은 제7차 5개년 계획과 제8차 5개년 계획의 주요 국가 과학기술 프로젝트이며 제9차 5개년 계획 기간 동안 계속 지원을 받고 있습니다. 그 중요성은 분명합니다. 시안교통대학교, 하얼빈 공과대학, 칭화대학교 등 일부 대학과 시안 열공학 연구소 등 일부 연구 기관은 대형 터빈 발전기의 고장 메커니즘 및 진단 기술에 대한 연구에서 일반적으로 국내 선두 수준에 있습니다. 단위. 그러나 최근 몇 년 동안 대형 터빈 발전기 장치의 단일 장치 설치 용량이 지속적으로 증가함에 따라(예: 중국에서는 700MW 터빈 발전기 장치가 생산됨) 메커니즘, 결함 특성 및 대규모 장치의 많은 일반적인 결함에 대한 현장 진단 방법은 아직 수행되지 않았습니다.
또한 현장 신호 획득 및 결함 진단 기기 및 데이터 관리 소프트웨어 개발 측면에서 일부 국내 대학 및 연구 기관에서는 Beijing Zhentong 감지 기술이 출시한 902 및 903 휴대용 데이터 수집기와 같은 자체 제품을 출시했습니다. 연구소, 충칭대학교 테스트 센터의 QLSA-W형 진동 및 소음 테스트 분석기, 대련 공과대학에서 출시한 PDM2000 데이터 수집 분석기 및 관리 소프트웨어 등. 그러나 컴퓨터 기술, 특히 마이크로프로세서 및 소프트웨어 기술, 위의 장치 및 소프트웨어 시스템에는 성능 지표, 신뢰성 및 다른 회사의 데이터 수집 장치에 대한 소프트웨어 적응성 측면에서 특정 제한이 있습니다.
2 결함 진단 기술 연구의 주요 내용 및 개요
30년 이상 동안 결함 진단 기술은 다양한 과학 기술 개발에서 지속적으로 새로운 성과를 흡수해 왔으며, 진단 이론과 응용은 큰 발전과 진보를 이루었으며 시스템 이론, 제어 이론, 정보 이론, 탐지 및 추정 이론, 컴퓨터 과학 및 기타 측면을 포함하며 수학, 물리학, 기계, 화학, 전자 기술, 정보 처리, 인공 지능 등 학문 분야와 관련 전문 분야를 통합하는 새로운 학제 간 학문입니다. 결함 진단 기술 연구의 주요 내용은 결함 메커니즘, 결함 정보 처리 기술, 인공 지능 기술의 응용 연구입니다.
2.1 고장 메커니즘에 관한 연구[5~7]
고장 메커니즘에 관한 연구는 고장의 물리학이나 수학적 모델을 연구하기 위한 이론적 기반으로 신뢰성과 고장 물리학을 기반으로 한다. 물리적 시뮬레이션 또는 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하는 목적은 결함의 형성 및 발달 과정을 이해하고 결함의 동적 특성을 명확하게 하여 일반적인 결함 신호를 더욱 파악하고 결함 증상을 추출하며 결함 모델 패턴을 설정하는 것입니다. 결함 메커니즘에 대한 연구는 결함 진단의 기초이며 정확하고 신뢰할 수 있는 진단 결과를 얻기 위한 중요한 보장입니다.