Метод и результаты диагностирования электроприводной арматуры атомных электростанций

• Автор: Веселова, Ирина Николаевна
• Шифр специальности: 05.04.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 149 с. : ил.

, СТР1. АНАЛИЗ ЭЛЕКТРОПРИВОДНОЙ АРМАТУРЫ КАК ОБЪЕКТА
ДИАГНОСТИРОВАНИЯ
1.1 Цели и задачи диагностирования
1.2. Классификация электроприводной арматуры
1.3.Анализ опыта технического обслуживания и ремонта
1.4. Анализ арматуры как объекта диагностирования
Выводы по главе
2. ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДНОЙ АРМАТУРЫ
2.1. Анализ виброакустического метода диагностирования
2.2. Анализ метода диагностирования по потребляемой электрической мощности
2.3. Методы распознавания образов состояний диагностируемых
объектов
Выводы по главе
3. МЕТОД ДИАГНОСТИРОВАНИЯ НА ОСНОВЕ КРОСС-СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА
3.1. Анализ признаков неисправностей арматуры
3.2. Диагностирование по огибающей токового сигнала
3.3. Диагностирование по огибающей ультразвукового сигнала
3.4. Оценка технического состояния арматуры на основе проведения
кросс-спектрального анализа
Выводы по главе
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ 73 ПРЕД ЛАГАЕМОГО МЕТОДА ДИАГНОСТИРОВАНИЯ
4.1. Описание стенда
4.2. Принцип составления диагностического паспорта на
кинематическую схему арматуры
4.3. Схема диагностирования испытываемой арматуры
4.4.Применение кросс-спектралыюго анализа для оценки технического состояния испытываемой арматуры
4.5. Анализ методов прогнозирования ресурса
4.6. Метод многоступенчатого линейного прогнозирования
4.7. Регрессионный анализ
Выводы по главе
5. РЕЗУЛЬТАТЫ ПРАКТИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ
ПРЕДЛАГАЕМОГО МЕТОДА ДИАГНОСТИРОВАНИЯ
5.1. Технические требования, предъявляемые к техническим средствам для диагностирования арматуры
5.2. Программно-технический комплекс для диагностирования арматуры
5.3. Составление диагностического паспорта на кинематическую 111 схему арматуры
5.4. Алгоритм диагностирования арматуры
5.5. Кросс-спектрапьный анализ
5.6. Структура электронного банка данных
5.7. Экономический эффект
Выводы по главе
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ
Актуальность проблемы Значительной частью эксплуатируемого на энергоблоках АЭС вспомогательного оборудования является трубопроводная арматура. Трубопроводной арматурой называется группа устройств, устанавливаемых на трубопроводах и емкостях для управления потоками рабочих сред. Электроприводная арматура (ЭПА) целиком относится к классу управляемых устройств и входит в состав автоматизированных систем управления тепловыми процессами на предприятиях энергетической отрасли.
Электроприводная арматура, входящая, как в системы безопасности, так и системы, важные для безопасности составляет значительную часть эксплуатируемого на энергоблоках АЭС оборудования (до 5 тысяч единиц оборудования на блок).
Неисправности и внезапные отказы, возникающие в процессе эксплуатации этого вида оборудования в составе энергоблоков АЭС, могут приводить к снижению безопасности и большим экономическим потерям, связанным с длительными сроками проведения ремонтно-восстановительных работ. В частности, анализ информации по отказам ЭПА на предприятиях энергетической отрасли позволяет среди ряда рекомендаций по повышению эксплуатационной надежности выделить одну, а именно, повышение эффективности эксплуатационного контроля.
В настоящее время техническое состояние электроприводной арматуры оценивается по световой индикации на щите управления, при этом проблема заключается в том, что индикация позволяет определить лишь вероятное конечное положение арматуры.
Согласно принятой схеме, техническое обслуживание и ремонт (ТОиР) для арматуры подразделяется на техническое обслуживание, текущий, средний и капитальный ремонт. Техническое обслуживание заключается в визуальном осмотре, контроле органолептическим методом. При среднем ремонте

шума» вблизи частоты зубозацепления. Этим термином в технике определяют смесь колебаний различных частот.
Очень часто такое же общее поднятие спектра от «белого шума» происходит не только на частоте зубозацепления, но и на частоте собственных резонансов элементов зубчатой пары или редуктора. Это возникает по следующей причине. Микроудары в зубозацеплении возбуждают колебания достаточно широкого диапазона, но максимальная амплитуда колебаний будет, что полностью соответствует стандартной физической картине колебаний, на частоте собственного резонанса того или иного близко расположенного элемента редуктора. Эта частота собственного резонанса определяется конструкцией редуктора. При появлении дефектов зубозацепления происходит не только рост амплитуды гармоники зубозацепления, но и вблизи частоты зубозацепления, выше и ниже ее по частоте, появляются боковые гармоники.
Сдвиг по частоте между основным пиком гармоники зубозацепления и боковой гармоникой говорит о том, какое зубчатое колесо имеет предполагаемый дефект. Если сдвиг частот равен оборотной частоте входного вала - то дефект находится на нем, если сдвиг равен оборотной частоте выходного вала - то дефект расположен на нем. Иногда имеют место боковые полосы от обоих валов, при этом наиболее дефектным будет являться тот вал, семейство боковых гармоник от которого будет иметь большие амплитуды.
Причина возникновения в спектре вибрации зубчатой пары боковых полос достаточно просто физически объяснима. Это объяснение включает в себя два аспекта:
1) При прохождении дефекта через зону контакта шестерен в виброакустических сигналах наблюдается всплеск амплитуды. Этот импульс будет повторяться в виброакустических сигналах через время, пропорциональное одному обороту шестерни с дефектным зубцом. Иными словами, будет происходить модуляция частоты зубозацепления оборотной частотой ротора с дефектной шестерней.