Вісник НАН України. 2014. № 12. С. 39-44.
https://doi.10.15407/visn2014.12.039

ШУЛЬЖЕНКО Микола Григорович —
доктор технічних наук, професор, завідувач відділу вібраційних та термоміцнісних досліджень
Інституту проблем машинобудування ім. А.М. Підгорного НАН України

ДІАГНОСТУВАННЯ ВІБРАЦІЙНОГО СТАНУ,
ТЕРМОМІЦНОСТІ ТА РЕСУРСУ ЕНЕРГЕТИЧНИХ АГРЕГАТІВ

Розглянуто розроблені розрахунково-експериментальні методи та засоби діагностування вібраційного стану, термоміцності, тріщиностійкості та ресурсу відповідальних вузлів енергетичних агрегатів. Наведено приклади використання створених сучасних автоматизованих стаціонарних систем та мобільних засобів вібродіагностики, оцінювання пошкодженості і ресурсу найбільш напружених елементів і вузлів турбомашин та енергетичного обладнання для підвищення надійності і безпечності їх роботи.

Ключові слова: вібрації, міцність, ресурс, енергетичні агрегати.

На сьогодні в Україні понад 70% турбоагрегатів електростанцій уже виробили свій ресурс, причому не лише парковий, а й продовжений. Подальша їх експлуатація пов’язана з дедалі зростаючим ризиком аварій, тому питання про можливість продовження терміну роботи працюючих турбоагрегатів набуває все більшої актуальності [1]. Безпечність експлуатації агрегатів оцінюється насамперед за їхнім вібраційним станом, тому в Інституті проблем машинобудування ім. А.М. Підгорного (ІПМаш) НАН України розроблено методи, засоби та відповідне математичне забезпечення розрахунків, контролю, моніторингу і діагностування вібростану турбоагрегатів у різних варіантах їх застосування. У період з 1994 по 2004 р. створено стаціонарні автоматизовані системи діагностики, які впроваджено на 5 турбоагрегатах (К-220-130 Луганської ТЕС, Т-250/300-240 Київської ТЕЦ-5, двох агрегатах К-300-240 Запорізької ТЕС та Т-250/300-240 Харківської ТЕЦ-5). Ці системи забезпечують виявлення несправностей агрегата, що спричинюють зміну вібрації і можуть досягти небезпечного рівня. У 2006–2010 рр. проведено модернізацію апаратних і програмних засобів систем діагностики турбоагрегатів Київської ТЕЦ-5 і Запорізької ТЕС.

Новітні інформаційні технології і засоби автоматизованого аналізу та діагностування вібраційного і тепломеханічного стану потужних турбоагрегатів створено на основі фундаментальних наукових досягнень у цій галузі [2], і за своїми функціональними можливостями і технічними характеристиками вони відповідають усім вимогам керівних документів з експлуатації електростанцій і мереж, що діють в Україні. У пристроях вимірювання і аналізу вібрації роторів, опор підшипників, частоти обертання, крутильних деформацій, осьових зміщень роторів та інших механічних величин використовуються вихорострумові датчики, розроблені в ІПМаш НАН України. Вихідний сигнал з датчиків без проміжних пристроїв передається по одній екранованій лінії на відстань до 1000 м. Датчики стійкі до впливу експлуатаційних факторів, їх надійність підтверджена багаторічним використанням на різних електростанціях, а пріоритетність захищена відповідними патентами. Пристрої мають однотипове схемотехнічне рішення функціональних перетворювачів, яке повністю відповідає умовам серійного виробництва. Повний текст (PDF) .