Диагностика технического состояния ГПА

В течение многих лет планово-предупредительный ремонт оборудования, проводимый с целью предотвращения аварийных отказов и повышения ТЭП (технико-экономических показателей) оборудования осуществляется в плановом порядке на основе среднестатистических данных в отрасли по износу и отказу оборудования. Различные единицы оборудования эксплуатируются часто в различных условиях. Износ их по этой причине крайне не равномерен, некоторые единицы оборудования «не дотягивают» до очередного планового ремонта, поэтому возникают аварийные отказы со значительным ущербом. Другие единицы оборудования, эксплуатирующиеся в более благоприятных условиях, имеют небольшой износ, поэтому потребность в ремонте у них невелика, но их тем не менее ремонтируют по плану, что также приводит к необоснованным убыткам. Во избежание отмеченных моментов в последние годы ремонт оборудования пытаются осуществить по его фактическому и техническому состоянию. Это достигается с помощью периодической диагностики технического состояния оборудования.

Турбоприводные ГПА (наиболее распространенные на КС) могут диагностироваться: по расходу топливного газа, по маслу с помощью вибродиагностики и на основе параметрической диагностики – самый простой способ по расходу топливного газа, однако и он требует специальных расходомеров на каждом ГПА. Поэтому из-за дороговизны мало реализуется. Недостаток этого метода – определение общего состояния ГПА без конкретизации причин технического состояния агрегата. Диагностика по маслу состоит в определении содержания в масле различных металлов. Недостаток – на основе этого способа можно выявить только техническое состояние подшипников; необходимость в специальных приборах на КС для анализа масла. Один из наиболее эффективных способов – это вибродиагностика, однако это требует дорогостоящих приборов. По этой причине данный способ имеет весьма ограниченное применение несмотря на его эффективность и явную перспективу.

Параметрическая диагностика состоит в выявлении неисправностей ГПА на основе математической термогазодинамической модели ГПА. В эту модель вводят исходные данные в виде численных значений различных параметров, результаты расчета по этой модели сравниваются с требуемыми и допустимыми значениями других параметров. Этот метод имеет много вариантов. Чем детальней и сложней математическая модель, тем больше требуется исходной специфической информации и соответственно дополнительного специфического приборного оснащения. Однако тем и выше эффективность диагностики. Наиболее простой вариант параметрической диагностики предложен ГАНГом. Для пользования данной методикой необходимо иметь информацию только по штатным приборам ГПА. Недостаток – позволяет определить только техническое состояние в целом – отдельно нагнетателя и отдельно ГТУ.

Техническое состояние нагнетателя определяется по К_Н (коэффициент технического состояния нагнетателя и ГТУ):

; ,

где η_пол – фактический политропический кпд нагнетателя;

η_пол.п. – паспортное значение кпд, соответствующее исправному техническому состоянию нагнетателя;

Ne – фактическая эффективная мощность ГТУ;

Ne_П – паспортная эффективная мощность ГТУ.