Повышение надежности функционирования электротехнологического комплекса "нагрев-деформация" за счет внедрения перспективных методов диагностики

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Повышение надежности функционирования электротехнологического комплекса «нагрев-деформация» за счет внедрения перспективных методов диагностики

Романов В.В.

аспирант кафедры «Электроснабжение промышленных предприятий» СамГТУ

Животягин Д.А.

аспирант кафедры «Электроснабжение промышленных предприятий» СамГТУ

Зимин Л..С.

доктор технических наук, профессор, СамГТУ, г. Самара

Аннотация

электротехнологическая установка дефект

В данной статье рассматривается проблема определения скрытых, не видимых дефектов в начальной стадии развития, которые могут привести к отказам в электротехнологических установках в процессе эксплуатации. Выявление подобных дефектов подразумевает применение метода, основанного на использовании электронно-оптических устройств для регистрации и измерения излучения с последующим сопоставлением его с температурой поверхностей и окружающей среды. В статье кратко описываются факторы, которые могут оказать влияние на работу термографических регистраторов (тепловизоров) и в конечном итоге привести к ошибочным результатам. Разработаны решения по обнаружению и устранению проблем.

Экспериментальное термографическое обследование проводилось на индукционных нагревателях марки ИН-1100, ИН-800. Приведены краткие характеристики исследуемых электротехнологических установок.

Основой эффективной работы современных металлургических производств является стабильность работы электротехнологических установок, так как на качество выпускаемой продукции оказывают влияние именно они.

Отказы электротехнологических систем являются наиболее существенной составляющей в общей статистике отказов оборудования и связаны в основном с нагревом самих установок, вспомогательного оборудования, контактных соединений сверх допустимых норм [1].

При эксплуатации имеющего скрытые дефекты или неисправного электротехнологического оборудования, вспомогательного оборудования, питающих его линий неизбежно возникают потери электрической энергии, которые в конечном счете выделяются в виде тепла. Теплота повышает температуру контактных соединений, обмоток, конструктивных деталей, что при интенсивном нагреве может привести к самовоспламенению электротехнологических установок и одновременно рассеивается в окружающую среду. Так же, нагрев оборудования является главной причиной старения изоляции и выхода оборудования из строя и значительно ограничивает его мощность.

В соответствии ГОСТ 8865-70 [4], температура должна выдерживается в пределах, соответствующих данному классу изоляции, тогда обеспечивается нормальный срок службы оборудования, от 15 до 25 лет. Сокращают нормальные сроки службы форсированные режимы, а систематические недогрузки, наоборот, приводят к недоиспользованию материалов, оборудование морально устаревает и возникает необходимость в его замене раньше, чем износится изоляция. Таким образом, экономически нецелесообразны как слишком малые, так и большие сроки службы [2].

Для вычисления температуры поверхности обследуемых конструкций и оборудования инфракрасная термография использует электронно-оптические устройства для измерения потока излучения, на основании которого. Для персонала, проводящего термографическое обследование (термографиста), чрезвычайно важно учитывать пределы возможностей оборудования, а также влияние различных внешних факторов. В комплексе это позволяет более точно выявлять и анализировать возможные проблемы [3].

При помощи тепловизора, марки ThermaCAMP65, с актуальным сроком поверки, производилось термографическое обследование индукционных нагревателей ИН-800 и ИН-1100. В таблице 1, приведены краткие характеристики обследуемых установок

Таблица 1 Технические характеристики индукционных нагревателей ИН-800, ИН-1100

Термографическая проверка выполнялась в комплексе, на всем оборудовании и при обнаружении проблемных мест они обследовались локально. Для достоверного определения отклонений оборудование должно быть нагружено не менее чем на 50% от номинальной мощности, в нашем случае нагреватели был нагружены на 75%.. Так же для получения достоверной информации все работы по тепловизионной диагностике проводились при отсутствии прямых солнечных лучей и других источников инфракрасного излучения.

При проведении тепловизионной съемки, учитывалось влияние внешних факторов, которые могут повлиять на достоверность результатов, например, наличие близко расположенного искусственного освещениялибо другого, более теплого оборудования. Для обеспечения максимально полной видимости объекта, обследование, осуществлялась с 3-х точек. Так же был учтен коэффициент излучения исследуемой поверхности. К примеру, блестящие поверхности на термограмме могут выглядеть теплее, чем это есть на самом деле. Для достоверности было проведено сравнение температур разных областей одного оборудования.

На данных рисунках обозначена лишь небольшая часть аварийных дефектов, а также дефектов, которые по истечении определенного времени могли стать причиной аварийного отключения оборудования, находились в начальной стадии развития.

Дефекты по индукционному нагревателю ИН-1100

Рисунок 1. Нагрев питающей кабельной линии до 144⁰С

Рисунок 2 Нагрев вывода

Дефекты по индукционному нагревателю ИН-800

Рисунок 3 Нагрев болтового соединения шин до 135⁰С

Рисунок 4 Нагрев ножей разъединителя до 80⁰С

Проведение термографической съемки позволило нам определить, как критические дефекты (рисунок 3, рисунок 1), так и дефекты в начальной стадии развития (рисунок 4, рисунок 2), вовремя грамотно организованные мероприятия по устранению, исключили аварийные отключения и простои оборудования. Как зависящий от непреднамеренного отключения оборудования, отсутствовал.

Ниже, на рисунке .5, в графическом виде приведена статистика суммарных аварийных отключений индукционных нагревателей ИН-800, ИН-1100 с 2012г. по 2017 г.

Рисунок 5. Динамика аварийных отключении индукционных нагревателей ИН-1100 и ИН-800 в период с 2012 по 2017 года

Для устранения обнаруженных дефектов были проведены следующие мероприятия:

- разбалчивание и зачистка болтовых соединений;

- смазка контактной части специальной смазкой «Суперконт» и «Экстраконт»;

- сборка контактных болтовых соединений и затяжка болтов динамометрическим ключом в соответствии с ГОСТ 10434-82[5];

- замена кабельной линии на линию большим сечением.

- зачистка контактных частей разъединителей, смазка вышеуказанными специальными смазками, замена прижимных колец и пружин;

Из полученных результатов видно, что применение инфракрасной термографической дефектоскопии на электротехнологических установках промышленных предприятий имеет целый ряд положительных качеств, достоверно выявляет проблемные места и позволяет вовремя устранить как аварийные дефекты, так и дефекты в начальной стадии развития.

Библиографический список

1 ЛозинскийМ.Г. Промышленное применение индукционного нагрева. /М.Г. Лозинский; М.: Издательство АН СССР, 1948. 471с.

2 Бажанов С.А. Тепловизионный контроль электрооборудования в эксплуатации / С.А. Бажанов НТФ "Энергопрогресс", Москва, 2005. 80с.

3 РД 153-34.0-20.363-99. Методика инфракрасной диагностики электрооборудования и высоковольтных линий. 2000.

4 ГОСТ 8865-70 Материалы электроизоляционные для электрических машин, трансформаторов и аппаратов. Классификация по нагревостойкости.

5 ГОСТ 10434-82 Соединения контактные электрические. Классификация. Общие технические требования.

Размещено на Allbest.ru