Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Strategia dalszej eksploatacji i obsługi turbin parowych z uwzględnieniem elastycznych warunków pracy bloku węglowego

Rusin Andrzej, Tomala Martyna

Rynek Energii

|

2022

|

Nr 6

28--36

PL

Aby zapewnić bezpieczeństwo funkcjonowania systemu elektroenergetycznego w Polsce i utrzymać produkcję energii ze starszych jednostek węglowych, wymagane jest opracowanie strategii dalszej pracy bloków w warunkach zwiększonej elastyczności. W artykule skupiono się na elemencie krytycznym turbiny parowej, jakim jest wirnik części wysokoprężnej. Przedstawiono metodologię pozwalającą na prognozowanie propagacji pęknięć oraz wzrostu zużycia zmęczeniowo-pełzaniowego oraz oszacowano prawdopodobieństwo wystąpienia awarii w kolejnych latach. Rozwój zidentyfikowanych zjawisk jest zależny od poziomu naprężenia podczas rozruchów, który został dobrany w taki sposób aby zapewnić bezpieczeństwo funkcjonowania turbiny w zakładanym okresie 13 lat pracy. Dla dłuższego okresu eksploatacji wynoszącego 20 lat, zaprezentowano dodatkowo metodę doboru optymalnego czasu przeprowadzenia obsługi prewencyjnej w oparciu o analizę ryzyka. Przedstawiono również algorytm pozwalający na monitorowanie poziomu naprężenia w wirniku w trybie online, uwzględniający zmienność współczynnika wnikania ciepła, który następnie może zostać przekształcany w system sterowania poziomem naprężeń w czasie rzeczywistym. Dzięki opracowanym narzędziom możliwe jest uzyskanie żądanego przyrostu naprężenia w czasie rozruchu. Przeprowadzone badania pozwalają na przedstawienie strategii dalszej eksploatacji i obsługi turbiny, która może zostać dopasowana dla konkretnego obiektu rzeczywistego.

EN

In order to ensure the safe operation of the power system in Poland and to maintain energy production from old coal-fired power plants, it is required to develop a strategy for further operation of the units in conditions of increased flexibility. The article focuses on the critical element of the turbine, which is the rotor high-pressure part. The methodology of the forecasting of crack propagation and the increase in fatigue-creep wear was presented, and the probability of failure in the following years was estimated. The development of the identified phenomena depends on the stress level during start-up, therefore it was selected in such a way as to ensure the safety of the turbine's operation during the assumed period of 13 years. For a longer service life of 20 years, the method of selecting the optimal time for preventive maintenance based on a risk analysis was additionally presented. An algorithm for online stress monitoring is also described, taking into account the variability of the heat transfer coefficient. It can be also transformed into a real-time stress level control system. Through the developed tools, it is possible to obtain the desired increase in stresses during start-up. The conducted research allows for the presentation of a strategy for further operation and maintenance of the turbine, which can be adapted to a specific real unit.

2

An artificial neural network model supported with multi criteria decision making approaches for maintenance planning in hydroelectric power plants

Özcan Evrencan, Danışan Tuğba, Yumuşak Rabia, Eren Tamer

Eksploatacja i Niezawodność

|

2020

|

Vol. 22, no. 3

400--418

EN

Power plants are the large-scale production facilities with the main purpose of realizing uninterrupted, reliable, efficient, economic and environmentally friendly energy generation. Maintenance is one of the critical factors in achieving these comprehensive goals, which are called as sustainable energy supply. The maintenance processes carried out in order to ensure sustainable energy supply in the power plants should be managed due to the costs arising from time requirement, the use of material and labor, and the loss of generation. In this respect, it is critical that the fault dates are forecasted, and maintenance is performed without failure in power plants consisting of thousands of equipment. In this context in this study, the maintenance planning problem for equipment with high criticality level is handled in one of the large-scale hydroelectric power plants that meet the quintile of Turkey’s energy demand as of the end of 2018. In the first stage, the evaluation criteria determined by the power plant experts are weighted by the Analytical Hierarchy Process (AHP), which is an accepted method in the literature, in order to determine the criticality levels of the equipment in terms of power plant at the next stage. In order to obtain the final priority ranking of the equipment in terms of power plant within the scope of these weights, Technique for Order of Preference by Similarity to Ideal Solution (TOPSIS) is used because of its advantages compared to other outranking algorithms. As a result of this solution, for the 14 main equipment groups with the highest criticality level determined on the basis of the power plant, periods between two breakdowns are estimated, and maintenance planning is performed based on these periods. In the estimation phase, an artificial neural network (ANN) model has been established by using 11-years fault data for selected equipment groups and the probable fault dates are estimated by considering a production facility as a system without considering the sector for the first time in the literature. With the plan including the maintenance activities that will be carried out before the determined breakdown dates, increasing the generation efficiency, extending the economic life of the power plant, minimizing the generation costs, maximizing the plant availability rate and maximizing profit are aimed. The maintenance plan is implemented for 2 years in the power plant and the unit shutdowns resulting from the selected equipment groups are not met and the mentioned goals are reached.

PL

Elektrownie to zakłady produkcyjne o dużej skali, których głównym celem jest nieprzerwane, niezawodne, wydajne, rentowne oraz przyjazne dla środowiska wytwarzanie energii. Utrzymanie ruchu stanowi jeden z kluczowych czynników pozwalających na osiągnięcie tych szeroko zakrojonych celów, które określa się wspólnym mianem zrównoważonych dostaw energii. W elektrowniach, procesami utrzymania ruchu, realizowanymi w celu zapewnienia zrównoważonych dostaw energii, zarządza się z uwzględnieniem kosztów związanych z wymogami czasowymi, kosztów materiałów i robocizny oraz strat wytwarzania energii. Ponieważ elektrownie wykorzystują tysiące różnych urządzeń, niezwykle ważne jest prognozowanie dat wystąpienia uszkodzeń oraz zapewnienie bezawaryjnego utrzymania ruchu. W przedstawionych badaniach, rozważano problem planowania utrzymania ruchu sprzętu o wysokim poziomie krytyczności na przykładzie jednej z dużych elektrowni wodnych, która na koniec 2018 r. pokrywała jedną piątą zapotrzebowania Turcji na energię elektryczną. W pierwszym etapie badań, kryteria oceny określone przez ekspertów zatrudnionych w elektrowni ważono za pomocą powszechnie stosowanej w literaturze metody procesu hierarchii analitycznej (AHP) w celu ustalenia poziomów krytyczności poszczególnych elementów wyposażenia elektrowni. Aby opracować ostateczny ranking priorytetowości elementów wyposażenia elektrowni na podstawie określonych wcześniej wag, zastosowano technikę TOPSIS, która polega na porządkowaniu preferencji na podstawie podobieństwa do idealnego rozwiązania. Techniki tej użyto ze względu na jej zalety, których nie mają inne algorytmy oparte na relacji przewyższania (ang. outranking algorithms). Na podstawie wyników otrzymanych dla 14 głównych grup urządzeń o najwyższym poziomie krytyczności, określonym na podstawie danych pochodzących z elektrowni, oszacowano czasy pomiędzy dwiema awariami, a na ich podstawie zaplanowano działania konserwacyjne. W fazie szacowania, opracowano model sztucznej sieci neuronowej (ANN) w oparciu o dane o uszkodzeniach, które wystąpiły w ostatnich 11 latach działania elektrowni, dla wybranych grup urządzeń. Przewidywane daty wystąpienia uszkodzeń szacowano, po raz pierwszy w literaturze, biorąc pod uwagę zakład produkcyjny jako system, bez uwzględnienia sektora produkcyjnego. Plan obejmuje działania konserwacyjne, które mają być przeprowadzone przed przewidywanymi datami awarii, w celu zwiększenia wydajności wytwarzania energii, przedłużenia żywotności elektrowni, minimalizacji kosztów wytwarzania energii, maksymalizacji wskaźnika dostępności elektrowni oraz maksymalizacji zysków. Opracowany plan konserwacji wdrażano w omawianej elektrowni przez 2 lata. W tym okresie nie odnotowano przerw w pracy jednostek wytwórczych spowodowanych awarią rozważanych grup urządzeń, co oznacza, że wspomniane cele zostały osiągnięte.

3

Pilot Study on the Application of Employee Scheduling for the Problem of Safety Instrumented System Design and Maintenance Planning for Remotely Located Oil and Gas Facilities

Redutskiy Y.

Engineering Management in Production and Services

|

2018

|

Vol. 10, no. 4

55--64

EN

The technology of production, transportation, and processing of oil and gas involves various hazardous processes. To mitigate the risk that these processes pose, the technological solutions work closely with the automated control and safety systems. The design and organisation of maintenance for the automated safety instrumented systems (SIS) have a significant bearing on the overall safety of operations in this industry. Over the past few decades, many hydrocarbon resources have been discovered in unconventional environments, such as remote, offshore, and arctic locations. Transportation of engineering personnel to these remote locations and back, and thereby, the organisation of the shift work poses additional challenges for the petroleum sector. Under such circumstances, the workforce-related costs play a considerable role in the overall cost of the technological solution and thereby the decisions regarding the workforce organisation should be addressed in the framework of evaluating and choosing the appropriate safety measures. That is why the research presented in this paper aims to address the lifecycle of the technological solution integrating the problems of SIS design, maintenance planning, and employee scheduling into a single decision-making framework to optimise the set of technical and organisational safety measures inherent in the SIS. The performance and maintenance of the SIS are described with a Markov model of device failures, repairs and technological incidents occurrence. The employee scheduling part of the mathematical model utilises the set-covering formulation of maintenance crews taking particular trips. A black-box optimisation algorithm is used to find reasonable solutions to the integrated problem of engineering design and workforce planning. The decisions include the choices of the components and structures for the safety system, the facility overhaul frequencies, the maintenance personnel size, as well as the schedules of trips and shifts for the crews.

4

An integrated model of production scheduling and maintenance planning under imperfect preventive maintenance

Chen X., Xiao L., Zhang X., Xiao W., Li J.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2015

|

Vol. 17, no. 1

70--79

EN

For a successful company, machines are always required to work continuously to make more profit in a certain period. However, machines can be unavailable due to the scheduled maintenance activities or unexpected failures. Hence, a model connected production scheduling with maintenance planning for a production line which is composed of multiple machines is developed. Suppose preventive maintenance is imperfect and cannot renew all the machines. Age reduction factor and hazard rate increase factor are introduced to illustrate the imperfect character. Aperiodic preventive maintenance policy is adopted. Replacement as perfect maintenance could restore the machine “as good as new”. When and whether to perform replacement is based on a cost-time rate function which is defined to judge whether or not the preventive maintenance is economical. The objective of the joint model is to maximize the total profit which is composed of production value, production cost, maintenance cost (including the preventive maintenance cost and replacement cost), and tardiness cost (which is related to the job sequence and maintenance activities). To optimize the objective, immune clonal selection algorithm is utilized. The proposed model is validated by a numerical example.

PL

Aby firma mogła działać z powodzeniem i przynosić większe zyski w danym okresie czasu, zainstalowane w niej maszyny muszą pracować w sposób nieprzerwany. Niestety, z powodu planowych działań obsługowych lub nieoczekiwanych awarii, maszyny są czasami wyłączane z produkcji. Dlatego też w niniejszym artykule opracowano model łączący harmonogramowanie produkcji z planowaniem obsługi technicznej dla linii produkcyjnej złożonej z wielu maszyn. W pracy założono, że konserwacja zapobiegawcza jest niepełna i nie prowadzi do odnowy wszystkich maszyn. Aby zilustrować jej niepełny charakter, wprowadzono pojęcia czynnika redukcji wieku oraz czynnika wzrostu wskaźnika zagrożenia. Przyjęto politykę nieokresowej konserwacji zapobiegawczej. Wymiana jako forma pełnej konserwacji pozwala na przywrócenie maszyny do stanu "fabrycznej nowości". Kiedy i czy należy przeprowadzić wymianę zależy od funkcji wskaźnika kosztu w stosunku do czasu, który pozwala ocenić, czy konserwacja zapobiegawcza jest opłacalna. Model zintegrowany ma na celu maksymalizację całkowitego zysku, który jest wypadkową wartości produkcji, kosztów produkcji, kosztów obsługi (w tym kosztów konserwacji zapobiegawczej oraz kosztów wymiany) i kosztów nieterminowego zakończenia zadania (ang. lateness, związanych z kolejnością wykonywanych zadań i czynności obsługowych). Aby zoptymalizować opisany cel, wykorzystano algorytm odpornościowej selekcji klonalnej Proponowany model zweryfikowano na przykładzie liczbowym.

5

Maintenance actions planning in industrial centrifugal compressor based on failure analysis

Halimi D., Hafaifa A., Bouali E.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2014

|

Vol. 16, no. 1

17--21

PL

Obsługa urządzeń przemysłowych wymaga analizy zachowań układów i ich części składowych. W niniejszej pracy zoptymalizowano czynności konserwacyjne tak, aby wyeliminować występowanie uszkodzeń w kontrolowanym procesie przemysłowym. Celem prezentowanej pracy było poprawienie niezawodności elementów układu sprężania gazu poprzez zaplanowanie czynności konserwacyjnych w oparciu o analizę uszkodzeń z wykorzystaniem optymalizacji interwencji w przemysłowej sprężarce odśrodkowej. O skuteczności proponowanego podejścia świadczy poprawa parametrów niezawodności oraz gotowość omawianej instalacji olejowej.

EN

The industrial maintenance implementation requires to the behaviour system analysis and their components. In this work, we optimize the maintenance actions to eliminate failures in the inspected industrial process. Our purpose in this work is to improve the components reliability in gas compression system, by the planning of the maintenance actions based on failure analysis using the intervention optimization in industrial centrifugal compressor plant. The finality of this proposed approach is proved by the improvement of the reliability performances and by the availability of this oil installation.

6

Strategy of maintenance system in industrial company

Žilka M.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2013

|

R. 110, z. 1-M

417--424

EN

This paper introduces the main conclusions of the doctoral thesis “Strategy of maintenance system in industrial company”, which focuses on improving of economic efficiency of the maintenance system by selecting the appropriate maintenance strategy for production machines. In the paper I characterise outputs of the survey, which focuses on characterization of maintenance management level, maintenance cost control and allocation level and range of modern maintenance management tools (Computerized Maintenance Management Systems = CMMS) utilization in industrial enterprises in Czech Republic. This article also deals with proposed methodology for selecting the appropriate maintenance strategy and with the brief characteristic of the model MAM (Maintenance Analytical Module), which was developed as a decision support tool for maintenance managers.

PL

Artykuł prezentuje główne wnioski z pracy doktorskiej „Strategia systemu utrzymania ruchu w zakładzie przemysłowym”, która skoncentrowała się na ulepszeniu ekonomicznej wydajności systemu utrzymania ruchu poprzez wybór właściwej strategii konserwacji maszyn produkcyjnych. W artykule została zaprezentowana charakterystyka przeglądów, które skupiają się na charakterystyce poziomu zarządzania obsługą, kontrolą kosztów utrzymania i poziomu alokacji, zakresu wykorzystania nowoczesnych narzędzi do zarządzania remontami w zakładach przemysłowych w Czechach. W artykule opisano proponowaną metodę wyboru właściwej strategii zarządzania remontami, scharakteryzowano model MAM (Maintenance Analytical Module), który pełni rolę narzędzia wspomagającego decyzję personelu zarządzającego konserwację.

7

Baza danych oraz drzewo uszkodzeń elektrowni jako elementy technologii RCM

Brzozowski W.

Energetyka

|

2012

|

nr 1

39-43

PL

Opisano implementację dwóch szczególnie ważnych elementów technologii RCM (Reliability-Centered Maintenance): bazy danych uszkodzeń oraz drzewa uszkodzeń urządzeń, w systemie komputerowym optymalizacji remontów planowych elektrowni. Podano charakterystykę technologii RCM. Na bazie teoretycznych rozwiązań problemu optymalizacji remontów planowych elektrowni określono konieczną strukturę komputerowej bazy danych uszkodzeń urządzeń elektrowni. W odniesieniu do drzew uszkodzeń określono także strukturę komputerowej bazy danych drzew oraz węzłów i gałęzi tych drzew. Szczegółowo opisano oryginalny, autorski algorytm obliczeń drzew uszkodzeń z wykorzystaniem teorii grafów. Elementy te zostały już zaimplementowane i uruchomione w opracowywanym programie komputerowym optymalizacji remontów elektrowni.

EN

The paper describes an implementation of two, especially important elements of RCM (Reliability-Centered Maintenance) technology: database of faults and fault tree of power plant devices, into a computer program of power plant maintenance optimization. On the beginning, fundamental concept of the RCM technology has briefly been reminded in the paper. Then, on the base of theoretical solutions of power plant maintenance optimization problem, a required structure of computer database of faults of power plant devices has been characterized. As regards fault tree, a structure of computer database of trees, tree nodes and tree branches, as well as an Author’s original algorithm of calculation of tree, with utilization of graph theory, have also been described. These elements have already been implemented into the computer program of power plant maintenance optimization, which is actually being worked out by Author.

8

An extended risk based inspection methodology

Selvik J. T., Scarf P., Aven T.

Journal of Polish Safety and Reliability Association

|

2010

|

Vol. 1, No. 1

221--230

EN

Risk based inspection (RBI) is a methodology commonly used in planning of inspections for static mechanical equipment, in particular piping networks. The inspections are prioritized based on risk, expressed as expected values, integrating the likelihood and consequences of failures. In this paper we suggest an extension of the RBI methodology which reflects risk and uncertainties beyond expected values. We argue that such an extension is essential for adequately supporting the inspection planning. A pipeline example from the Norwegian oil and gas industry is presented to illustrate and discuss the suggested approach.

9

Planowanie obsługi narzędzi do obróbki plastycznej na zimno z wykorzystaniem logiki rozmytej

Baban M., Baban C. F., Blaga S.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2010

|

nr 3

21-26

PL

W przypadku systemów technicznych, na ogół cechujących się dużą złożonością, ich otwartość można wykorzystać do poprawy niezawodności systemu stosując odnawianie profilaktyczne. Skuteczne zwiększenie niezawodności złożonych narzędzi do obróbki plastycznej na zimno zależy w znacznym stopniu od charakterystyki czynności obsługowych, dlatego też w strategiach odnowy powszechnie stosuje się odnawianie profilaktyczne. W pracy omówiono podejście do planowania obsługi wykorzystujące logikę rozmytą, które można stosować w przypadkach, gdy analityczne wyprowadzenie funkcji niezawodności jest niemożliwe. Przedstawiono oparty na logice rozmytej proces decyzyjny w zakresie planowania czynności obsługowych omawianych narzędzi. Jego zastosowanie zilustrowano w studium przypadku. Wyniki studium przypadku pokazują, że logika rozmyta jest metodą, która może być z powodzeniem stosowana w planowaniu obsługi narzędzi do obróbki plastycznej na zimno.

EN

For technical systems, generally of high complexity, their open feature may be employed to improve system reliability by preventive renewal. The effectiveness of increasing complex cold plastic deformation tools depends considerably on the characteristics of their maintenance actions and renewal policies are widely used to carry out the preventive renewal. If the derivation of an analytical reliability function is impossible, a fuzzy logic approach for maintenance planning is emphasized in this paper. The fuzzy logic decision process for planning the maintenance activities of these tools is presented and a case study illustrates its application. The results of the case study demonstrate that fuzzy logic is a method which can be successfully used in maintenance planning of cold plastic deformation tools..

10

Możliwości optymalizacji obsługiwania maszyn okrętowych

Bielawski P.

Zeszyty Naukowe / Wyższa Szkoła Morska w Szczecinie

|

2003

|

nr 68

57-87

PL

Wskazano na konieczność optymalizacji obsługiwania. Przedstawiono elementy obsługiwania i jego organizację. Strategie obsługiwania, personel i organizację obsługiwania potraktowano jako cele cząstkowe optymalizacji i wskazano na możliwości zmniejszenia kosztów. Uzasadniono konieczność tworzenia komputerowych systemów obsługiwania, umożliwiających teletransmisję danych i informacji.

EN

The need for maintenance optimization is indicated. Elements and the organization of maintenance is presented. Maintenance strategies, personnel and organization have been considered as partial objectives of optimization. Methods of monimizing costs are suggested. The necessity of developing maintenance computer-aided systems enabling data teletransmission.

11

Fuzzy database for risk based maintenance planning under RCM framework.

Pietrzyk A., Uhl T.

Zagadnienia Eksploatacji Maszyn

|

2003

|

Vol. 38, nr 3

39-55

EN

Maintenance has to respond to new expectations like safety and environmental regulations, product quality and increasing pressure to achieve high plant availability and minimize overall equipment life cycle cost. In this paper, we demonstrate the use of risk-based maintenance planning which is one of main goals of Reliability-Centered Maintenance (RCM). The inspection planning is used to asses the safety and reliability of system components and to increase the ability of failure identification before it can occur. The fuzzy relational database model is used to perform multi criteria search over database. In order to illustrate advantages of this solution, an example is shown.

PL

Eksploatacja oraz serwisowanie urządzeń technicznych są procesami, które muszą zapewnić realizację wciąż rosnących oczekiwań związanych z bezpieczeństwem, normami ochrony środowiska i jakością produktu. Optymalizacja serwisowania ma na celu zwiększenie dyspozycyjności przy jednoczesnej minimalizacji kosztów LCC. Analiza ryzyka jest najważniejszym elementem metodologii kształtowania serwisu RCM (ang. Reliability Centered Maintenance). W pracy przedstawiono model relacyjnej rozmytej bazy danych umożliwiającej planowanie serwisu z wykorzystaniem analizy ryzyka. Zalety proponowanego rozwiązania pokazano na przykładzie.