The current trend of weight reduction entails a reduction in safety factors. This approach is understandable, but light profiles are more susceptible. The structure works close to the boundary loads, and their destruction is primarily determined by dynamic relief. Today, composite masts are diagnosed by the following methods: optical microscopy, electron microscopy, X-ray analysis and thermal analysis. These methods are invasive methods. It seems that the vibration analysis of the mast - rigging system could supplement or replace the mentioned methods without the need to dismantle the mast, giving the possibility of testing on the yacht [5]. The article presents the possibility of diagnosing a composite material defect on the example of a interrupts a continuity of structure.
PL
Obecna tendencja do redukcji masy pociąga za sobą obniżenie współczynników bezpieczeństwa. Takie podejście jest zrozumiałe, ale lekkie profile są bardziej podatne. Konstrukcja pracuje blisko obciążeń granicznych, a o ich zniszczeniu decydują przede wszystkim odciążenia dynamiczne. Współcześnie maszty kompozytowe diagnozuje się następującymi metodami: mikroskopii optycznej, mikroskopii elektronowej, analizy rentgenowskiej i analizy termicznej. Wymienione metody są metodami inwazyjnymi. Wydaje się, że analiza drgań układu maszt - olinowanie mogłaby uzupełnić lub zastąpić wymienione metody bez potrzeby demontażu masztu, dając możliwość wykonania testu na jachcie [5]. W artykule przedstawiono możliwość diagnozowania defektu materiału kompozytowego, polegającego na przerwaniu ciągłości struktury osnowy.
The problem of the diagnostics of mechanical defects of combustion engines, especially of exhaust valves damages, occurs in several papers. Authors of these papers apply various inference techniques and limit investigations to the one selected object under specific work conditions. The results of the active diagnostics experiment, in which it was shown that completely different signal processing algorithms allow obtaining reproducible diagnostics symptoms in SI (spark-ignition) and CI (compression-ignition) engines, when the threshold values are properly chosen, are presented in the paper.
PL
W wielu publikacjach pojawia się problem diagnozowania uszkodzeń mechanicznych silników spalinowych, a w szczególności problem diagnozowania uszkodzeń zaworów wylotowych. Autorzy tych prac stosują różne techniki wnioskowania i ograniczają badania wyłącznie do jednego wybranego obiektu w specyficznych warunkach pracy. W artykule opisano rezultaty czynnego eksperymentu diagnostycznego, w którym wykazano, że zupełnie różne algorytmy przetwarzania sygnałów pozwalają na uzyskanie powtarzalnych symptomów diagnostycznych zarówno w przypadku silników ZS, jak i ZI, pod warunkiem właściwego doboru wartości progowych.
A complex diagnostic object typically generates a large number of diagnostic symptoms. For proper lifetime consumption monitoring it is necessary to select those which best represent technical condition deterioration. Such selection may be based on the Singular Value Decomposition method. The paper presents a novel alternative approach, which employs an information content measure. As the end of object life is approached, symptoms are to an increasing extent dominated by deterministic lifetime consumption processes and therefore become more predictable. Thus symptoms with the highest information content decrease rate should be considered most useful. For a proper assessment, however, symptom sensitivity to condition parameters should also be addressed. A new measure referred to as representativeness factor is proposed. Suitability of such approach is demonstrated for the fluid-flow system of a large steam turbine.
PL
Złożone obiekty diagnozowania zwykle są źródłem wielu symptomów diagnostycznych. Dla właściwego monitorowania wyczerpywania żywotności należy wybrać te z nich, które najlepiej odwzorowują degradację stanu technicznego. Wybór ten można oprzeć na metodzie rozkładu względem wartości szczególnej. W pracy przedstawiono nowatorskie alternatywne podejście, w którym wykorzystuje się miarę zawartości informacji. Wraz ze zbliżaniem się do końca życia obiektu symptomy są w coraz większym stopniu określone przez deterministyczne procesy ubytku żywotności, a zatem stają się coraz bardziej przewidywalne. Za najbardziej użyteczne należy zatem uznać symptomy z najszybszym spadkiem zawartości informacji. We właściwej ocenie należy jednak uwzględnić także wrażliwość symptomu na parametry stanu. Zaproponowano nową miarę określoną jako współczynnik reprezentatywności. Przydatność takiego podejścia została zademonstrowana na przykładzie układu przepływowego turbiny parowej.
W pracy przedstawiono zagadnienia związane z planowaniem terminów obsług technicznych, na podstawie rejestrowanych wartości symptomów diagnostycznych. Zwrócono uwagę na konieczność uwzględnienia w wynikach pomiarów ich niepewności. Podany przykład dotyczy ustalenia terminów wymiany łożysk tocznych w wirówkach cukrowniczych, w oparciu o monitorowanie współczynnika szczytu - parametru wykorzystywanego w diagnostyce drganiowej. Opracowany algorytm decyzyjny umożliwia ustalenie terminu napraw wirówek z ograniczeniem ryzyka awarii. Jest to osiągnięte, dzięki odniesieniu wartości mierzonych do obszaru niepewności pomiarowych i identyfikacji wyników pomiarów, które można uznać za wiarygodne ale nieużyteczne z punku widzenia podejmowania decyzji
EN
The paper includes issues connected with planning of the technical services schedule on the basis of the registered values of the diagnostic symptoms. One paid attention to the necessity of taking into consideration in the results of their uncertainty. The presented example refers to determining of the schedule of rolling bearings replacement in sugar centrifuges on the basis of monitoring of the peak to average ratio - the parameter used in the vibration diagnostics. The determined decision-making algorithm enables to determine the deadline for the centrifuges repairs with the limited risk of a failure. It is accomplished by the reference of the measured values to measuring uncertainties range and identification of the measurement results, which can be considered as the reliable ones but useless from the point of view of decisions taking.
Rotating machinery condition assessment employs, to a large extent, vibration-based symptoms, characterized by high information content. Diagnostic reasoning is often supported by welldeveloped qualitative or even quantitative relations. In many cases, however, a situation is encountered wherein several possible malfunction types give similar symptoms. Qualitative diagnosis may thus demand additional diagnostic procedures. The paper concentrates on those employing correlation coefficients, which belong to a broader class of evolutionary symptoms. Such symptoms are sensitive to the malfunction type and thus can substantially enhance qualitative diagnostic capabilities. Moreover, correlation coefficient as a function of time provides valuable quantitative information on lifetime consumption. This is demonstrated by a number of examples, pertaining to large steam turbines operated by utility power plants.
PL
Ocena stanu technicznego maszyn wirnikowych opiera się w dużym stopniu na symptomach drganiowych, charakteryzujących się dużą zawartością informacji. Wnioskowanie diagnostyczne często wykorzystuje sprawdzone relacje diagnostyczne, jakościowe, a nawet ilościowe. W wielu przypadkach mamy jednak do czynienia z sytuacją, w której szereg możliwych uszkodzeń daje podobne symptomy. Diagnoza jakościowa wymaga wówczas dodatkowych procedur. Artykuł jest poświęcony zastosowaniu współczynników korelacji, należących do szerszej klasy symptomów ewolucyjnych. Są one wrażliwe na typ uszkodzenia i mogą znacznie poprawić możliwości diagnozowania jakościowego. Współczynniki korelacji w funkcji czasu dostarczają także cennej informacji ilościowej o stopniu wyczerpania żywotności. Jest to zilustrowane kilkoma przykładami, odnoszącymi się do dużych turbin parowych w energetyce zawodowej.
Quantitative technical condition assessment may employ a scale provided by symptom baseline and limit values. Prognosis is then based on fitting a suitable function to recorded symptom time history. Such approach assumes the deterministic symptom concept. Due to the influence of factors other than object technical condition, however, symptom often has to be regarded as a random variable. With such approach it is necessary to consider the probability of limit value excess and hence of a false alert. This pertains to the object operation policy. An example is provided by vibration-based symptoms relevant to a steam turbine fluid-flow system. On the basis of experimental data it is shown that this probability can be unacceptably high well before the limit value is attained.
PL
Ilościowa ocena stanu technicznego może być oparta na bazowej i granicznej wartości symptomu. Prognozowanie jest wówczas realizowane przez dopasowanie odpowiedniej funkcji do zarejestrowanego przebiegu czasowego symptomu. Zakłada to deterministyczny charakter symptomu. Ze względu na wpływ czynników innych niż stan techniczny symptom musi jednak często być traktowany jako zmienna losowa. Należy wówczas rozważyć prawdopodobieństwo przekroczenia wartości granicznej, a tym samym fałszywego alarmu. Jest to związane z polityką eksploatacji obiektu. Podany przykład dotyczy drganiowych symptomów stanu układu przepływowego turbiny parowej. Na podstawie danych z rzeczywistego obiektu wykazano, że prawdopodobieństwo to może być niedopuszczalnie wysokie na długo przed osiągnięciem wartości granicznej.
Rotating machinery condition assessment is usually based on vibration spectra and trends analysis. They are, however, usually influenced by many factors other than technical condition parameters. Analysis of a large number of vibration trends, obtained from large steam turbines, has suggested that some other time-dependent parameters might be used as diagnostic symptoms. In particular, parameters that describe scatter of measurement results or variations of vibration levels between consecutive measurements seem to be quite sensitive to technical condition. The paper deals with preliminary results of statistical symptoms application, obtained with a few steam turbines in utility power plants. These results seem very promising. In order to formalize this approach and develop quantitative measures, a modification of the theoretical model is necessary. This work is currently under way and some results obtained so far are also outlined.
PL
Ocena stanu technicznego maszyn wirnikowych jest zwykle oparta na analizie widm i trendów drgań. Wpływ na nie wywierają jednak zwykle, oprócz parametrów stanu, różne inne czynniki. Analiza znacznej liczby trendów drgań, uzyskanych z badań turbin parowych dużej mocy, wskazuje, że w charakterze symptomów diagnostycznych mogą być wykorzystane również inne parametry zależne od czasu. W szczególności parametry opisujące rozrzut wyników pomiaru wydają się wrażliwe na stan techniczny. Artykuł opisuje wstępne wyniki zastosowania symptomów statystycznych, uzyskane dla kilku turbin parowych w energetyce zawodowej. Wyniki te wydają się bardzo obiecujące. Aby sformalizować takie podejście i opracować miary ilościowe, konieczna jest modyfikacja modelu teoretycznego. Prace te są obecnie w toku i zaprezentowano niektóre z dotychczasowych rezultatów.
W wibrodiagnostyce turbin parowych przedmiotem zainteresowania są przede wszystkim duże turbozespoły kondensacyjne. W porównaniu z nimi turbozespoły przeciwprężne i upustowe, pracujące w elektrociepłowniach komunalnych i przemysłowych, charakteryzują się nie tylko inną konstrukcją, ale również innymi uwarunkowaniami eksploatacyjnymi. Różnice te w znacznym stopniu wpływają na rejestrowane sygnały drganiowe, a zatem i na symptomy diagnostyczne. Ich interpretacja może się okazać znacznie trudniejsza. W szczególności należy uwzględnić duży wpływ parametrów pracy na rejestrowane wartości symptomów, przy czym procedury normalizacyjne, opracowane dla turbin kondensacyjnych, nie są w tym przypadku przydatne. Potwierdzają to wyniki badań, przeprowadzonych na turbinie kondensacyjno-upustowej 25 MW.
EN
Vibrodiagnostics of steam turbines has been focused mainly on large condensing units. Compared to them, counter-pressure and tapped turbines, operated by municipal and industrial CHP plants, are characterized not only by different design features, but also by operational conditions. These differences markedly influence measurable vibration signals and hence diagnostic symptoms. Diagnostic reasoning may thus prove more difficult. In particular, large influence of operational parameters on recorded symptom values must be accounted for; typical normalization procedures, developed for condensing units, prove unsuitable in such cases. This has been confirmed by experimental studies of a 25 MW condensing tapped turbine.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.