Глава седьмая
СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ И ДИАГНОСТИЧЕСКИЕ ПРОЦЕДУРЫ
БРАКОВОЧНЫЕ КРИТЕРИИ
Задачи контроля. Диагностические процедуры, отвечающие требованиям стратегии обслуживания оборудования по его техническому состоянию, в первую очередь должны обеспечивать выявление совокупности признаков, свидетельствующих о появлении дефектов и о необходимости дальнейших испытаний, уточняющих их опасность.
Исходя из такого подхода следует выделить три группы методов испытаний:
группу методов раннего выявления отклонений от нормального состояния;
группу методов проверки состояния после экстремальных режимов оборудования;
группу методов определения технического состояния объекта, т.е. собственно технической диагностики, реализуемой в полном объеме.
Очевидно, что некоторые методы могут быть включены в две или три группы; различие - в целях и глубине контроля.
В первую группу входят достаточно просто реализуемые методы интегрального контроля, обеспечивающие получение данных об ухудшении технического состояния объекта без особой детализации дефектов и оценки их опасности. Применение таких методов будет эффективно лишь при частом (желательно непрерывном) наблюдении. Целесообразен контроль без вывода оборудования из работы.
Вторая группа методов применяется для выявления дефектов, которые могут возникнуть при ряде особых режимов оборудования или после определенного количества операций. Показаниями для контроля такими методами являются данные, полученные штатными устройствами ведения режима объекта.
Третья группа включает весь набор методов испытаний, позволяющих обнаруживать и классифицировать возможные дефекты с целью определения технического состояния объекта и оценки его изменений. Комплекс испытаний с применением указанных методов предназначен для выявления дефектов, оценки их опасности и установления местонахождения. Испытания в полном объеме и последовательности, предусмотренной алгоритмом контроля, проводятся после получения соответствующих результатов экспресс-контроля методами первых двух групп. Такие же испытания должны предшествовать ремонту оборудования для уточнения его объема.
Алгоритм, определяющий объем испытаний и их последовательность, строится исходя из условия выявления основных возможных дефектов. Особенностью рациональной процедуры диагностики является то, что направление поиска дефектов и, следовательно, соответствующие испытания каждый раз устанавливаются по результатам предшествующих проверок.
Результаты каждого отдельного испытания могут быть удовлетворительными, свидетельствующими об отсутствии предполагаемого дефекта, или неудовлетворительными. В последнем случае это означает, что выявлены отклонения в техническом состоянии объекта или какого-либо его узла, выходящие за допустимые пределы. Совокупность результатов всех испытаний, предписанных алгоритмом диагностирования, и является результатом контроля, на основании которого делается заключение о техническом состоянии объекта и прогноз его работоспособности.
Браковочные критерии. Конкретное техническое состояние проявляется в совокупности определенных признаков и, следовательно, в значениях отображающих их диагностических параметров. Задачи диагностики могут быть корректно поставлены лишь в том случае, когда выявлены связи между значениями контролируемых параметров и наличием дефектов, а также степенью их развития.
Браковочным критерием является совокупность значений параметров и других признаков, достаточных для оценки технического состояния объекта и отнесения (классификации) его к числу имеющих определенные дефекты. Наблюдаемыми показателями перехода объекта из одного технического состояния в другое являются граничные (предельные) значения диагностических параметров.
В простейшем случае, когда значение контролируемого параметра однозначно связано с состоянием объекта, диагностирование сводится к сравнению результата измерения с установленным предельным значением - браковочным нормативом. При этом выход значения параметра за пределы нормы однозначно трактуется как признак наличия соответствующего дефекта.
При назначении браковочного норматива учитывается опыт эксплуатации всей совокупности объектов данного типа и допускаемая степень снижения их надежности. Для объектов, к эксплуатационной надежности которых предъявляются высокие требования, нормы обычно устанавливаются исходя из цели поддержания практически неизменного технического состояния и фактически являются верхней границей совокупности значений параметра для основной массы объектов данного типа, определяемой исходя из допускаемого объема ложной браковки.
Обычно объект контроля имеет ряд различных узлов, изменение состояния которых может вызвать изменение значений одних и тех же параметров. При этом одинаковые значения параметра могут быть вызваны разными дефектами, имеющими к тому же разную опасность с точки зрения надежности. Все это затрудняет диагностирование.
В случаях, когда изменение контролируемого параметра может быть вызвано рядом воздействующих факторов или разными дефектами, исходят из необходимости выявления наиболее опасного дефекта. Для исключения ложной браковки при этом необходимо привлечение дополнительных данных, позволяющих установить характер и место дефекта.
Некоторые виды дефектов удается определить по совокупности изменений различных параметров. В других случаях по результатам измерений может быть сделано достаточно обоснованное заключение о материале поврежденного узла.
Рис. 7.1. Распределение остаточного срока службы изоляции вводов БМТ-500 и трансформаторов тока ТФКН-330 после очередного контроля (для аппаратов с измеренным значением tgδ ниже браковочного). Объекты с дефектами
Алгоритм диагностирования таких объектов должен предусмотреть достаточную глубину поиска дефектов и способы их идентификации с привлечением дополнительных данных, учитывающих влияние различных факторов.
Процедуры диагностирования некоторых объектов или их узлов будут рассмотрены в последующих параграфах.
При решении значительного класса задач эксплуатационного контроля полностью формализовать в алгоритме весь процесс установления технического состояния объекта, особенно с учетом необходимости прогноза, в настоящее время еще не удается. Поэтому окончательное решение принимают специалисты по эксплуатации электрооборудования.
В общем случае браковочное значение контролируемого параметра (браковочный норматив) отличается от предельно допустимого, определяемого как признак перехода объекта в другой класс технических состояний. Браковочный норматив должен назначаться с учетом периодичности контроля, чтобы за время между испытаниями текущее значение контролируемого параметра не вышло за допускаемые пределы.
На рис. 7.1, по данным [2], приведено распределение остаточного срока службы ряда аппаратов с бумажно-масляной изоляцией, повредившихся в период между испытаниями. При очередных испытаниях они были признаны работоспособными. Для выявления 95% объектов с дефектами контроль этих аппаратов должен проводиться с интервалом, не превышающим 100 сут. Частота контроля вводов БМТ-500, имевших неудачную конструкцию [1], не была согласована со скоростью развития дефектов, поэтому периодический контроль оказался неэффективным. Потребовался переход на непрерывный контроль.
Браковочная норма при периодическом контроле была tgδ 1 · 10-2.Специально разработанная защита КИВ-500 не обеспечивает столь высокой чувствительности; она выдает сигнал о наличии дефекта при tgδ= 5 · 10-2. Однако непрерывный контроль позволил предупредить большое количество аварий, причем, получив сигнал защиты, персонал имел достаточное время для оперативного отключения трансформатора.
