Система вибрационной диагностики компрессоров металлургического завода

Аннотация: 

Система вибрационного мониторинга компрессоров на базе платформы Allen-Bradley DYNAMIX позволяет проводить оценку текущего состояния вращающихся механизмов компрессоров, обеспечивает возможности для повышения эффективности планирования ремонтных работ, снижения расходов на ТОиР и минимизации рисков аварийной остановки оборудования.

Заказчик: ОАО ГМК «Норильский Никель»

Объекты автоматизации: Надеждинский металлургический завод им. Б.И. Колесникова.

• 7 компрессоров 4ГЦ1-250/5 цеха компрессии кислорода и воздуха (ЦККВ)
• 4 турбодетандер-компрессора цеха разделения воздуха (ЦРВ).

Объем выполненных работ: выполнение проекта на условиях "под ключ"

Цели проекта:

• повышение безопасности и эффективности работы компрессоров, минимизация количества внеплановых остановок оборудования;
• обеспечение достоверного контроля уровня вибрации:
  
• обеспечение автоматической оценки технического состояния компрессоров по параметрам вибрации;
• обеспечение вибрационной защиты агрегата;
• снижение затрат на эксплуатацию, техническое обслуживание и ремонт роторного оборудования;
• соблюдение требований нормативных правовых актов в области промышленной безопасности.

Функции Системы:

Система работает в постоянном режиме с регламентными перерывами на техническое обслуживание и  выполняет следующие основные функции:

• непрерывный сбор и предварительная обработка данных от датчиков вибрации, осевого сдвига, частоты вращения, температуры;
• выполнение вычисляемых измерений (измерения, получаемые после математической обработки одного или нескольких измерений);
• формирование сигналов защит при превышении значений контролируемых параметров предупредительного и аварийного уровней;
  
• формирование и отображение трендов измеряемых и вычисляемых параметров, спектров, частотных трендов, волн, спектральных карт, полярных графиков и орбит (в режиме реального времени и исторических данных за требуемый период времени) на диагностической станции.

Информация с диагностической станции может быть использована для оптимизации межремонтных интервалов и учета фактического состояния оборудования и его отдельных узлов при планировании ремонтов.

Ключевые технические решения

Система выполнена на базе модульной трехуровневой архитектуры:

• нижний уровень - датчики для измерения уровня вибрации;
• средний уровень – измерительные, коммуникационные и выходные дискретные модули Allen-Bradley серии XM;
• верхний уровень - диагностическая станция автоматизированного рабочего места специалиста. 

Для измерения уровня вибрации применяются вихретоковые датчики Allen Bradley.  Средний уровень системы составляют станции сбора и обработки сигналов, расположенные в непосредственной близости от компрессоров. В состав станций сбора и обработки сигналов входят модули обработки сигналов с датчиков вибрации и осевого сдвига, а также с датчиков температуры, модули формирования сигналов тревог, блокировок и защит, коммуникационные модули и резервированный источник питания. Сигналы защит передаются дискретными сигналами в АСУТП цеха. Связь станции сбора и обработки сигналов с диагностической станцией осуществляется по сети Ethernet.

На АРМ специалиста по диагностике – диагностической станции – используется специализированное программное обеспечение Rockwell Software Emonitor, позволяющее проводить глубокий анализ данных виброизмерений. Данный программный комплекс позволяет организовать вибродиагностическое обслуживание оборудования на протяжении всего периода его эксплуатации: не только контролировать техническое состояние оборудования, но и своевременно выявлять места, причины развивающихся дефектов, определять оптимальные сроки проведения ремонтных работ и выдавать рекомендации ремонтному персоналу.