Научная статья на тему 'Аналитическая идентификация технического состояния теплоэнергетического оборудования. Основные аспекты научного направления'

Аналитическая идентификация технического состояния теплоэнергетического оборудования. Основные аспекты научного направления Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
175
58
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Владов Ю. Р., Кушнаренко В. М., Владова А. Ю.

Рассматриваются теоретические и практические аспекты актуальной проблемы идентификации технического состояния (ТС) энергонапряженных промышленных объектов. Предложена и реализована многоуровневая декомпозиция, предполагающая нахождение научно-обоснованных агрегированных, корреляционных, аналитических и прогнозных моделей изменения ТС. Приведены модели ТС энергетического котла всех уровней, полученные в процессе автоматизированной идентификации по данным проведенных диагностирований.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Владов Ю. Р., Кушнаренко В. М., Владова А. Ю.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Аналитическая идентификация технического состояния теплоэнергетического оборудования. Основные аспекты научного направления»

Владов Ю.Р., Кушнаренко В.М., Владова А.Ю.

Оренбургский государственный университет

АНАЛИТИЧЕСКАЯ ИДЕНТИФИКАЦИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ.

ОСНОВНЫЕ АСПЕКТЫ НАУЧНОГО НАПРАВЛЕНИЯ

Рассматриваются теоретические и практические аспекты актуальной проблемы идентификации технического состояния (ТС) энергонапряженных промышленных объектов. Предложена и реализована многоуровневая декомпозиция,предполагающая нахождение научно обоснованных агрегированных, корреляционных, аналитических и прогнозных моделей изменения ТС. Приведены модели ТС энергетического котла всех уровней, полученные в процессе автоматизированной идентификации по данным проведенных диагностирований.

Теплоэнергетическое оборудование (ТЭО) относится к категории промышленных объектов, отказы которых сопряжены со значительным материальным и экологическим ущербом. Увеличивающаяся продолжительность эксплуатации ТЭО, износ оборудования выдвигают вопросы оценки технического состояния в ранг наиболее важных научно-технических проблем [1]. Проведенный анализ научной проблемы на основе собранной за тридцатилетний период эксплуатации ТЭС Оренбургского региона информации по отказам оборудования позволяет выделить определяющий для ТС ТЭО процесс ползучести и четыре основные причины повреждения металла: перегрев (55,2% от общего количества отказов), далее следуют дефекты металла и монтажа (22,4%), коррозия (14,9%) и исчерпание ресурса (7,5%). В работах Антикайна П.А., Асколь-зина П.А., Ботвиной Л.Р., Гофмана Ю.М., Должанского П.Р., Израилева Ю.Л., Лубны-Герцака А. Л., Ланской К. А., Одинга И. А., Розенберга В.М., Хромченко Ф.А. и многих других обсуждаются модели повреждения металла при ползучести, базирующиеся на теории упрочнения (наклепа) и разупрочнения (рекристаллизации). Однако используемые параметры и математические модели (ММ) состояния металла ТЭО в условиях высоких температур и напряжений носят локальный характер.

Известно, что с применением ТЭО в России вырабатывается более 70% электроэнергии, при этом количество отказавших элементов за последние 15 лет существенно возросло, и эта тенденция, связанная со старением ТЭС, сохраняется. Установлено, что

энергетические котлы, например типа ТГМЕ-464, содержат около 3,5 тысячи элементов, существенных с точки зрения технического состояния. Состояние каждого элемента описывается 22 параметрами, значения которых определяются методами визуального, разрушающего и неразрушающего контроля. Известные методики диагностирования ПО, устанавливая периодичность, способы и объем контроля, признаки для оценки вида дефекта, а также степень потенциальной опасности локальных дефектов, не позволяют количественно оценивать ТС, наблюдать его изменение до и после ремонтов, проводить сравнительный анализ и прогнозировать ТС с учетом выявленных аномалий.

Принципиальным выходом из создавшегося положения является разработка новых методов аналитической идентификации ТС в рамках развиваемого научного направления [2, 3], позволяющих существенно сократить затраты материальных и временных ресурсов при проведении технического диагностирования, а также технического обслуживания и ремонтов. В соответствии с поставленной целью - повышение эффективности функционирования ТЭО на этапе их длительной эксплуатации за счет разработки методологии аналитической идентификации технического состояния - решены следующие задачи: разработаны способы агрегирования диагностической информации и получения оптимальных по критерию минимума среднего риска агрегированных моделей ТС; развиты основные теоретические положения построения аналитических моделей и моделей прогнозирования ТС; разработа-

ны методики и проведена аналитическая идентификация и прогнозирование ТС ТЭО.

В рамках предложенной методологии рациональна четырехуровневая декомпозиция, предполагающая нахождение: агрегированных моделей по сформированным базам данных на основе результатов диагностирований; аппроксимирующих зависимостей соответствующих корреляционных функций; общих и физически реализуемых аналитических моделей и моделей прогнозирования.

Процесс нахождения агрегированных моделей ТС ТЭО предполагает пятиоперационное агрегирование: покомпонентное, поэлементное, поагрегатное, погрупповое и общее (рисунок 1).

Покомпонентное агрегирование предусматривает нахождение степени повреждения металла по трем компонентам: надежностной Бнк в соответствии с эффективной наработкой, температурной Бтк в зависимости от напряжения и температуры и механической компоненты Б также в зависимости от эф-

мк т

фективной температуры для каждого элемента с учетом ряда существенных физико-механических свойств, а также марки стали, давления и других факторов, выбранных из базы данных. Методом экспертных оценок с учетом мнений специалистов энергетической отрасли и условия нормирования выбраны весовые коэффициенты: в надежност-

ной компоненте для вероятности отказов (1) aQ(t), номинального допускаемого напряжения (2) аНдН и относительного количества пусков (3) а n; в температурной компоненте для допускаемого напряжения (4) адН, предела ползучести (5) аПП и предела длительной прочности (6) а ПдП ; в механической компоненте для предела прочности (7) а ППр, предела текучести (8) аПТ, относительного удлинения (9) аОУ, относительного сужения (10) аОС и ударной вязкости (11) аУВ (см. соответствующие цифры в нижней строчке рис. 1). Поэлементное агрегирование предусматривает нахождение агрегированной модели степени повреждения металла элементов по компонентным данным, полученным при выполнении 1 -й операции с учетом весовых коэффициентов для надежностной, температурной и механической компонент.

При третьей операции агрегирования сначала выбирается удельное количество элементов в агрегате, а затем находится оптимальное количество по критерию минимума среднего риска. Таким образом, создаются агрегаты, для каждого из которых вычисляются по предложенному алгоритму основные Nai, N Nz1 и дополнительные параметры агрегирования, по которым находятся агрегированные модели - аддитивная, мультипликативная и комбинированная.

Погрупповое агрегирование имеет конечной целью получение основных статис-

1 S S S °опт.мин> °om\cp> °опт.макс

s 1 s Is °адд 1 °мпт 1 °кмб

Na | Nq Nz

Saгp1 1 SaTp33

2 Гибы Мгибов Огибов Огибов Интеpвaльные значения

Св. швы Мсв ттгвов Рсв.ттгвов Осв швов

Тpyбы Mтpyб Drp^D ^rpyi

Sa^1 I S мпт1 1 ^>кмб1 ^дд25 1 Sмпт25 S™625

Na1 Nq, 1 Nz1 Na25 1 Nq25 1 Nz25

Схема 1 Схема 25

3 Somr аго! Sоmт аго 33

Sa^1 Sмmт1 Sкмб1 Sa^33 Sмmт33 S™633

Na1 Nq1 Nz1 ■■■ аNa>CaNq>CaNz ■" Na33 Nq33 Nz33

А^егат 1 Агpегaт 33

4 S °адд1 Saдд3317

S^ 1 Sn 1 S к1 1 °мк1 Sнк3317 1 Sтк3317 1 Shh3317

5 Srn;1 Sto1 Sмк1 Sнк3317 Sтк3317 ^3317

1 12 |3 4 |516 7|s|9| 10 | 11 1 1 2 | 3 4 1 5 | 6 7 | S | 9 | 10 | 11

Рисунок 1. Схема операций по нахождению агрегированных моделей ТС ТЭО: 1 - общая; 2 - погрупповая; 3 - поагрегатная (основная); 4 - поэлементная и 5 - покомпонентная.

тических характеристик: математического ожидания М, дисперсии Э, стандартного отклонения а и границ интервалов для гибов, сварных соединений и труб с опорой на схемы графической части базы данных.

Заключительная операция на уровне общего агрегирования предусматривает нахождение по полученной оптимальной модели следующих статистических характеристик изменения ТС: среднего эффективного, стандартного отклонения, ошибки среднего и доверительного интервала по критерию Стьюдента - Романовского.

Выбранный по принципам типичности и информативности модельный энергетический котел декомпозирован на более трех тысяч (3317) существенных элементов: сварные стыки, гибы и трубы. В процессе идентификации ТС ТЭО разработаны: 1) методика определения эквивалентной температуры эксплуатации с учетом наработки элементов на отказ, позволяющая скорректировать созданный для трех диагностирований комплекс баз данных энергетического котла и установить причины отказов элементов ТЭО за 30-летний период эксплуатации, основной из которых является длительный перегрев металла и, как следствие, ускоренное протекание ползучести; 2) методика определения и сами полиномиальные аппроксимирующие зависимости выбранных физико-механических свойств металла ТЭО, вошедшие в надежностную, температурную и механическую компоненты агрегированных моделей ТС трех котельных марок стали; 3) автоматизированный стенд с нагревательной камерой, снабженной системой автоматической стабилизации температуры, для испытаний на растяжение при повышенных температурах с уточнением аппроксимирующих зависимостей механической компоненты. На рисунке 2 выборочно приведены найденные зависимости пределов прочности (а) и текучести (б) для котельных марок стали, вошедших в базу данных.

Проведенное агрегирование информационных массивов с диагностической информацией

0,8 0,75 0,7 - 0,65 £ 0,6 Ю 0,55 0,5 0,45 0,4

позволило получить оптимальные по критерию минимума среднего риска модели ТС энергетического котла со 100 элементами на каждый агрегат (рисунок 3).

Анализ оптимальных агрегированных моделей показывает, что в соответствии с закономерностями, присущими энергонапря-

а)

-20Кэ 12Х1 МФа

Температура 1, оС 20Ка

15Х1 МФэ (15ХМэ)

-12Х1МФэ 15Х1 МФа (15ХМа)

100 200 300

Температура 1,

400 0 С

500 600

-*-20Кэ -»-20Ка -*-12Х1МФэ 12Х1МФа 15Х1МФэ 15Х1МФа

Рисунок 2. Экспериментальные (индекс э) и аппроксимирующие (индекс а) зависимости пределов прочности (а) и текучести (б) от температуры

-ЯШ* щЖт _

8 12 Агрегаты

16

20

24

ЭаЬЬ2

28

ЭктЬЗ

Рисунок 3. Графики оптимальных агрегированных моделей ТС энергетического котла по данным 2-го и 3-го диагностирований

0

4

женным промышленным объектам, степень повреждения металла с увеличением наработки значительно возрастает, причем ухудшение ТС по агрегатам существенно неравномерное.

Получены поагрегатные интенсивности V, изменения ТС, а также зависимости из-

ЭК! 7

менения интенсивностей от ТС энергетического котла Vsk(U) (рисунок 4). Выявлены коэффициенты аппроксимирующих полиномиальных зависимостей V, (и).

эк арг4 '

Установлено, что ТС энергетического котла по данным 1-го и 2-го диагностирований принадлежит диапазону 0,46...0,55, а соответствующая интенсивность (0,00025...0,00045)%/ч, а по данным 2-го и 3-го диагностирований - диапазон ТС существенно сдвигается в сторону больших значений (0,74.0,81), а интенсивность снижается в диапазоне (0,0011 ...0,00095)%/ч. Результаты агрегирования по каждому техническому диагностированию ТЭО свидетельствуют о возможности выделения потенциально опасных агрегатов.

На втором иерархическом уровне из-за отсутствия априорной информации о струк-

0,0011 0,00108 0,00106 0,00104

туре и параметрах математических моделей изменения ТС ТЭО выясняется степень нелинейности связи входных и выходных оптимальных моделей ТС, их стационарность и стационарная связанность [4]. Необходимая информация создается построением двумерных интервальных рядов, по которым вычисляются основные статистики, регрессии (рис. 5а и 5б) и дисперсионные отношения.

Линейная статистическая взаимосвязь между оптимальными агрегированными моделями иу и их подтверждается также критериями, значения которых намного превосходят критическое значение, равное для вероятности 0,95 и числа степеней свободы к1 = п-к; к2 = к-2, Бт = 5,7664. Построенные статические характеристики для оптимальных агрегированных моделей на выходе и входе аппроксимированы также линейными зависимостями с высоким уровнем достоверности (рисунок 6).

Из множества найденных корреляционных зависимостей ТС ТЭО по частоте появления выделены четыре авто- Яхх(т), К-(т) и взаимо- (Д(т) при т > 0 и Яху(т) при т<0) корреляционных функций (КФ), характерными

со

0,00102

со

>

0,001

0,00098

0,00096

0,73 0,74 0,75 0,76 0,77 0,78 0,79 0,8

Техническое состояние и

♦ Уэк2-3, %/И —■—Уэк2-3арг, %/И

Рисунок 4. Зависимость интенсивности изменения ТС от его величины для энергетического котла по данным

2-го и 3-го диагностирований а) б)

их = 1,4732иу - 0,627 Р = 0,992

иу = 0,6733Ух + 0,4283

Р = 0,992

-гедг иу|их

■Линейный (гедг иу|их)

гедг их|иу — Линейный (гедг 11х|иу)

Рисунок 5. Графики прямой и обратной регрессий

особенностями которых являются стационарность и стационарная связанность случайных процессов на входе и выходе общей модели. Аппроксимирующие зависимости нормированных авто- и взаимо- КФ технического состояния промышленных объектов увеличиваются по сложности описания: экспоненциальные, экспоненциально косинусные, экспоненциально полиномиальные и экспоненциально косинус-синусные. Рассчитаны опорные точки авто- и взаимо- КФ изменения ТС энергетического котла по результатам диагностирований, по которым подобраны оптимальные по минимаксному критерию аппроксимирующие зависимости (рисунок 7).

Нахождение аналитических моделей изменения ТС ТЭО, предусмотренное на 3-м уровне, предполагает статистическую постановку задачи, но с входной Пх(ґ) и выходной иу(ї) оптимальными агрегированными моделями как случайными функциями времени. Определение аналитических моделей сводится к нахождению оценки оператора

г(г) в виде импульсной переходной функции, характеризующей интенсивность изменения ТС при обеспечении близости случайных функций Пу* (г) выхода модели к случайной функции Пу(г), являющейся выходной переменной объекта. Использован критерий близости случайных функций в виде функ*

ции потерь р[иу(г)иу (г)], на математическое ожидание (МО) которой наложено требование минимума:

Щр[иу(г)и*(г)]}= тт. (1)

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Критерий минимума среднего риска (1) будет выполнен, если потребовать минимум МО функции потерь при данной реализации случайной агрегированной модели на входе. С учетом нормированности предложенных аппроксимирующих корреляционных зависимостей, стационарности и стационарной связанности случайных функций иу(0 и их(0 интенсивность изменения ТС ТЭО при бесконечном интервале наблюдения найдется из интегрального уравнения по типу Винера -Хопфа, но с агрегированными моделями:

ГО

0,44 _ I 0,42

2 X

п л

=г со 0,4

о о

Ь 5 0,38

^ I-

ф о

Б 9 0,36

га

О

| 0,34 ч:

0,32

у = 1,3474х - 0,063

у = 1,4093х - 0,0659

Р 2 = 0, 9422 Р 2 = 1,9345^^^

0,28 0,3 0,32 0,34 0,36

ТС агрегатов котла при предыдущем диагностировании

0,38

-Б21

Б32

-Линейный (Б21)

-Линейный (Б32)

Рисунок 6. Статические характеристики ТС энергетического котла: Б21 - по результатам 1-го и 2-го, а Б32 - по результатам 2-го и 3-го диагностирований

-гхх2-3^аи) - гух2-3^аи)

- гуу2-3^аи)

а)

гху2-3(1аи)

б)

Рисунок 7. Графики авто- гхх2-3(т ), гуу2-3(т ) и взаимо- гух2-3(т ) при т > 0 (а) и гху2-3(т ) при т < 0 (б) корреляционных зависимостей по агрегированным моделям 2-го и 3-го диагностирований

|/(Т)' Гхх (1 -Т)- ^ = Гух (1X

— те < (< те, у(т) = 0 при т < 0 . (2)

Из теории (Н.С. Райбман и др.) известно, что интегральное уравнение Фредголь-ма 1-го рода типа (2) сводится путем декомпозиции авто- и взаимо- КФ на две составляющие при г > 0 и г < 0 к интегральному уравнению Вольтерра 1-го рода, аналитически решаемому с помощью преобразования Лапласа.

Поскольку выбранные аппроксимирующие корреляционные зависимости представляют собой аналитические функции входной и выходной агрегированных моделей и допускают аналитическое продолжение на положительную ось, то уравнение (2) имеет место для всех ^ в том числе и для г > 0 . Проводя интегральные преобразования, получим

°г-ъ /(я ) = 0,772-

5-2 + 0,556 я + 0, 468

(5)

£у(тМг„ + 0 -т) - г„- (1 -т)]-ёт =

"0) - Гух- 0)

(3)

В этом случае решение (3) всегда существует, и притом оно единственное. Применив прямое преобразование Лапласа и учтя теорему умножения для свертки оригиналов, получим выражение для нахождения передаточной функции (ПФ) 0(8):

6(3)-[ГхХ (я)— Гхх— (я)]= Гух+ (я) — ГуХ (А,). (4) Зная ПФ, с помощью обратного преобразования Лапласа находим аналитические модели изменения технического состояния ТЭО. Предложенное множество в целом состоит из 64-х аналитических моделей ТС, которые систематизированы по трем критериям: классу, типу и группе. Математические модели ТС энергетического котла отнесены по данным 1-го и 2-го диагностирований к 3-му классу, 4-м типу и группе, а по данным 2-го и 3-го диагностирований - к 4-м классу, типу и группе и после преобразований получены в численном виде. Устранение нулей и полюсов в числителе и знаменателе с положительной вещественной частью и ограничение до 2-й степени числителя позволяет получить после преобразований выражения для оптимальных с позиции физической реализации ПФ:

я3 + 2,022 ^2 +1,175 ^ + 0,692 С использованием единичного ступенчатого сигнала найдены соответствующие переходные функции, отражающие изменение ТС энергетического котла по мере увеличения наработки:

и1 2 (1) = 0,145 - 0,031008(0,619-1) е-и,26И + + 0,234 8іп(0,619 - 1)е -0,2Ш - 0,114е -2Д55 1;

,(г) = 0,522 - 0,471е-

(6)

— 0,051со8(0,625-г)е —0'2351 + (7)

+ 0,04б8т(0,625-Ое—0235 1

Модели интенсивностей изменения ТС металла энергетического котла получены с использованием обратного преобразования Лапласа от физически реализуемых ПФ:

V 2(0 = 0,245е-2,1551 +

+ 0,153 оо8(0,619-г)е-0,268 1 -- 0,0448іи(0,619-г)е-0,268 1;

(8)

У2 3(0 = 0,732-е-1,552 1 +

+ 0,04008(0,625 - г)е-0,2351 + (9)

+ 0,0218іи(0,625-г)е-0,2351

Построены идентограммы как совокупности графиков технического состояния и модуля интенсивности его изменения, развернутые по наработке с учетом проведенных диагностирований (рисунок 8).

Точность полученных аналитических моделей определяется систематическими ошибками и вероятностными характеристиками случайных ошибок выходной переменной. Общая задача исследования точности предполагает знание МО ших и стандартного отклонения а оптимальной агрегированной модели на входе и аналитической модели изменения ТС объекта определенного класса, типа и группы предложенной классификации. Необходимо найти МО шф и дисперсию Виу выходной переменной и сопоставить с МО шу*(1) и Ву*(1;), найденными по оптимальной выходной агрегированной модели. Оценки шЦу*(1) и В *^) соответствующего стационарного случайного процесса,

1,552-1

и

= Г

ух

обладающего свойством эргодичности, вычисляются по одной реализации на достаточном по длительности интервале (0; Т) как средние значения:

* 1 гт

шиу (г) = т ^(0^;

* 1 гт 0 2 , (10)

Оиу(0 = т |0К°(О]2л

где иу(1) - реализация случайного процесса на выходе математической модели; ы° (г )=иу(г)- т* - центрированная реализация выходного процесса.

Такая задача решается различными способами, но в данном случае целесообразен метод компьютерного моделирования в интегрированной среде визуального моделирования (^Бт), в которой организовываются блоки вычисления МО и дисперсии выходной переменной. Для этого физически реализуемая ПФ преобразуется в обыкновенное дифференциальное уравнение операторной формы, из которого выражается выходная переменная и находятся начальные условия для интегральных сумм, а правая часть переписывается в форме с операторами однократного интегрирования и реализуется аналоговая модель. При подаче на ее вход случайной функции Ц,©, имеющей нормальный закон распределения, а следовательно, найденное по входной оптимальной агрегированной модели МО тЦх и стандартное отклонение а , находятся значения т,, * и Э,, * в

Цх’ Цу Цу

конце интервала наблюдения Т. Сопоставляя полученные значения с тЦу и ЭЦу, найденными непосредственно по оптимальной выходной модели ЦД), производится статистическая оценка точности идентификации ТС ТЭО.

Подавая на вход 1(1), 5(1) или их(1) реализованной в интегрированной среде аналоговой модели с блоками вычисления тЦу(1) и Э^), на ее выходе регистрируем соответственно переходную функцию ТС котла, интенсивность его изменения или случайную функцию иу(1). Сопоставление полученных в процессе моделирования значений переходных и импульсных переходных функций позволяет оценить погрешности найденных аналитических моделей ТС, которые для исследованных объектов не превышают 1%.

Результаты моделирования показывают существенное возрастание тЦу*(1) и ЭЦу*(1) с ростом тЦх и БЦх при подаче на вход оптимальной агрегированной модели Цх(1). Сопоставление модельных данных, полученных с входной агрегированной моделью, и данных по выходной агрегированной модели по окончании интервала наблюдения Т показывает, что максимальная погрешность аналитических моделей ТС не превышает 4,2%.

Полная имитационная модель позволяет также решить задачу прогнозирования ТС, соответствующую 4-му уровню. Сначала построенные кривые тЦу*(1) и ЭЦу*(1) аппроксимированы линейной моделью тЦу*(1) = а+Ы с коэффициентами аппроксимации: а = 0,00091 и Ь = 0,00057 и соответствующей квадратичной моделью Оиу (г ) = с + й -г + в - г2 с коэффициентами с = 0,004е-1; d = -1,463е-5; е= 6,631е-8. Стандартная ошибка аппроксимации не превышает 0,006, а коэффициент корреляции не ниже 0,979. Затем, задаваясь временем прогнозирования, вычисляются прогнозные значения тЦу ^(1) и ЭЦу пр(1) ТС исследуемого объекта.

© 0,5

^1 ^ 0,4

> 5 0,3 О м

Іі. Н

СЧ А

0,2

0,1

0

100

СП

I

0,8

0,6

> 5

§ * 0,4 ІІ. н

т

I

с~|

0,2

0

65 75 85

Наработка, тыс.ч.

95

Наработка, тыс.ч.

—♦— ы12(1) -И-УЩЦ —♦— и23(Ц -И-У23®

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Рисунок 8. Идентограммы, построенные по результатам 1-го и 2-го (а), 2-го и 3-го (б) диагностирований

Для выполнения описанных процедур выбраны и использованы современные программные средства компьютерной математики, интегрированная среда визуального моделирования и экспертная система в области аппроксимации функций, а также разработан соответствующий программный комплекс [3-4]. Структура замкнутой АСУ ТС ТЭО основана на многомодульном и функциональном программном комплексе. Аналитическая идентификация ТС ТЭО достигается при выполнении следующих основных операций: выбор, считывание и анализ БД по объекту идентификации и наработке (тыс. часов); автоматизированный покомпонентный, поэлементный, поагрегат-ный и погрупповой расчет степени повреждения металла; статистический анализ в виде точечных и интервальных с 95% доверительной вероятностью характеристик ТС потенциально опасных элементов и агрегатов; сохранение конечных результатов; представление полнофункциональной гипертекстовой справки и др.

Эффективность функционирования ТЭО при автоматизированной аналитической идентификации ТС [2] найдена сравнительной оценкой комплексного показателя по трем важным характеристикам: надежность функционирования, стоимость эксплуатации и поставка тепловой энергии. На этапе длительной эксплуатации ТЭО с ухудшением ТС надежность функционирования объекта снижается, но с использованием результатов аналитической идентификации ТС она снижается существенно меньше за счет своевременного и оперативного воздействия на аг-

регаты с ухудшенными техническими характеристиками.

Таким образом, научно обоснована методология аналитической идентификации технического состояния ТЭО, предусматривающая: а) декомпозицию с учетом конструктивных особенностей на существенные элементы; б) формирование комплексной по проведенным диагностированиям базы данных в табличной и схемной (графической) формах с характеристикой условий эксплуатации, используемых марок стали, наработки и дефектности; в) выбор и нахождение аппроксимирующих зависимостей, характеризующих безотказность, жаростойкость и механические свойства металлов; г) создание агрегатов с одинаковым количеством элементов (95... 104) с использованием основных агрегированных параметров и формирование на их основе температурной, надежностной и механической компонент; д) нахождение из компонентных моделей: аддитивной, мультипликативной и комбинированной с выбором по критерию минимума среднего риска оптимальной; е) статистический анализ агрегированной, групповой (гибы, стыки и трубы) и общей степени повреждения металла.

Это позволяет построить перспективные графики проведения технического диагностирования, существенно повысить равномерность ежегодно обследуемых объектов, а также сократить объемы дефектоскопии и ремонтных работ за счет возможности осуществления мониторинга за изменением ТС до и после ремонтов, возможности прогнозирования ТС и показателей надежности.

Список использованной литературы:

1. Владов Ю.Р., Кушнаренко В.М., Кандыба Н.Е., Степанов Е.П., Владова А.Ю. Идентификация технического состояния теплоэнергетического оборудования: Монография. - Оренбург: ГОУ ОГУ, 2004. - 200 с.

2. Владов Ю.Р. Аналитическая идентификация технического состояния и эффективность функционирования промышленных объектов // Автоматизация в промышленности, 2005, №4. - С. 9-12.

3. Владов Ю.Р. Аналитическая идентификация технического состояния газоконденсатопроводов. Теоретические и практические аспекты научного направления. Вестник Оренбургского государственного университета. №2, том 2, 2006. -С. 95-102.

4. Владов Ю.Р., Кушнаренко Е.В., Владова А.Ю. Модели и методы аналитической идентификации. Агрегированный подход // Третья международная конференция по проблемам управления: Тезисы докладов в двух томах. Том 1. -М.: Институт проблем управления РАН, 2006. - С. 102.

25.09.06 г.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.