Обнаружение дефектов и нарушений в работе газотурбинной установки

Нефтегаз
Энергетика

Задача

Разработать предиктивные модели оборудования ГТУ и на предоставленных исходных данных, чтобы определить место, момент времени и возможные причины возникновения дефекта или отказа, а также обеспечить возможность прогноза их развития.

Решение

Использовать F5 PMM — систему для мониторинга и прогноза технического состояния  промышленного оборудования.

Исходные данные: паспортные характеристики, перечень контролируемых параметров, описание принципиальной схемы, схемы трубопроводов и продувки (с указанием КИПиА), данные телеметрии за год работы ГТУ.


Последовательность действий

  • Проведен анализ исторических данных работы газотурбинной установки.
  • Определены релевантные параметры, характеризующие состояние конструктивных элементов ГТУ.
  • Построены предиктивные модели по конструктивным элементам ГТУ: газодинамические, абсолютной вибрации, температуры подшипников
  • Определены интервалы времени с условно нормальными режимами работы ГТУ, на которых предположительно не было дефектов, для обучения моделей.

Результаты

  1. Выявлен неравномерный нагрев лопаток турбины
  2. case-gtu.png
    Графики изменения Т выхлопа турбины в точках № 3, 4, 5, 6, 14, 15,16 за март 2014

  3. Найдены изломы, трещины, вмятины конструктивных элементов горелок

    case-gtu-2.png
    Тепловая карта выхлопа ГТ за март 2014 года. Зона недогрева отмечена зеленым цветом на тепловой карте газовой турбины

  4. Обнаружены нарушения пропускной способности воздухозаборного канала компрессора

    case-gtu-3.png
    График изменения перепада давления на фильтре грубой очистки КВОУ за период с марта 2014 по декабрь 2015

  5. Обнаружен износ баббитовой заливки подшипника турбины

    gtu-4.png
    Графики изменения Т подшипника турбины, активной мощности ГТУ, частоты вращения ГТУ

  6. Выявлен рост температуры масла в маслобаке системы смазки

    case-gtu-5.png
    Графики изменения Т масла в маслобаке, активной мощности генератора, уровня в маслобаке,Т масла смазки подшипников и Т всех подшипников ГТУ