汽轮机轴承的监测技术有效性评价方法及计算机终端

文档序号:1950756 发布日期:2021-12-10 浏览:11次 >En<

阅读说明:本技术 汽轮机轴承的监测技术有效性评价方法及计算机终端 (Method for evaluating effectiveness of monitoring technology of steam turbine bearing and computer terminal ) 是由 李林 杨中卿 徐应军 彭展业 田刚 许天祥 刘纪鹏 黄立军 张圣 于 2021-08-31 设计创作,主要内容包括:本发明涉及汽轮机轴承的监测技术有效性评价方法及计算机终端,包括以下步骤:对待监测设备进行部件拆分,获得待监测设备的部件;待监测设备包括汽轮机轴承和汽轮机轴承的附属设备;对待监测设备的部件进行降级机理分析,获得待监测设备的部件的降级机理;对待监测设备的部件的监测技术进行有效性筛选,获得有效监测技术;根据待监测设备的部件的降级机理和有效监测技术,确定有效监测技术对应的降级机理;根据有效监测技术对应的降级机理,对有效监测技术进行定量评价。本发明可定量的评价油品及其他监测技术对于汽轮机轴承故障的监测有效性,防止监测技术应用的重复及成本的浪费。(The invention relates to a monitoring technology effectiveness evaluation method of a turbine bearing and a computer terminal, comprising the following steps: splitting a component of the equipment to be monitored to obtain the component of the equipment to be monitored; the equipment to be monitored comprises a turbine bearing and auxiliary equipment of the turbine bearing; analyzing a degradation mechanism of the component of the equipment to be monitored to obtain the degradation mechanism of the component of the equipment to be monitored; the method comprises the steps that effectiveness screening is conducted on monitoring technologies of components of equipment to be monitored, and effective monitoring technologies are obtained; determining a degradation mechanism corresponding to an effective monitoring technology according to the degradation mechanism and the effective monitoring technology of the component of the equipment to be monitored; and carrying out quantitative evaluation on the effective monitoring technology according to a degradation mechanism corresponding to the effective monitoring technology. The invention can quantitatively evaluate the monitoring effectiveness of oil products and other monitoring technologies on the bearing faults of the steam turbine and prevent the application repetition of the monitoring technologies and the waste of cost.)

汽轮机轴承的监测技术有效性评价方法及计算机终端

技术领域

本发明涉及汽轮机故障监测的技术领域,更具体地说,涉及一种汽轮机轴承的监测技术有效性评价方法及计算机终端。

背景技术

液压油、润滑油(统称油品)是工业生产尤其是机械设备的命脉,油况的好坏决定着机械设备的运行效率、可靠性和使用寿命。长期的实践,人们已经认识到:油中固体颗粒度、水分和工作温度等参数是引起油品质变化的主要因素,大部分设备事故与油品的污染有关系,不仅严重影响了润滑、液压设备的正常运转,而且造成很大的人力浪费和经济损失。油液污染不仅导致机械及润滑油的性能劣化,降低机械设备和油液的使用寿命,还将使设备处于危险的状态,因此,对油口的污染程度进行监测具有极其重要的意义。

随着油液离线、在线分析技术的不断发展,多种油液监测技术均应用于汽轮机轴承故障监测诊断中,但目前的监测技术对于汽轮机故障模式的管理有效性无法定量评价,大部分采用定性评价,即确定该种故障模式能够监测到,其成本可以接受,即可考虑加装该监测技术,这种定性评价的方式缺乏科学性。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述缺陷,提供一种汽轮机轴承的监测技术有效性评价方法及计算机终端。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种汽轮机轴承的监测技术有效性评价方法,包括以下步骤:

对待监测设备进行部件拆分,获得所述待监测设备的部件;所述待监测设备包括汽轮机轴承和所述汽轮机轴承的附属设备;

对所述待监测设备的部件进行降级机理分析,获得所述待监测设备的部件的降级机理;

对所述待监测设备的部件的监测技术进行有效性筛选,获得有效监测技术;

根据所述待监测设备的部件的降级机理和所述有效监测技术,确定所述有效监测技术可监测的降级机理;

根据所述有效监测技术对应的降级机理,对所述有效监测技术进行定量评价。

在本发明所述的汽轮机轴承的监测技术有效性评价方法中,所述对所述待监测设备的部件的监测技术进行有效性筛选,获得有效监测技术包括:

获取所述待监测设备的部件的监测技术的时间间隔、采样周期以及满足条件的时间;

根据所述时间间隔、所述采样周期和所述满足条件的时间,对所述待监测设备的部件的监测技术进行有效性筛选,获得有效监测技术。

在本发明所述的汽轮机轴承的监测技术有效性评价方法中,所述时间间隔为:所述待监测设备的部件的监测技术发现早期故障征兆距离设备失效的时间间隔;

所述采样周期为:所述待监测设备的部件的监测技术的采样周期;

所述满足条件的时间为:所述待监测设备的部件的监测技术干扰设备恢复至可接受状态的时间。

在本发明所述的汽轮机轴承的监测技术有效性评价方法中,所述根据所述时间间隔、所述采样周期和所述满足条件的时间,对所述待监测设备的部件的监测技术进行有效性筛选,获得有效监测技术包括:

将所述采样周期和所述满足条件的时间相加,获得所述采样周期和所述满足条件的时间的和值;

根据所述和值和所述时间间隔对所述待监测设备的部件的监测技术进行有效性筛选,获得有效监测技术。

在本发明所述的汽轮机轴承的监测技术有效性评价方法中,所述根据所述和值和所述时间间隔对所述待监测设备的部件的监测技术进行有效性筛选,获得有效监测技术包括:

将所述和值与所述时间间隔进行比较;

若所述和值小于所述时间间隔,则判定所述待监测设备的部件的监测技术有效;

若所述和值大于所述时间间隔,则判定所述待监测设备的部件的监测技术无效。

在本发明所述的汽轮机轴承的监测技术有效性评价方法中,所述根据所述有效监测技术对应的降级机理,对所述有效监测技术进行定量评价包括:

确定所述有效监测技术对于所述对应的降级机理在预设时间段内的有效检出次数和所述对应的降级机理发生的次数;

根据所述有效检出次数和所述对应的降级机理发生的次数,对所述有效监测技术进行定量评价。

在本发明所述的汽轮机轴承的监测技术有效性评价方法中,所述根据所述有效检出次数和所述对应的降级机理发生的次数,对所述有效监测技术进行定量评价包括:

将所述有效检出次数和所述对应的降级机理发生的次数相除,获得所述有效检出次数和所述对应的降级机理发生的次数的商值;

根据所述商值对所述有效监测技术进行定量评价。

在本发明所述的汽轮机轴承的监测技术有效性评价方法中,所述根据所述商值对所述有效监测技术进行定量评价包括:

根据所述商值判断所述商值所在的区域范围;

若所述商值在第一区域范围,则判定所述有效监测技术的有效性为第一级;

若所述商值在第二区域范围,则判定所述有效监测技术的有效性为第二级;

若所述商值在第三区域范围,则判定所述有效监测技术的有效性为第三级。

在本发明所述的汽轮机轴承的监测技术有效性评价方法中,所述第一区域范围为:97%~100%;所述第二区域范围为:80%~97%;所述第三区域范围为:50%~80%;

所述第一级为:高有效性;所述第二级为:中有效性;所述第三级为低有效性。

本发明还提供一种计算机终端,包括:存储器和处理器;

所述存储器用于存储计算机程序;

所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序时,执行如上所述的汽轮机轴承的监测技术有效性评价方法。

实施本发明的汽轮机轴承的监测技术有效性评价方法,具有以下有益效果:包括以下步骤:对待监测设备进行部件拆分,获得待监测设备的部件;待监测设备包括汽轮机轴承和汽轮机轴承的附属设备;对待监测设备的部件进行降级机理分析,获得待监测设备的部件的降级机理;对待监测设备的部件的监测技术进行有效性筛选,获得有效监测技术;根据待监测设备的部件的降级机理和有效监测技术,确定有效监测技术对应的降级机理;根据有效监测技术对应的降级机理,对有效监测技术进行定量评价。本发明可定量的评价油品及其他监测技术对于汽轮机轴承故障的监测有效性,防止监测技术应用的重复及成本的浪费。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:

图1是本发明实施例提供的汽轮机轴承的监测技术有效性评价方法的流程示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

参考图1,为本发明提供的汽轮机轴承的监测技术有效性评价方法一可选实施例的流程示意图。

具体的,如图1所示,该汽轮机轴承的监测技术有效性评价方法包括以下步骤:

步骤S101、对待监测设备进行部件拆分,获得待监测设备的部件。待监测设备包括汽轮机轴承和汽轮机轴承的附属设备。

可以理解地,监测技术及设计原理是针对部件的降级机理,不能按照故障模式的方式去管理。因此,本发明实施例中,先对汽轮机轴承的部件和汽轮机轴承的附属设备的部件进行拆分,获得汽轮机轴承的每一个部件和汽轮机轴承的附属设备的每一个部件。例如,轴承、轴承座等。

步骤S102、对待监测设备的部件进行降级机理分析,获得待监测设备的部件的降级机理。

具体的,在步骤S101中经过拆分获得汽轮机轴承的每一个部件和汽轮机轴承的附属设备的每一个部件后,进一步列写每一个部件的降级机理。其中,降级是故障的时间前序。机理表示导致部件降级的根本原因,例如才华、磨损、腐蚀等。可以理解地,轴承设计各类不同,其部件降级机理会有差异。

步骤S103、对待监测设备的部件的监测技术进行有效性筛选,获得有效监测技术。

一些实施例中,对待监测设备的部件的监测技术进行有效性筛选,获得有效监测技术包括:获取待监测设备的部件的监测技术的时间间隔、采样周期以及满足条件的时间;根据时间间隔、采样周期和满足条件的时间,对待监测设备的部件的监测技术进行有效性筛选,获得有效监测技术。

可选的,时间间隔为:待监测设备的部件的监测技术发现早期故障征兆距离设备失效的时间间隔。采样周期为:待监测设备的部件的监测技术的采样周期。满足条件的时间为:待监测设备的部件的监测技术干扰设备恢复至可接受状态的时间。

一些实施例中,根据时间间隔、采样周期和满足条件的时间,对待监测设备的部件的监测技术进行有效性筛选,获得有效监测技术包括:将采样周期和满足条件的时间相加,获得采样周期和满足条件的时间的和值;根据和值和时间间隔对待监测设备的部件的监测技术进行有效性筛选,获得有效监测技术。

一些实施例中,根据和值和时间间隔对待监测设备的部件的监测技术进行有效性筛选,获得有效监测技术包括:将和值与时间间隔进行比较;若和值小于时间间隔,则判定待监测设备的部件的监测技术有效;若和值大于时间间隔,则判定待监测设备的部件的监测技术无效。

可以理解地,本发明实施例中,待监测设备的部件的监测技术包括:润滑油监测技术、振动监测技术、性能试验监测技术、巡检监测技术、红外热成像监测技术。

具体的,认定某项监测技术是有效监测,是满足现场干预值的前提下的监测。

例如,设某项监测技术发现早期故障征兆距离设备失效的时间间隔为:T,该项监测技术的采样周期为:t1,符合企业要求的、使得其能够干预设备恢复至可接受状态的时间为:t2,则当t1+t2<T时,则判定该项监测技术为有效监测技术,否则,判定该项监测技术为无效监测技术。

步骤S104、根据待监测设备的部件的降级机理和有效监测技术,确定有效监测技术可监测的降级机理。

具体的,对于判定为有效的监测技术,可以根据列写的降级机理清单,列写每一项有效监测技术对应的降级机理。其中,若某项监测技术能够对应多种降级机理,应重复列写。例如,以轴承的降级机理为例,列写每一项有效监测技术的降级机理清单,具体见表1。

部件 降级机理 润滑油监测 性能试验 巡视 振动 红外
轴承 a Y N N Y N
轴承 b N Y Y Y N
轴承 c Y N N Y N
轴承 d Y N N Y Y

如表1所示,汽轮机轴承的降级机理包括:a、b、c、d四个,其有效监测技术包括:润滑油监测技术、性能试验监测技术、巡视监测技术、振动监测技术和红外热成像监测技术。表1中,Y表示该监测技术可监测到该降级机理,N表示该监测技术不能监测到该降级机理。如表1所示,润滑油监测技术可监测的降级机理包括:降级机理a、降级机理c和降级机理d;性能试验监测技术可监测的降级机理包括:降级机理b;巡视监测技术可监测的降级机理包括:降级机理b;振动监测技术可监测的降级机理包括:降级机理a、降级机理b、降级机理c和降级机理d;红外热成像监测技术可监测的降级机理包括:降级机理d。

步骤S105、根据有效监测技术对应的降级机理,对有效监测技术进行定量评价。

一些实施例中,根据有效监测技术对应的降级机理,对有效监测技术进行定量评价包括:确定有效监测技术对于对应的降级机理在预设时间段内的有效检出次数和对应的降级机理发生的次数;根据有效检出次数和对应的降级机理发生的次数,对有效监测技术进行定量评价。

可以理解地,本发明实施例中,有效监测技术对于对应的降级机理在预设时间段内的有效检出次数和对应的降级机理发生的次数即为每一项有效监测技术对于对应的降级机理在预设时间段内的有效检出次数和对应的降级机理发生的次数。

其中,每一项有效监测技术对于对应的降级机理在预设时间段内的有效检出次数可以通过该项有效监测技术的可靠性数据采集得到,或者根据设备供应端提供的试验数据得到。

每一项有效监测技术对应的降级机理在预设时间段内发生的次数可以通过该项有效监测技术的可靠性数据采集得到,或者根据设备供应端提供的试验数据得到。

可选的,预设时间段可以为5年。

一些实施例中,根据有效检出次数和对应的降级机理发生的次数,对有效监测技术进行定量评价包括:将有效检出次数和对应的降级机理发生的次数相除,获得有效检出次数和对应的降级机理发生的次数的商值;根据商值对有效监测技术进行定量评价。

具体的,用公式可以表示为:

其中,α为5年内某项有效监测技术对于某种降级机理的有效检出次数,β为5年内该项有效监测技术对应的某种降级机理发生的次数。

一些实施例中,根据商值对有效监测技术进行定量评价包括:根据商值判断商值所在的区域范围;若商值在第一区域范围,则判定有效监测技术的有效性为第一级;若商值在第二区域范围,则判定有效监测技术的有效性为第二级;若商值在第三区域范围,则判定有效监测技术的有效性为第三级。

可选的,第一区域范围为:97%~100%;第二区域范围为:80%~97%;第三区域范围为:50%~80%。

可选的,第一级为:高有效性;第二级为:中有效性;第三级为低有效性。

具体的,当经过计算后得到的商值达到97%以上,则认定该项有效监测技术为高有效性(H),当商值达到80%以上,则认定该项有效监测技术为中有效性(M),当商值达到50%以上,则认定该项有效监测技术为低有效性(L)。

例如,以降级机理为维度评价有效监测技术对于轴承所有降级机理的有效性,其中,表2为综合有效性分析后的汽轮机轴承监测有效性磨损示例。

如表2所示,对于轴承的降级机理a,其润滑监测技术的有效性为高有效性,振动监测技术的有效性为高有效性;对于轴承的降级机理b,其性能试验监测技术的有效性为中有效性,巡视监测技术的有效性为低有效性,振动监测技术的有效性为高有效性;对于轴承的降级机理c,其油品监测技术的有效性为中有效性,振动监测技术的有效性为中有效性;对于轴承的降级机理d,其油品监测技术的有效性为中有效性,振动监测技术的有效性为高有效性,红外监测技术的有效性为低有效性。

本发明实施例的汽轮机轴承的监测技术有效性评价方法以降级机理为维度,对于相同降级机理有多种监测技术并存时,若存在高有效性监测技术,则保留高有效性监测技术,其余取消;若等效一项高有效性监测技术,则需要两项中有效性监测技术或者三项低有效性监测技术;若存在冗余监测技术则需要删除,则应综合考虑其经济性及可操作性原则;若不满足级别与数量要求,则认定该降级机理无法被有效监测,需要采用定期解体等方法管理其可靠性。通过本发明实施例的方法可定量选取最有效的监测手段,防止过度冗余造成的资源浪费。

进一步地,本发明实施例的汽轮机轴承的监测技术有效性评价方法以监测技术为维度,由于监测技术对于汽轮机轴承降级机理的覆盖程度是监测技术引进的重要指标,因此,在其成本有限的前提下,可尽量引进技术覆盖率高的监测技术,以润滑油监测技术为例,表2中,其对于降级机理的覆盖程度为H+M+M,累计覆盖程度为257%,远高于红外热成像监测技术的50%。

本发明实施例的汽轮机轴承的监测技术有效性评价方法能够定量的评价油品及其他监测技术对于汽轮机轴承故障的监测有效性,在目前市场监测技术繁多的情况下,通过FMEA分析、监测有效性、可靠性数据等多个维度,提供一个定量评估的方法,在报告监测技术可靠的前期下,给工程师一个最优方案,防止监测技术应用的重复及成本的浪费以及大量改造引起的设备风险;此外,并能够从监测效果角度定量比较同类监测技术的优劣,给监测工程师的技术选型提供便捷有效的依据。

本发明还提供一种计算机终端,包括:存储器和处理器。

存储器用于存储计算机程序。

处理器用于执行存储器存储的计算机程序时,执行本发明实施例公开的汽轮机轴承的监测技术有效性评价方法。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块,或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施,并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰,均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

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