Chuyển đến nội dung chính

Tại sao cần phải trang bị hệ thống giám sát tình trạng thiết bị (Machine Condition Monitoring)

Hiện nay tất cả các nhà máy nhiệt điện ở Việt nam đều có trang bị các hệ thống giám sát rung cho các tổ máy tua bin – máy phát. Tuy nhiên tuyệt đại đa số các hệ thống này đều ở mức tối thiểu – mức bảo vệ. Các hệ thống này thu thập các tín hiệu từ các cảm biến rung, nhiệt độ ,vận tốc , chuyển vị , … và so sánh giá trị đo được với 2 giá trị đặt trước . Nếu vượt quá mức báo động hệ thống sẽ đưa ra tín hiệu còi , đèn ,… để cảnh báo cho nhân viên vận hành biết . Nếu giá trị đo được vượt quá mức nguy hiểm hệ thống sẽ tác động dừng máy khẩn cấp.

Do các tổ máy tua bin – máy phát là các tài sản có giá trị rất lớn nên các hệ thống như mô tả trên là hết sức cần thiết để bảo vệ các tổ máy khỏi các sự cố trầm trọng có thể gây nên thiệt hại về người , tài sản và ảnh hưởng đến môi trường.
Mặc dù có trang bị các hệ thống giám sát rung ở mức độ bảo vệ như mô tả ở trên nhưng thực tế các sự cố của tổ máy tua bin máy phát , tuy không trầm trọng , vẫn cứ xảy ra thường xuyên ảnh hưởng khá nhiều đến lợi nhuận của nhà máy , đôi khi ảnh hưởng đến lợi ích của cả quốc gia , nhất là trong tình trạng thiếu điện hiện nay ở Việt nam.

Hãy xem xét một số ví dụ cụ thể sau đây :

Ví dụ 1 : Tổ máy GT4 của nhà máy điện Trà nóc ( Cần thơ ) có mức rung cao khi khởi động hoặc trong quá rình dừng máy . Mức rung lên đến 15 mm/s tại các tốc độ cộng hưởng – cao hơn so với mức báo động ( 12.7 mm/s ). Tuy nhiên khi làm việc ở chế độ bình thường mức rung dừng lại ở khoảng 7-8 mm/s – cao hơn bình thường một chút. Sự cố này xuất hiện từ năm 2002. Tuy nhiên do không có đầy đủ các điều kiện như công cụ , con người cho nên đến nay vẫn chưa tìm ra được nguyên nhân của sự cố. Gần đây , trong quá trình dừng máy mức rung đã lên cao đến 17 mm/s , các cánh của tua bin đã chạm vỏ . Tổ máy bắt buộc phải dừng để sửa chữa. Chi phí cho việc sửa chữa chắc chắn sẽ tốn kém và mất rất nhiều thời gian.
Ví dụ 2 : Tổ máy số 2 của nhà máy điện Phả Lại 1 có mức rung cao hơn bình thường .
Do vậy tổ máy không thể phát hết công suất như thiíet kế . Sự cố này đã tồn tại từ hơn 10 năm nay mà không tìm được nguyên nhân để khắc phục. Hai quạt hút khói của 2 tổ máy 300 MW cũng có mức rung cao do đó tổ máy cũng không thể phát hết công suất thiết kế . Toàn bộ nhà máy điện Phả lại mất khoảng 40 MW vì sự cố rung . ước tính mỗi năm mất khoảng 10 triệu USD doanh thu.
Trong cả 2 ví dụ trên các tổ máy chỉ được trang bị hệ thống giám sát rung ở mức bảo vệ mà không có phần mềm phân tích rung trực tuyến. Hơn nữa các cảm biến rung đều là loại đo vận tốc – gia tốc lắp trên vỏ máy do vậy kể các khi có các thiết bị phân tích rung cầm tay cũng khó có thể xác định được tình trạng động lực học của máy trên cơ sở đó tìm ra nguyên nhân của sự cố. Nhiều khi nguyên nhân của sự cố đơn giản chỉ là do tác động của các thông số công nghệ và khi đó chỉ cần thay đổi các thông số này đôi chút là có thể khắc phục được .
Trong bối cảnh của nền kinh tế thị trường cạnh tranh gay gắt ngày nay để tồn tại và phát triển , các doanh nghiệp đều có xu thế chung là :
- Giảm chi phí sản xuất , bằng cách :
o Tăng thời gian giữa các kỳ bảo dưỡng , đại tu.
o Giảm thời gian và chi phí bảo dưỡng , sửa chữa.
o Giảm lưu kho về phụ tùng thay thế.
o Giảm nhân công thông qua công nghệ hiện đại.
– Tập trung nỗ lực vào vấn đề kiểm soát rủi ro :
o Tăng độ tin cậy và độ sẵn sàng của thiết bị.
o Đảm bảo độ an toàn của các thiết bị khỏi các sự cố.
Như vậy , để đáp ứng các yêu cầu nói trên hệ thống đo rung ở mức độ bảo vệ là chưa đủ. Việc phát hiện và tìm ra nguyên nhân sự cố từ sớm – sớm hơn nhiều so với thời điểm báo động là rất cần thiết. Nó giúp ta giảm được rất nhiều chi phí sửa chữa , khắc phụ đồng thời tăng được độ tin cậy , độ sẵn sàng của thiết bị.
Ví dụ 3 : Sự cố xảy ra vào năm 2000 tại nhà máy sản xuất Ethylen của Shell. Cụm máy bao gồm tua bin hơi dẫn động máy nén turbo ly tâm phải dừng khẩn cấp do sự cố được phát hiện bởi hệ thống giám sát rung 3300 ( Bently Nevada ) . Tại thời điểm xảy ra sự cố phần mềm phân tích rung DM2000 lưu lại 40 mẫu số liệu tĩnh và động. Qua phân tích cho thấy khe hở hướng trục tại ổ chặn bị triệt tiêu hoàn toàn là nguyên nhân duy nhất dẫn đến việc dừng máy khẩn cấp. Các tình trạng động lực học của máy đều tốt. Do vậy truy tìm nguyên nhân gốc được tập trung vào các thông số công nghệ. Vào đúng thời điểm xảy ra sự cố cácsố liệu lưu lại cho thấy van chống sốc áp làm việc không bình thường gây nên hiện tượng sốc áp khá mạnh. Sau 2 giờ hiệu chỉnh lại van chống sốc áp cum máy trở lại hoạt động bình thường. Qua ví dụ này có thể thấy nhờ nắm rất rõ tình trạng máy mà nguyên nhân sự cố được phát hiện và sử lý rất nhanh chóng. Nếu như không có phần mềm phân tích như trên có lẽ phải tháo toàn bộ máy để tìm nguyên nhân khắc phục và ít nhất phải sau 2 ngày mới đưa máy trở lại hoạt động bình thường.
Việc biết rõ được tình trạng của máy có thể còn làm thay đổi cách tiến hành công tác bảo dưỡng thiết bị mà từ trước đến nay các nhà máy điện ở VN đang thực hiện. Việc tuân thủ theo đúng qui trình bảo dưỡng mà nhà sản xuất đề ra thường tốn kém , không hiệu quả , trong khi đó sự cố vẫn cứ xảy ra . Để đáp ứng được yêu cầu trong môi trường cạnh tranh các doanh nghiệp phải không những đảm bảo độ sẵn sàng của thiết bị ( từ 97 % trở lên ) mà còn phải giảm được chi phí bảo dưỡng . Do vậy quản lý thiết bị theo tình trạng là rất cần thiết và là xu thế tất yếu của các doanh nghiệp.
Có rất nhiều các ví dụ về những lợi ích mà hệ thống giám sát tình trạng thiết bị mang lại. Chi tiết có thể tham khảo tại http://www.bently.com/orbit.htm.

Có thể tóm tắt các lợi ích mà hệ thống giám sát tình trạng thiết bị mang lại như sau:

  • Có thể hoàn toàn tránh được các sự cố lớn xảy ra.
  • Tăng độ sẵn sàng và độ tin cậy của thiết bị trên cơ sở đó tăng sản lượng, năng suất, tối ưu hoá việc sử dụng thiết bị.
  • Giảm thời gian dừng máy , giảm chi phí bảo dưỡng thiết bị.
  • Tối ưu hoá công tác bảo dưỡng. Giảm tỷ lệ bảo dưỡng thụ động , định kỳ và phòng ngừa , tăng tỷ lệ bảo dưỡng theo tình trạng và chủ động. Giảm phụ tùng thay thế.
  • Tăng tuổi thọ của thiết bị.
Nếu trang bị hệ thống giám sát tình trạng thiết bị mới hoàn toàn kinh phí ước chừng khoảng 150 đến 250 nghìn USD trung bình cho 1 tổ máy tua bin khí , tuỳ thuộc vào các mức độ về tính năng của các module phần mềm định đầu tư. Giá trị đầu tư như vậy chắc chắn sẽ nhỏ hơn nhiều so với lợi ích mà nó mang lại.

Các ví dụ về sự thành công:

Ví dụ về sự thành công của Công ty điện lực KEPCO Hàn Quốc khi sử dụng các giải pháp chẩn đoán máy của Bently Nevada.
Trước đây các kỹ sư chẩn đoán hư hỏng của họ đã mất rất nhiều thời gian để di chuyển tới các nhà máy và lắp đặt thiết bị đo và chẩn đoán sách tay, phân tích dữ liệu, đợi các chuyên gia của nhà sản xuất thiết bị và phải ngừng máy vì không thể xác định vấn đề hư hỏng gì bên trong máy
Sau khi được trang bị hệ thống quản lý và chẩn đoán máy của Bently Nevada, KEPCO đã có thể quản lý được tình trạng và chẩn đoán các hư hỏng của máy ở hơn 40 nhà máy điện khác nhau của công ty (với tổng công suất 40.000MW) từ một phòng giám sát duy nhất.

Kỹ sư theo dõi rung động đã phát hiện sớm hư hỏng cánh tuabin hơi của nhà máy nhiệt điện bị nứt và ngăn ngừa sự hư hỏng toàn bộ tuiabin
Ví dụ 2: Tuabin dẫn động máy nén khí tổng hợp nhà máy DPM bị tình trạng gối đỡ nhiệt độ cao và không ổn định. Nhà máy đã theo dõi tình trạng và lập kế hoạch ngừng tuabin sửa chữa vào thời gian hợp lý.
Như vậy hệ thống giám sát tình trạng máy đã giúp:
  • Giúp chúng ta chủ động trong việc lập kế hoạch ngừng máy sửa chữa.
  • Đánh giá được tình trạng máy để kéo dài thời gian chạy máy, ngừng máy hợp lý.
  • Nhờ theo dõi tình trạng máy, có thể điều chỉnh thông số công nghệ hợp lý để kéo dài thời gian chạy máy đến thời gian ngừng máy theo kế hoạch.
  • Việc phân tích dữ liệu máy (sử dụng phần mềm chẩn đoán System 1 của Ge) giúp xác định gần như chính xác vị trí hư hỏng trước khi tháo, rút ngắn thời gian sửa chữa.

Giao diện phần mềm giám sát tình trạng và chẩn đoán hư hỏng System 1 của Ge

GE Việt Nam

Related Posts by Categories



Nhận xét

Bài đăng xem nhiều

Dung sai và các chế độ lắp ghép bề mặt trụ trơn [pdf]

Viết bài: Thanh Sơn, bản quyền thuộc về www.baoduongcokhi.com Ví dụ bạn cần gia công 1 trục bơm ly tâm 1 cấp, khi lên bản vẽ gia công thì cần dung sai gia công, việc chọn dung sai gia công thì căn cứ vào kiểu lắp ghép như vị trí lắp vòng bi: đối với vòng trong vòng bi với trục bơm thì sẽ lắp theo hệ thống lỗ (vì kích thước vòng bi không thay đổi được), nên việc lắp chặt hay trung gian là do bạn lựa chọn dựa trên các tiêu chí ở dưới. Còn thân bơm với vòng ngoài vòng bi thì lắp theo hệ trục (xem vòng ngoài vòng bi là trục). Bạn cũng cần lưu ý việc lắp chặt hay trung gian có thể ảnh hưởng đến khe hở vòng bi khi làm việc nên cần cân nhắc cho phù hợp với điều kiện vận hành, loại vòng bi (cùng loại vòng bi, vòng bi C2, C3 có khe hở nhỏ hơn C4, C4 nhỏ hơn C5). Nếu bạn đang dùng C3, lắp trung gian mà chuyển sang lắp chặt có thể làm giảm tuổi thọ vòng bi vì khe hở giảm hoặc không đáp ứng yêu cầu làm việc. Sơ đồ miền dung sai Miền dung sai Miền dung sai được tạo ra bằng cách phối hợp giữa  1 sai

Bảo trì năng suất toàn diện (Total Productive Maintenance)

Toàn bộ file điện tử powerpoint này: TPM P-1.ppt 1382K TPM P-2.ppt 336K TPM P-3.ppt 2697K Link download http://www.mediafire.com/?upl33otz5orx0e1

Cách kiểm tra và đánh giá vết ăn khớp (tooth contact) của cặp bánh răng

Viết bài: Thanh Sơn, bản quyền thuộc về  www.baoduongcokhi.com Hộp số với cặp bánh răng nghiêng Tooth contact là một trong những yếu tố quan trọng trong việc đảm bảo hoạt động hiệu quả và độ bền của bánh răng Mục đích Các bánh răng phải có tải trọng phân bố đều trên bề mặt răng khi làm việc ở điều kiện danh định.  Nếu tải trọng phân bố không đều, áp lực tiếp xúc và ứng suất uốn tăng cục bộ , làm tăng nguy cơ hư hỏng.  Gear Run Out của bánh răng là gì? cách kiểm tra Bánh răng và hộp số, phần 3: Phân tích dầu tìm nguyên nhân hư hỏng bánh răng. Bánh răng và Hộp số, phần 2: Các loại hộp số, bôi trơn, hư hỏng thường gặp Bánh răng và hộp số, phần 1: Các loại bánh răng (types of gears) Để đạt được sự phân bố tải đều, bánh răng cần có độ chính xác trong thiết kế, sản xuất, lắp ráp và lắp đặt các bộ phận của hộp số. Các yếu tố này được kiểm tra, test thử nghiệm và kiểm tra tại xưởng của nhà sản xuất thiết bị. Lắp đặt đúng cách tại hiện trường là bước cuối cùng để đảm bảo khả năng ti

Chọn vật liệu chế tạo bánh răng và xử lý nhiệt

Viết bài: Thanh Sơn, bản quyền thuộc về  www.baoduongcokhi.com Điều cần thiết là chọn vật liệu và xử lý nhiệt thích hợp phù hợp với ứng dụng dự kiến ​​của bánh răng. Vì các bánh răng được ứng dụng cho nhiều mục đích sử dụng khác nhau, chẳng hạn như máy móc công nghiệp, thiết bị điện/điện tử, đồ gia dụng và đồ chơi, và bao gồm nhiều loại vật liệu, nên chúng tôi muốn giới thiệu các vật liệu điển hình và phương pháp xử lý nhiệt của chúng. Hộp số 1. Các loại vật liệu chế tạo bánh răng a) S45C (Thép cacbon dùng cho kết cấu máy): S45C là một trong những loại thép được sử dụng phổ biến nhất, chứa lượng carbon vừa phải ( 0,45% ). S45C dễ kiếm được và được sử dụng trong sản xuất bánh răng trụ thẳng, bánh răng xoắn, thanh răng, bánh răng côn và bánh răng trục vít bánh vít . Xử lý nhiệt và độ cứng đạt được: nhiệt luyện độ cứng Không < 194HB Nhiệt luyện bằng cách nung nóng, làm nguội nhanh (dầu hoặc nước) và ram thép, còn gọi là quá trìnhT

Một số thiết bị chưng cất

Ngày nay cùng với sự phát triển vượt bậc của nền công nghiệp thế giới và nước nhà, các ngành công nghiệp cần rất nhiều hoá chất có độ tinh khiết cao. Chưng cất  ( distillation ) là quá trình dùng nhiệt để tách một hỗn hợp lỏng ra thành các cấu tử riêng biệt dựa vào độ bay hơi khác nhau của các cấu tử trong hỗn hợp ở cùng một nhiệt đo. Chưng cất = Gia nhiệt + Ngưng tụ Ta có thể phân biệt chưng cất ra thành quy trình một lần như trong phòng thí nghiệm để tách một hóa chất tinh khiết ra khỏi một hỗn hợp, và chưng cất liên tục, như trong các tháp chưng cất trong công nghiệp.  Xem kênh Youtube của Bảo Dưỡng Cơ Khí!  Hãy đăng ký kênh để nhận thông báo video mới nhất về Thiết bị chưng cất  Trong nhiều trường hợp có một tỷ lệ nhất định của hỗn hợp hai chất lỏng mà không thể tiếp tục tách bằng phương pháp chưng cất được nữa. Các hỗn hợp này được gọi là hỗn hợp đẳng phí. Nếu muốn tăng nồng độ của cồn phải dùng đến các phương pháp tinh cất đặc biệt khác. Có thể sử dụng các loại tháp chưng cất

Giới thiệu về Tua bin khí (Gas Turbine)

Turbine khí, còn được gọi là tuốc bin khí  (Gas Turbine) , là một loại động cơ nhiệt được sử dụng để chuyển đổi nhiệt năng thành năng lượng cơ học thông qua quá trình đốt cháy khí và chuyển động quay turbine. Một máy phát điện Generator kéo bởi một tuốc bin khí. Đây là tổ hợp của máy nén khí + tuốc bin khí + máy phát điện. Không khí được hút vào và nén lên áp suất cao nhờ một máy nén. Nhiên liệu cùng với không khí này sẽ được đưa vào buồng đốt để đốt cháy. Khí cháy sau khi ra khỏi buồng đốt sẽ được đưa vào quay turbine. Vì thế nên mới gọi là turbine khí. Năng lượng cơ học của turbine một phần sẽ được đưa về quay máy nén, một phần khác đưa ra quay tải ngoài, như cách quạt, máy phát điện... Đa số các turbine khí có một trục, một đầu là máy nén, một đầu là turbine. Đầu phía turbine sẽ được nối với máy phát điện trực tiếp hoặc qua bộ giảm tốc. Riêng mẫu turbine khí dưới đây có 3 trục. Trục hạ áp gồm máy nén hạ áp và turbine hạ áp. Trục cao áp gồm máy nén cao áp và turbine cao áp. Trục th

Tải miễn phí phần mềm triển khai hình gò

Phần mềm này sẽ giúp các bạn đưa ra bản vẽ triển khai gia công đầy đủ và chính xác, cho phép các bạn xuất ra bản vẽ Autocad để tiện hơn cho việc tính toán, in ấn , quản lý. [MF] —–  nhấn chọn để download Lưu ý: sau khi giải nén và cài đặt thì chép pns4.exe (có sẵn sau khi giải nén) đè lên file pns4.exe mới. Phiên bản này có đầy đủ kích thước với các kiểu ống và help. Nên chạy run as administrator trong win 7. Xin chào bạn!  Nếu bạn đang thích trang web của chúng tôi và thấy các bài viết của chúng tôi hữu ích, chúng tôi rất mong nhận được sự ủng hộ của bạn. Với sự giúp đỡ của bạn, chúng tôi có thể tiếp tục phát triển tài nguyên và cung cấp cho bạn nội dung có giá trị hơn nữa.  Cảm ơn bạn đã ủng hộ chúng tôi. Nguyễn Thanh Sơn

Khe hở mặt răng (backlash) và khe hở chân/đỉnh răng (root/tip clearance)

Viết bài : Nguyễn Thanh Sơn, bản quyền thuộc về www.baoduongcokhi.com Các thông số cơ bản của bánh răng Về những thông số của bánh răng, có rất nhiều thông số để phục vụ cho quá trình gia công, thiết kế và lắp đặt máy. Tuy nhiên có một số thông số cơ bản bắt buộc người chế tạo cần phải nắm rõ, gồm: Đường kính Vòng đỉnh (Tip diameter): là đường tròn đi qua đỉnh răng, da = m (z+2) . Đường kính Vòng đáy (Root diameter): là vòng tròn đi qua đáy răng, df = m (z-2.5) . Đường kính Vòng chia (Reference diameter): là đường tròn tiếp xúc với một đường tròn tương ứng của bánh răng khác khi 2 bánh ăn khớp với nhau, d = m.Z   Số răng: Z=d/m Bước răng (Circular Pitch): là độ dài cung giữa 2 profin của 2 răng kề nhau đo trên vòng chia, P=m. π Modun: là thông số quan trọng nhất của bánh răng, m = P/π ; ha=m. Chiều cao răng (whole depth): là khoảng cách hướng tâm giữa vòng đỉnh và vòng chia; h=ha + hf=2.25m, trong đó ha=1 m, hf=1,25 Chiều dày răng (w

CÔNG NGHỆ GIA CÔNG VẬT LIỆU BẰNG DÒNG HẠT MÀI

Gia công dòng hạt mài (Abrasive Jet Machining - AJM)   1. Nguyên lý gia công :                                                   Hình 1: Nguyên lý gia công dòng hạt mài.  Gia công dòng hạt mài là phương pháp bóc vật liệu khi dòng khí khô mang hạt mài với vận tốc cao tác động lên chi tiết. Sự va đập của các phần tử hạt mài vào bề mặt chi tiết gia công tạo thành một lực tập trung đủ lớn, gây nên một vết nứt nhỏ, và dòng khí mang cả hạt mài và mẩu vật liệu nứt (mòn) đi ra xa. Phương pháp này rất thuận lợi để gia công các loại vật liệu giòn, dễ vỡ. Khí bao gồm nhiều loại như không khí, CO2, nitơ, heli,…  Khí sử dụng có áp suất từ 0,2 - 1,4 MPa, dòng khí có hạt mài có vận tốc lên đến 300m/s và được điều khiển bởi một van. Quá trình thường được thực hiện bởi một công nhân điều khiển vòi phun hướng dòng hạt mài chi tiết.  Xem kênh Youtube của Bảo Dưỡng Cơ Khí!  Hãy đăng ký kênh để nhận thông báo video mới nhất về Công nghệ gia công kim loại 2. Thiết bị và dụng cụ :  a. Máy:   Hình 2: Sơ đồ củ

Sơ đồ tuabin khí chu trình hỗn hợp (combined cycle)

Viết bài KS Nguyễn Thanh Sơn, bản quyền thuộc về  www.baoduongcokhi.com CCGT được gọi là chu trình kết hợp trong nhà máy điện, có sự tồn tại đồng thời của hai chu trình nhiệt trong một hệ thống, trong đó một lưu chất làm việc là hơi nước và một lưu chất làm việc khác là một sản phẩm khí đốt. Giải thích rõ hơn: Turbine khí chu trình hỗn hợp (Combined Cycle Gas Turbine - CCGT) là một hệ thống phát điện sử dụng cùng một nguồn nhiên liệu để vận hành hai loại máy phát điện khác nhau: một máy phát điện dẫn động bởi tuabin khí (gas turbine) và một máy phát điện dẫn động bởi tuabin hơi nước (steam turbine). Hệ thống CCGT được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy điện, do có thể giảm thiểu lượng khí thải và tăng tính hiệu quả trong việc sử dụng năng lượng. Nhà máy điện CCGT Trong hệ thống CCGT, nguồn nhiên liệu (thường là khí tự nhiên natural gas hoặc dầu) được đốt trong máy tuabin khí dẫn động cho máy phát điện generator để sản xuất điện. Hơi nước được tạo ra từ lò hơi thu hồi nhiệt (Heat Recove

Nghe Podcast Bảo Dưỡng Cơ Khí