Какие методы диагностирования технического состояния применяются при эксплуатации машины

Техническая проверка авто перед покупкой: пошаговая инструкция

Техническая проверка машины – обязательный пункт покупки авто с пробегом любого класса. Она включает множество пунктов. Мы дадим пошаговую инструкцию, что нужно сделать с автомобилем, где и как.

Содержание

Шаг 1. Визуальный осмотр внешнего вида автомобиля

Рассмотрим их подробнее, начиная с внешнего вида автомобиля.

Прихватите на осмотр авто обычный магнит. Он должен прилипать ко всем частям машины. Если где-то контакт теряется, есть дополнительный слой краски.

Если магнита нет, но есть хорошее зрение, сядьте на корточки и присмотритесь к боковой части машины: равномерно ли отражение? Кажется, что есть изломы? Авто перекрашен.

Оцените в целом внешний вид машины: состояние фар, стекол, зеркал, стыки деталей. Не должно быть крупных сколов, запотеваний, ржавчины.

Отдельный элемент проверки внешнего вида авто – состояние покрышек. Оцените износ резины, глубину протектора, степень стертости кромок, узнайте год выпуска покрышек. Убедитесь в том, что нет микротрещин, порезов, следов ремонта.

Геометрия

Посмотрите, ровные ли стыки и зазоры между дверьми, капотом, багажником и остальным кузовом, симметричны ли они, легко ли закрываются. Если требуется усилие, видите расхождения, бейте тревогу. Трещина на лобовом стекле без видимого центра, особенно горизонтальная, – также повод насторожиться.

Шаг 2. Осмотр салона авто

По состоянию салона можно понять, как долго пользовались машиной, а также все ли в порядке с техжидкостями, нет ли течей. На сиденье вам должно быть комфортно, под ковриком сухо.

Важный этап проверки салона – наличие подушек безопасности. Если вы видите, что обшивку кресел или лобовое стекло меняли, цвет заглушек не совпадает с палитрой отделки салона – большая вероятность того, что машина попадала в серьезное ДТП, при котором сработали подушки.

После осмотра салона приступайте к проверке «внутрянки» машины. Для начала откройте капот.

Шаг 3. Проверка подкапотных элементов

Проверка ДВС

Осмотрите мотор. Если видите подтеки, посторонние жидкости, деформацию корпуса или отсутствие пластиковой крышки (на тех авто, в которых она должна быть), авто мог попасть в ДТП, а также частично или полностью выйти из строя. Если двигатель, наоборот, чистый, откажитесь от покупки. С мотором есть неполадки, которые продавец пытается скрыть.

Заведите машину или попросите сделать это владельца. Она должна запуститься без проблем и работать ровно, без посторонних стуков, провалов и «подгазовок». Если для дизельного мотора тарахтение – норма, то для бензинового – нет.

Проверка АКБ

Осмотрите батарею. Грязь на контактах будет мешать работе контактов, окисленные выводы (клеммы с налетом) – работе аккумулятора в целом. Не должно быть трещин, вмятин на корпусе – может вытечь электролит.

Эффективно проверять аккумулятор, когда машина долго стояла на улице в холодное время года. Если завелась легко, АКБ исправен, если «с натяжкой», его нужно менять или искать причину потери напряжения.

После проверки подкапотного пространства вернитесь в салон.

Оценка КПП

Перед тем, как самостоятельно проверить масло в МКПП или АКПП, убедитесь, что в интересующей вас машине есть специальный щуп под капотом. Повод для беспокойства – цвет. Если масло стало коричневым или черным, это говорит о том, что его пора менять или детали КПП сильно изношены.

Если вы смотрите б/у машину с коробкой–вариатором, запомните: масло должно быть прозрачным, без комков и сгустков. Если оно темное или даже черное, из коробки, вероятно, уже выжали все. Если есть прожилки, КПП также порядочно изношена.

Уровень масла также должен быть в норме. На щупе есть две метки: для измерения при заглушенном и работающем двигателе.

Оценка системы зажигания

Особенно важно это сделать, если, стоя рядом с заведенной машиной, вы слышите неровную работу цилиндров, хлопки в трубе или видите, что мотор перегревается, расход растет, а из впускного коллектора валит черный дым.

Инструкция с описанием, как правильно сделать проверку, есть на сайте.

После того, как оцените работу системы зажигания, возьмитесь за проверку ходовой части автомобиля.

Шаг 4. Проверка ходовой части автомобиля

Проверка подвески

По увеличению затратности список элементов подвески состоит из следующих:

По сути, не прибегая к услугам сервисменов и не загоняя машину на подъемник или смотровую яму, вы можете посмотреть только рулевую рейку, амортизаторы и подшипники.

Так, исправная рулевая рейка не должна издавать посторонние звуки и люфтить при повороте руля.

Если видите на пружинах подтеки масла, а при раскачивании машина не прекращает качаться, амортизатор пора менять. Признак сильно изношенной пружины – проседание машины.

Чтобы понять, исправны ли подшипники, качните машину вниз и вверх. Если она ведет себя, как маятник, подшипники пора менять.

Шаг 5. Подключаем технику

После визуальной оценки интересующего авто возьмитесь за оборудование. Поговорим о том, что можно проверить с его помощью.

Лакокрасочное покрытие

Начинать проверку с использованием оборудования лучше также с кузова машины, внешней составляющей. Наиболее продвинутые берут на осмотр машины толщиномер – прибор поможет оценить толщину краски без лишних усилий. Просто прикладываете прибор к кузову и следите за цифрами на экране. Важно понимать, какое значение в пределах нормы для машины, которую вы смотрите. Узнайте актуальную информацию у знакомых автовладельцев или на форумах.

Генератор

После оценки ЛКП откройте капот и возьмите мультиметр. Первым делом можно оценить работу генератора. Этот элемент вырабатывает ток в машине и питает АКБ. Если он неисправен, вы рискуете «встать» на дороге в самый неподходящий момент. Нормальное напряжение при заглушенном моторе – около 12,5 Вольт, когда двигатель работает, – от 13,8 до 14,8 Вольт. Включите свет, подогрев, кондиционер – напряжение должно «упасть» до 13,5 – 14 Вольт.

Аккумулятор

Для проверки батареи также потребуется мультиметр. Нормальные цифры напряжения – те же, что при оценке работы генератора.

Датчики

Многие важные для бесперебойной работы автомобиля датчики также необходимо проверять с помощью омметра или мультиметра, а также нехитрого набора инструментов, типа отвертки, гаечного ключа.

Обязательно проверьте работу датчика температуры, если двигатель часто перегревается, расход топлива повышен, а при росте температуры в элементах мотора авто теряет в управлении.

Если вы чувствуете резкие скачки, когда растут обороты или на холостом ходу двигатель работает неровно, пора проверить работу датчика дроссельной заслонки.

Шаг 6. Тест-драйв

Пошаговая инструкция по технической проверке автомобиля не обходится без тестирования машины в реальных условиях. Обязательно прокатитесь на машине сами. Если продавец не пускает за руль, что ж, пусть тестирует автомобиль самостоятельно.

Попросите владельца авто самостоятельно несколько раз развернуться, притормозить, разогнаться, а также проехать, например, по лежачему полицейскому. Наблюдайте за действиями владельца авто – он не будет переживать за сохранность машины, а вы получите ответы на вопросы.

Пристальное внимание при тестировании машины уделите рулевому управлению.

Закройте окна, выключите музыку и слушайте звуки, которые издает автомобиль при движении. Забейте тревогу, если:

Шаг 7. Профессиональная проверка автомобиля

Увы, самостоятельная проверка машины с пробегом не дает 100% гарантии, что вместо надежного железного коня вам не подсунут кота в мешке. Рекомендуем посетить автосервис вместе с продавцом машины, но будьте готовы самостоятельно оплатить проведенные манипуляции.

Существуют два типа проверок у специалистов: стационарная (в автосервисе) и выездная.

Обычная, стационарная, предполагает, что вы приезжаете на СТО и отдаете машину в руки автомастеров. Они делают все то же самое, что и вы при самостоятельной проверке, только более тщательно. Мастера устранят найденные проблемы в этот же день или хотя бы помогут заказать запасные части.

Также во многих сервисах сегодня есть современные сканеры и программы, позволяющие находить электронные ошибки. Большинство автомобилей с пробегом напичкано разнообразной электроникой. Сбой одной системы потянет за собой другую, и вы можете лишиться транспортного средства надолго.

Но проверка в автосервисе имеет несколько минусов. Так, например, не посещайте автосервис, который посоветовал владелец машины, – у него может быть предварительная договоренность с мастерами. Также будьте готовы к тому, что проверка займет немало времени – 1-4 часа.

Выездная проверка

Выездная проверка имеет больше плюсов. Вы можете полностью отстраниться от осмотра машины, но при этом будете уверены, что машину изучат вдоль и поперек. Эксперт «со стороны» будет заинтересован только в том, чтобы машина, которую вы выбираете, была безопасной и технически исправной.

Заказать выездную проверку можно на сайте «Автокод». Специалист приедет в удобное для вас время и место, где проведет следующие процедуры:

Чтобы заказать выездную проверку, оставьте заявку на сайте «Автокод»: укажите контактный телефон, город, в котором находится машина, а также минимальную информацию об интересующем автомобиле.

Что еще важно проверить

Кроме технической проверки, важно провести юридическую. Для этого, правда, специалисты уже не нужны. Вся необходимая информация есть в базах данных ГИБДД, РСА, таможенной и налоговой служб, страховых компаний, банков. Узнать сведения о машине можно за 5 минут, не выходя из дома, или же прямо на осмотре машины – нужно только открыть сайт или мобильное приложение «Автокод». Введите госномер или VIN машины в специальную форму и начинайте проверку.

Отчет покажет штрафы, количество владельцев, реальный год выпуска, проведенные ремонтные работы. Из результатов проверки вы узнаете данные полиса ОСАГО, ПТС, а также информацию об ограничениях или запретах ГИБДД, таможенную историю и многое другое.

Автокод подойдет вам, если вам нужна одна или несколько проверок автомобиля. А если вы постоянно проверяете автомобили, воспользуйтесь сервисом «Автокод Профи». «Автокод Профи» позволит оперативно проверять большое количество машин. Используя сервис, вы сможете добавлять комментарии к отчетам, создавать свои списки ликвидных ТС, быстро сравнивать варианты и хранить данные об автомобилях в упорядоченном виде. Подписка на безлимитные проверки авто стоит 2 500 рублей в месяц.

Бывают ситуации, когда судебные приставы направили документы на арест автомобиля в ГИБДД, но на момент сделки автоинспекция не успела получить эти документы или внести данные об ограничениях в базу. Покупатель берет юридически чистый автомобиль, а на следующий день у ТС появляются запреты. Пока старый собственник не погасит долги, новый владелец не сможет зарегистрировать машину в ГИБДД. Проверка владельца убережет вас от этой проблемы. Посмотреть пример отчета

Мы надеемся, что наша пошаговая инструкция помогла вам понять, как проверить техническое состояние авто перед покупкой.

Источник

Лекция 7. Методы и средства технического диагностирования

Техническая диагностика представляет собой систему методов, применяемых для установления и распознания признаков, характеризующих техническое состояние оборудования. Все методы технического диагностирования разделяются на субъективные (органолептические) и объективные (приборные).

Несмотря на развитие аппаратных средств измерений и контроля, большая роль в определении неисправностей и нахождении повреждений механического оборудования приходится на субъективные методы, предполагающие использование человеческих органов чувств. Комплекс таких органолептических методов контроля получил название осмотр. Осмотр, включает в себя элементы визуального, измерительного контроля, восприятия шумов и вибраций, оценку степени нагрева корпусных деталей, методы осязания, используемые для определения фактического состояния оборудования и его составных частей, процессов их функционирования и взаимодействия, влияния окружающей среды и условий эксплуатации.

Органолептические методы

Органолептический метод (органо- + греч. leptikos – способный взять, воспринять) основан на анализе информации, воспринимаемой органами чувств человека (зрение, обоняние, осязание, слух) без применения технических измерительных или регистрационных средств. Эта информация не может быть представлена в численном выражении, а основывается на ощущениях, генерируемых органами чувств. Решение относительно объекта контроля принимается по результатам анализа чувственных восприятий. Поэтому точность метода существенно зависит от квалификации, опыта и способностей лиц, проводящих диагностирование. При органолептическом контроле могут использоваться технические средства, не являющиеся измерительными, а лишь повышающие разрешающие способности или восприимчивость органов чувств (лупа, микроскоп, слуховая трубка и т.п.).

Принятие решения имеет характер «соответствует – не соответствует» и определяется диагностическими правилами типа «если – то», имеющими конкретную реализацию для узлов механизма. Практически, происходит оценка состояния оборудования по двухуровневой шкале – продолжать эксплуатацию или необходим ремонт. Основная цель – обнаружение отклонений от работоспособного состояния механизма. Решение о техническом состоянии механизма принимает технологический или ремонтный персонал, обслуживающий оборудование на основании опыта и производственной ситуации. Принимается решение об остановке оборудования для визуального осмотра и последующего ремонта, продолжения эксплуатации или проведения диагностирования с использованием приборных методов.

Практический опыт показывает, что невозможно заменить механика с его субъективизмом, основанном на знании особенностей эксплуатации и ремонта оборудования. Этот метод является первым уровнем решения задач диагностирования. Стандартами, использование органолептического метода контроля не регламентируется, однако в практике работы служб технического обслуживания он применяется повсеместно. Основываясь на опыте эксплуатации металлургических машин накопленным рядом фирм, данный метод интерпретируется следующим образом.

Основные органолептические методы, используемые при оценке технического состояния механического оборудования.

1.1 Акустическое восприятие, позволяющее оценивать наиболее значимые повреждения, меняющие акустическую картину механизма. Весьма эффективно при определении повреждений муфт, дисбаланса или ослабления посадки деталей, обрыве стержней ротора, ударах деталей. Диагностические признаки – изменение тональности, ритма и громкости звука.

1.2 Анализ колебаний механизмов. В этом методе механические колебания корпусных деталей преобразуются в звуковые колебания при помощи технических или электронных стетоскопов. Электронные средства позволяют расширить возможности человеческого восприятия.

Пределом для непосредственного восприятия является температура +60 0 С – выдерживаемая, у большинства тыльной стороной ладони без болевых ощущений в течение 5 с. Использование дополнительных средств – брызг воды позволяет контролировать значения +70 0 С – видимое испарение пятен воды и +100 0 С – кипение воды внутри капли на поверхности корпусной детали. Недопустимым является прикосновение к вращающимся и токоведущим деталям.

Приборные методы

Наряду с органолептическими методами при техническом диагностировании используются приборные методы, позволяющие получить количественную оценку измеряемого параметра. Диагностирование с применением приборов основано на получении информации в виде электрических, световых, звуковых сигналов, отображающих изменение состояния объекта. В зависимости от физической природы измеряемых параметров различают:

Классификация диагностических приборов может быть проведена по следующим признакам: цифровые и аналоговые, показывающие и сигнализирующие, универсальные и специализированные, стационарные и переносные и др.

Однако, все средства технического диагностирования, используемых для диагностики механического оборудования, по уровню решаемых задач и приборной реализации можно разделить на: портативные, анализаторы и встроенные системы.

Портативные средства технического диагностирования реализуют измерение одного или нескольких диагностических параметров, характеризуются малыми габаритами и отсутствием обмена данных с компьютерными системами (рисунок 40). К их преимуществам относятся: быстрота процесса измерения, простое обслуживание и управление, оперативное и наглядное получение информации в виде одиночного результата, низкая стоимость. Область применения – оперативный контроль технического состояния оборудования работниками ремонтных служб и технологическим персоналом.

Источник

Методы диагностирования технического состояния

Диагностирование технического состояния — состав­ная часть системы технического обслуживания и ремонта (ТО и Р) машин.

Диагностирование — процесс определения (распозна­вания) тех­нического состояния машин и оборудования.

Основные функции технического диагностирования:

· получение информации о факти­ческом состоянии эксплуатируемого объекта;

· обработка и анализ этой информации;

· принятие обоснованного решения.

Процесс диагности­рования делят на этапы:

1) проверка исправности и работоспособности машины в целом или ее составных частей;

2) поиск дефектов, из-за которых нарушалась исправность или работоспособность машины;

3) сбор исходных данных для прогнозирования работоспособ­ности машин на предстоящий период эксплуатации;

4) выдача рекомендаций о проведении мероприятий по ТО и Р.

Исправность или работоспособность машин и оборудо­ва­ния характеризуется параметрами технического состояния. При этом различают: функциональные параметры, характе­ризующие непосред­ственно работоспособность компрессора (произво­дитель­ность, ко­нечное давление, потребляемую мощность, КПД), и ресурсные параметры, характеризующие долговечность тех­нических систем компрессора (износо­стой­кость наиболее изнаши­ваемых деталей, прочность деталей, давление и расход масла и т. д.).

Кроме того, в технической диагностике параметры принято разделят на струк­турные и диагностические.

Структурные параметры непосредственно отражают состояние тех или иных элементов компрессора (износ поверхности детали, внутренние напряжения, микро- и макродефекты деталей и т. д.).

Диагностические параметры косвенно характеризуют струк­турные параметры по установленным между ними зависимостям. Так, например, интенсивность изнашивания деталей компрессора может характе­ризоваться температурой смазывающего масла, а также содержанием в масле продуктов изнашивания.

Связи между структурными и диагностическими пара­метрами устанавливаются в результате предварительной обра­ботки статистической информации о работе исправного изделия. При этом число диагностических параметров определяемых у современных машин и оборудования может быть достаточно велико и зависит только от уровня применяемой системы технической диагностики (СТД). Техническое обеспечение диагностирования может быть улучшено за счет применения микропроцессорной техники. Совмещение функций диагности­рования и управления в автоматизированной системе диагно­стики позволяет не только перейти к наиболее прогрессивной системе обслуживания и ремонта по техническому состоянию, но и оптимизировать работу систем с учетом их фактического состояния.

Среди многообразия методов, используемых для диагно­стирования параметров технического состояния машин и об­о­рудования, принято различать органолептические и инструментальные методы. Органолептические методы дают качественную оценку технического состояния; существенный недостаток этих методов – субъективизм оценки и зависимость оценки от опытности оценивающего. Инструментальные методы обеспечивают количественную оценку параметров технического состояния и предусматривают использование специальных приборов и инструментов, диагностических устройств и контроль­ных приспособлений. Достоверный диагноз и прогноз работоспособности машин и оборудования можно получить только в результате комплексного применения различных методов диагностики. При этом следует не забывать, что в большинстве случаев наиболее целесообразно, чтобы информация о параметрах технического состояния объекта была получена без его раз­борки.

Классификация методов диагности­ро­ва­ния параметров техни­ческого состояния компрес­соров представлена на рис.1.2.

Визуальный контроль (внешний или наружный осмотр) используют как при диагностировании изделия в целом, так и при дефектации деталей и сборочных единиц. Визуальный кон­троль позволяет выявить видимые трещины, локальные дефекты деталей вследствие изнашивания, неправильность сборки, осла­б­ле­ние крепления и т. д.

Проверка на слух основана на субъективном анализе разно­образных шумов, возникающих при работе компрессора и создаваемых его подвижными частями. В неисправном ком­прес­соре появляются дополнительные, несвойственные для исправ­ной работы компрессора, шумы, стуки, вибрации деталей, по харак­теру которых судят о возможных неисправ­ностях.

Проверка на ощупь основана на сравнении уровня нагрева отдельных элементов работающего компрессора. Этот метод позволяет выявить неудовлетворительное состояние поверхно­стей трения; неправильную установку масляных зазоров; низкое качество баббита; нарушение нормального смазывания; непра­виль­ную центровку деталей и узлов и т. д.

Общее представление о сущности и содержании инстру­ментальных методов диагностирования параметров тех­ни­­чес­­кого состояния компрессоров и другого холодильного обо­ру­до­вания можно получить, ознакомившись с соответству­ющи­ми материалами, представленными в учебной и специальной лите­ратуре [3, 15, 24].

Гидропневмоиспытания выполняют как для диагности­рования компрессора в целом, так и для дефектации его отдель­ных эле­ментов.

При гидропневмоиспытаниях выявляются трещины, порис­то­сти, неплотности прилегания сопрягаемых поверхностей и непо­движных разъемных соединений, неплотности корпусных деталей. Выполняется проверка на прочность.

Испытывают как детали компрессоров (например, блок-кар­теры), так и компрессоры в целом.

После сборки и холостой обкатки, например, поршневых компрессоров все компрессоры испытывают на плотность давле­нием воздуха.

Проверку компрессора на герметичность проводят в два этапа. Вначале покрывают стыки мыльным раствором, после чего в компрессор подается воздух под давлением. Для оконча­тельной проверки компрессор погружают в ванну с водой на 10 мин. Слой воды над погруженным компрессором должен быть не менее 300…500 мм. В компрессор подается воздух под давле­нием. Проверяют отсутствие пузырьков в местах соеди­нений и уплотнений деталей компрессора.

При испытании на плотность двухступенчатых компрес­соров воздух подают в полости всасывания высокой и низкой ступеней одновременно.

Виброакустическая диагностика основывается на сочетании двух последовательно выполняемых операций: регистрации вибра­ций и их анализе для выделения полезной диагностической ин­формации. Первая операция базируется на преобразовании меха­нических колебаний, чаще всего в электри­ческий сигнал. Анализ вибраций (вторая операция) необходим, так как измерительный преобразователь воспринимает колеба­ния, поступающие от всех механизмов работающей машины. Требуется разделение сигнала на составляющие компоненты, характеризующие состояние кон­кретной сборочной единицы или сопряжения.

Применение акустического метода базируется на исполь­зова­нии приборов, позволяющих объективно оценить и про­ана­ли­зи­ровать спектр шумов работающего компрессора.

Виброакустическая диагностика получила наиболее широкое применение при оценке состояния центробежных газоперекачи­вающих агрегатов (ГПА) природного газа с газотурбинным приво­дом, например ГПА-Ц-6,3. Работа по внедрению вибро­акусти­ческой диагностики делится на три основных этапа.

· выбирают необходимое и достаточное число точек измерений;

· выбирают необходимое и достаточное число контро­лируемых параметров вибрации;

· определяют измерительные схемы;

· периодически измеряют параметры вибрации на действующем оборудовании;

· выбирают метод и схемы обработки информации; проводят статистическую обработку массива пара­мет­­ров виб­рации.

· выбирают агрегаты для исследований из числа работающих агрегатов;

· периодически проводят регистрацию и анализ параметров вибрации контролируемых агрегатов;

· моделируют определенные дефектные состояния;

· создают банк характерных вибрационных диагно­стических признаков, определяющих наличие конкретных дефектов для агрегатов разных типов.

На третьем этапе проводят анализ развития диагно­стических признаков дефектных состояний в совокупности с анализом изме­нения наиболее важных эксплуатационных и режимных пара­метров.

Достоверность диагностирования не­посредственно зависит от правильности выделения составляющих спектра виб­рации, несущих информацию о состоя­нии того или иного элемента компрес­сора. Выделение составляющих спектра вибрации является сложной задачей. Так, например, основными источниками шума и вибрации поршневого герметичного компрессора являются колебания механического и газо­динамического происхождения, возникающие:

· вследствие остаточной неуравновешенности меха­низмов дви­жения, биений в зазорах, плохой обработки и смазывания пар трения;

· вследствие колебаний, связанных с процессом сжатия газа.

При изнашивании зазоры увеличиваются, изменяется характер смазывания и режим трения деталей, увеличиваются протечки через зазор в сопряжении цилиндр-поршень, что в целом приводит к изменению колебаний, а, следовательно, и уровней вибрации и шума компрессора.

Зависимости, связывающие структурные и диагностические параметры, должны учитывать эти изменения. Разделение при­нятого сигнала выполняется по параметрам колебательного про­цесса (амплитуде, частоте, времени и т. д.) и реализуется, как правило, с помощью электронной техники.

Конструктивная схема пьезометрического датчика дана на рис. 1.3. Корпус 1 датчика содержит два пьезоэлемента 6, разделенных токосъемной пластиной 3. Под влиянием механиче­ских напряжений в пьезоэлементе вырабатывается разность по­тенциалов. Давление на поверхности пьезоэлемента создается инерционной массой 2, которая поджимается упругим элементом 7. Датчик закреплен с помощью резьбового хвостовика 5 на диагностируемом объекте. Сигнал снимается с клемм 4. Первая собствен­ная частота датчика должна превышать измеряемую в 4…6 раз [3].

Для измерения акустических колебаний используют микро­фоны с диапазоном частот измерения от 5 до 1000 кГц (частота слышимого звука до 20 кГц). Для выделения сигналов, несущих диагностическую информацию, применяют фильтры.

Разработан ряд приборов, предназначенных специально для виброакустической диагностики компрессоров. Так, например, в УКРНИИГАЗе разработан прибор для измерения вибраций центробежной компрессорной установки с газотурбинным при­водом ГТК-10 [27]. Прибор работает в девяти узкополосных диа­пазонах от 17 до 30 Гц. Предложена методика экспресс оценки технического состояния, проведения дефектации основных узлов без разборки. Прибор представляет собой анализатор низкоча­стотной вибрации с дискретным выделением составляющих спектра, которые несут информацию о состояниях установки. Работает он в комплексе с индукционным датчиком типа MB. Индикация эффективного значения виброскорости в диапазоне измерения от 0,03 до 99,9 мм/с осуществляется на цифровом табло. Дефектация установки основана на количественном измерении одной или нескольких составляющих спектра, что позволяет качественно оценить техническое состояние агрегата. Дефектацию может про­водить сменный инженер компрессорной станции.

Рисунок 1.3 – Конструктивная схема пьезометрического датчика

Техническая диагностика на основе анализа проб смазочного масла находит широкое применение при оценке работоспособ­ности компрессорного оборудования, используе­мого при транс­портировании природного газа: поршневых ГПА, центробежных электроприводных ГПА, например, типа СТД-4000. Параметры технического состояния определяют без остановки и разборки машины.

При техническом диагностировании машин и агрегатов по анализу проб смазочного масла последовательно выполняют:

· периодический отбор проб масла из работающих ГПА, их регистрацию и отправку в лабораторию;

· лабораторный количественный анализ масла на химиче­ские элементы, характеризующие изнашива­ние деталей;

· интерпретацию результатов анализа и выдачу заклю­че­ния о состоянии узлов агрегата.

На рис. 1.4 дана принципиальная схема реализации рассматри­ваемого метода диагностирования [6].

Элементами-индикаторами для газо­компрес­соров, например, являются:

· железо, марганец — характеризуют изнашивание деталей цилиндропоршневой группы, основным материалом для которых являются чугуны;

· медь, олово — характеризуют изнашивание кривошипно-шатунного механизма, вкладышей подшип­ников (материалы—баббиты Б83, БН), бронзовых втулок (БрАЖ9-4, БрО10Ф1).

Пробы масла отбирают через 300…400 ч работы. Масса пробы 30…50 г.

На рис. 1.5 показано измене­ние концентрации элементов-индикаторов в пробах масла.

Рисунок 1.4 – Принципиальная схема реализации метода диагностирования по анализу проб масла

Рисунок 1.5 – График изменения концентрации элементов-индикаторов в пробах

Увеличение концентрации меди и железа более чем в 3 раза (см. рис. 1.5, кривая 1) по сравнению с предельно допусти­мой было вызвано ненормальной работой пары коленчатый вал — подшипник скольжения, что привело к появлению задиров на сопряженных поверхностях. После ремонта (см. рис. 1.5, кривая 2) была обеспечена нор­мальная работа машины.

При­менение метода позволило уве­личить время эксплу­атации ГПА до среднего ремонта с 8000 ч (по нормативам) до 11 000 ч.

Метод дает возможность:

· учитывать индивидуальное состояние машины или агрегата для полного использования эксплуатационного ресурса, зало­женного в машине, что позволит удлинить межремонтные сроки и повысить качество проведения ремонта;

· заблаговременно информировать персонал об интенсив­ности изнашивания, превышающей допустимую, и пред­упреждать ава­рийные ситуации;

· контролировать качество ремонтных работ, уменьшать рас­ход запасных частей, затраты времени и труда.

С помощью ЭСА получены результаты, характеризующие ка­чественное и количественное содержание продуктов изнашивания в системе смазывания, а также данные о дисперсном составе частиц изнашивания, которые можно использовать при анализе принятой системы планово-предупредительного ремонта обору­дования.

Известно применение метода анализа проб масла при планово-профилактическом обслуживании поршневых компрес­­­сорных ус­тановок для транспортирования природного газа с приводом от газовых ДВС мощностью 75 кВт и выше. Фирмой «КОНТРАКТ-КОМПРЕШН» (США) разработана программа такого обслужи­вания [30]. В частности предлага­ются меры:

· по уменьшению температуры масла — объединение масляных охладителей с системой охлаждения двигателя;

· по уменьшению загрязнения масла — проверка и очистка всасывающих фильтров каждые 6 месяцев, замена масляных фильтров каждые 4…12 недель. Рекомендуется заменять масло в картерах двигателей один раз в год.

Отмечается, что программа технической диагностики позволяет увеличить срок службы, снизить простои и эксплуатационные затраты.

Анализ проб масла и дисперсный анализ продуктов изнашива­ния показал наличие трех характерных периодов эксплуатации электроприводных ГПА:

1) период приработки с высокой изнашиваемостью поверхностей трения;

2) период установившегося изнашивания с низкой изнашива­емостью;

3) период интенсивного изнашивания с повышенной изнашивае­мостью за счет вибрации и динамических нагрузок при увеличен­ных зазорах между сопряженными деталями.

Для элементного анализа продуктов изнашивания, накаплива­ющихся в масле, используют эмиссионные плазменные анализа­торы, дисперсный анализ проводят на анализаторах, например, типа ФС-112. Метод позволяет дифференцированно подходить к остановкам ГПА на ремонт и делать это только в период интен­сивного изнашивания, так как пуски и остановки отрицательно сказываются на работе пар трения из-за нарушения условий аэро­динамической смазки, что приводит к интенсивному изнашиванию вкладышей подшипников. Наиболее опасными являются аварий­ные остановки ГПА при перебоях электроснабжения.

Диагностирование по термо- и газодинамическим параметрам, а также с помощью локальных средств может применяться самостоятельно либо входить наряду с рассмотренными методами в комплексную систему диагностики. В качестве диагностических параметров используют, например, начальную или конечную температуры воздуха (газа), начальное или конечное давление воздуха (газа), начальную или конечную температуру хладагента и т. д.

Связи между диагностическими и структурными парамет­рами устанавливаются в результате предварительной обработки статисти­ческой информации о параметрах работающего исправ­ного комп­рессора (тестирование компрессора). Число диагно­стических пара­метров зависит от уровня системы технической диагностики и может быть достаточно велико. Так, система диагностики «Про­гноз-1» центробежных ГПА природного газа предусматривает измерение 52 параметров ГПА один раз в сутки. Собранная инфор­мация обрабатывается на ЭВМ. Опыт использования системы пока­зал: система в основном обеспечи­вает досто­верный диагноз те­кущего состояния ГПА и его изменение во времени.

Техническое обеспечение диагностирования может быть улуч­шено за счет применения микропроцессорной техники. Совмещение функций диагностирования и управления в автоматизированной системе диагностики позволит не только перейти к системе обслу­живания и ремонта по техническому состоянию, но и оптимизиро­вать работу систем компрессора с учетом его фактического состоя­ния. Комплексная система диагностики может обеспечить оценку технико-экономического состоя­ния компрессорных машин: про­изводительности, потребляемой мощности, КПД. Текущее со­стояние компрессора сравни­вается с гарантийным (паспорт­ным) состоянием, на основе чего определяются причины сниже­ния технико-экономических показателей компрессора, заранее планируются объем и характер последующего ремонта

Для оценки текущего состояния компрессора с успехом могут быть использованы индикаторные диаграммы, снима­емые, напри­мер, при испытаниях поршневых компрессоров. По диаграммам могут быть определены: индикаторное давление в рабочей камере компрессора, индикаторная работа и мощность, действительная объемная производительность, а также неисправ­ности и их при­чины.

На индикаторной диаграмме (рис. 1.6) в определен­ном масштабе по горизонтальной оси отложены объемы V вса­сываемого компрессором газа, а по вертикальной — соответ­ствующее им давление р. При движении поршня от точки 1 вправо газ всасывается в цилиндр компрессора. Точка 2 соответствует крайнему положению поршня — всасывание закан­чивается и всасывающий клапан закрывается. При движении поршня влево начинается сжатие, объем газа уменьшается и одновременно возрастает давление. В точке 3 при наибольшем давлении открывается нагнетательный клапан, давление несколько снижается, а затем почти не изменяется до точки 4, соответствую­щей другому крайнему положению поршня, концу нагнетания и за­крытию нагнетательного клапана. В начале движения поршня вправо давление в мертвом пространстве резко падает и в точке 1 создается разрежение, необходимое для открытия вса­сывающего клапана. Далее цикл повторяется. Сопоставление диаграмм, снятых с работающего компрессора, с эталонной «нормальной» диа­граммой позволяет по смещению характерных точек судить о воз­можных неисправностях и отклонениях (см. табл. 1.2).

Рисунок 1.6 – Индикаторная диаграмма компрессора

Таблица 1.2 – Характерные неисправности поршневого компрессора, определяемые по индикаторной диаграмме при испытании

Индикаторная диаграмма	Неисправность и ее причина	Способ устранения неисправности
	Запаздывание откры­тия всасывающего клапана из-за увели­ченного «мертвого» пространства	Уменьшить объем мертвого простран­ства за счет увеличе­ния толщины прокла­док в головке шатуна
	Запаздывание закры­тия клапана нагнета­ния. Неплотности клапана нагнетания	Отрегулировать кла­пан нагнетания. Устра­нить неплотности кла­пана
	Увеличенное сопро­тивление всасыва­ющего и нагнетатель­ного трубопроводов	Устранить сопротив­ление во всасывающем и нагнетательном тру­бопроводах
	Пропуски газа между поршнем и зеркалом цилиндра	Проверить состояние поршневых колец. Не­годные кольца заме­нить
	Неплотность всасы­вающего клапана во время хода сжатия	Притереть всасыва­ющий клапан и прове­рить его на плотность
	Слишком жесткие пружины клапанов	Заменить пружины

Примечание. Сплошная линия – фактическая диаграмма работающего компрессора; штриховая линия – эталонная «нормальная» диаграмма.

Индикаторные диаграммы снимают при полной нагрузке и ус­тановившемся режиме работы компрессора (обычно через 2 ч пос­ле пуска). Газовые компрессоры индицируют на азоте. Рекомендуется индицировать одновременно все цилиндры. Обязательно одновременное индицирование всех полостей одной ступени. Снимают не менее трех индикаторных диаграмм. На каждой отмечают время, номер и полость цилиндров, частоту вращения, давление, масштаб индика­торного устройства и марку поршня. По площади диаграммы, частоте вращения коленчатого вала компрессора и давлению определяют действительную объемную произво­ди­тель­ность компрессора (с учетом температурных по­правок).

Для снятия индикаторных диаграмм применяют пружинные индикаторы давления, а также электронные индикаторные уст­ройства. Применение последних наиболее целесообразно, если для обработки полученной информации применяют ЭВМ. В этом случае на ЭВМ могут быть возложены функции иден­тификации работы компрессора, получения количественных параметров, ха­рактеризующих его работу, а также выдачи диагностических сооб­щений с указанием причин неисправ­ностей и способов их устра­нения.

Ведущие компрессоростроительные фирмы оснащают многие модели машин встроенными электронными системами технической диагностики. Так, например, фирма «КОМПЭЙР» (Германия) разработала новый типоразмерный ряд «6000» винтовых стационарных моноблочных, шумоза­глу­шен­ных воздухоохла­жда­емых, маслозаполненных компрессоров для сжатия воздуха. Компрессоры оборудованы элект­ронным монитором, позволя­ющим определить вид неисправности.

Основными направлениями развития технического диагности­рования (ТД) компрессоров являются:

ü создание комплексных систем технической диагнос­тики (СТД), включающих как автоматизи­рованные, так и неавтомати­зированные средства диагностирования;

ü унификация СТД, создание многоцелевых диагности­ческих устройств;

ü широкое применение в СТД для решения задач диагности­рования средств вычислительной техники.

Одним из направлений совершенствования ТД является анализ степени влияния неисправностей конкретных узлов по мере их развития на эффективность работы агрегатов с одновременным привлечением статистического поузлового анализа отказов комп­рессора и учетом трудоемкости ремонтных работ. Для этого не­обходима информация о статистике отказов, позволяющая опреде­лить быстро изнашиваемые детали и узлы.

· необходимое обеспечение средствами ТД,

· выявление структурных параметров, характеризу­ющих состояние механизма,

· определение диагностируемых параметров,

· установление количественных за­висимостей между диагностируемыми и структурными парамет­рами;

· разработка алгоритма диагности­рования.

В результате анализа статистических данных может быть до­казана целесообразность создания СТД, контролирующей значи­тельно меньшее число параметров деталей и узлов компрессора, изменения (неисправности) которых непосред­ственно влияют на состояние компрессора. Так, доказано, что высокая надежность работы СТД поршневых газомотор­компрес­соров природного газа может быть обеспечена при контроле состояния трех узлов компрессора: газораспре­делительных клапанов, уплотнительных уст­ройств поршня и штока.

Техническое диагностирование предопределяет более глубокие знания о работе механизма и износе его деталей, дополнительное техническое обеспечение и более высокую квалификацию обслуживающего персонала. Все это связано с экономическими затратами и в конечном счете со стоимостью компрессорного оборудования, поэтому немаловаж­ное значение приобретает оценка целесообразности создания СТД для того или иного вида оборудования, что достигается определе­нием необходимых условий проведения ТД.

Необходимость проведения ТД определяется наличием следу­ющих основных условий или событий.

Событие А — допустимость административного или случайного изменения режимов работы в процессе эксплуатации оборудования по нагрузке, например изменение конечного давления или произ­водительности компрессора. Такое изменение может быть учтено при проектировании компрессора, однако в большинстве случаев компрессоры рассчитываются на номинальное конечное давление.

Событие В — случайное изменение условий работы, приводя­щее к изменению параметров закона распределения отказов. Это могут быть изменения параметров рабочего тела: загрязненность газа, зависящая от концентрации, размеров и твердости механи­ческих включений, начальная температура газа, наличие жидкости и т. д.

Событие С — неравенство ресурса работы отдельных узлов Т_i полному ресурсу работы машины Т_м, вызывающее необходимость плановых периодических регламентных работ для замены быстро­изнашиваемых узлов и деталей, т. е.

Источник