CC BY
102
= ЭКСПЛУАТАЦИЯ АЭС -
УДК 621.311.25:621.039
ИНТЕРАКТИВНАЯ СИСТЕМА ПАСПОРТИЗАЦИИ ОБОРУДОВАНИЯ АЭС
© 2013 г. Ю.Е. Ульянова, О.Ю. Пугачева, В.И. Сиротина
Волгодонский инженерно-технический институт - филиал Национального исследовательского ядерного
университета «МИФИ», Волгодонск, Ростовская обл.
Поступила в редакцию 29.11.2013 г.
В статье рассматривается разработанный НИИ АЭМ ВИТИ НИЯУ МИФИ диагностический паспорт, представляющий собой программную оболочку, что позволяет просматривать необходимые данные для определенного оборудования АЭС: технологическую, графическую информацию, расчетные значения и отчетные документы по конкретной арматуре.
Ключевые слова: диагностика, электроприводная арматура, оборудование, диагностический паспорт, база данных, анализ.
Новое оборудование, прошедшее приемо-сдаточные испытания и соответствующее техническим условиям, считается годным к эксплуатации. Оборудование, после определённого периода эксплуатации достигнувшее предельного состояния или состояния отказа, является непригодным к эксплуатации. Механизм жизненного цикла оборудования известен: приработка, оптимальный участок работы, начало и развитие деструктивных процессов, а затем отказ. Все это сопровождается изменениями (механический износ, эрозия, коррозия, усталость металла, деформация деталей, и т.д.), т.е. происходит изменение технического состояния [1].
Целью диагностики является определение состояния оборудования (арматуры) и его обслуживание не по времени в соответствии с регламентом, а по фактическому состоянию. Задача актуальна для оборудования (на блок более 5 тыс. единиц), установленного в опасных или труднодоступных местах, а также для оборудования, обслуживание и ремонт которого влечет остановку технологического объекта.
НИИ АЭМ ВИТИ НИЯУ МИФИ располагает постоянно пополняемой комплексной базой данных (БД) по тепломеханическому оборудованию, эксплуатируемому на АЭС. База, составленная и откорректированная на основании результатов выполненных договоров с АЭС России и Ближнего Зарубежья, позволяет применять имеющиеся в ней данные для контроля и оценки фактического технического состояния оборудования. БД содержит необходимые сведения для их систематизации в станционную ОБДЭ (обобщённую базу данных электронную), а именно: сборочные и деталировочные чертежи, паспорта единиц оборудования, эксплуатационную и ремонтную документацию, результаты диагностирования оборудования за пятилетний период. Накопленная НИИ АЭМ база данных оборудования АЭС позволяет применять полученные сведения для оценки его фактического технического состояния по результатам диагностирования. Особое значение имеет использование БД для отслеживания тенденций изменения технического состояния и принятия решений о возможности продления межремонтного периода оборудования при переходе к
©Издательство Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ», 2014
стратегии технического обслуживания и ремонта (ТоиР) по фактическому техническому состоянию [2].
Таким образом, был разработан и в настоящее время внедряется на Нововоронежской АЭС, проект, который позволяет просмотреть необходимые данные для определенного оборудования через программную оболочку, называемую диагностическим паспортом (ДП). Предлагается создать персональный ДП оборудования, который будет являться уникальным для каждого изделия и должен поставляться вместе с оборудованием энергоблока потребителю: Ростовстовской АЭС, Калининской АЭС, Нововоронежской АЭС, Курской АЭС.
Под ДП понимается некий носитель информации, в котором собраны все первоначальные характеристики изделия, полученные в процессе создания нового оборудования или проведении специальных ресурсных испытаний оборудования, поставляемого на АЭС, действующих конструкций. Именно с этими данными будет происходить сравнение аналогичных характеристик в процессе эксплуатации оборудования.С помощью этих данных будет вестись наблюдение за состоянием оборудования. Такой ДП должен содержать различные характеристики состояния оборудования (например, для арматуры) - электрические (мощность, ток, вибрации, ультразвук) и механические характеристики состояния арматуры [3].
Целями и задачами разработки ДП является:
- обеспечение требуемого уровня безопасности эксплуатации энергоблоков атомных станций;
- повышение технического уровня эксплуатации, технико-экономических показателей и надежности работы атомных станций;
- оптимизация сроков ремонта и сокращение затрат при проведении ремонтных кампаний энергоблоков АЭС ОАО «Концерн Росэнергоатом»;
- упорядочение системы сбора, анализа, классификации и кодирования, ввода в БД, хранения результатов диагностирования электроприводного оборудования и информации о технологических системах, оборудовании, изделиях;
- информационное обеспечение процессов эксплуатации, технического обслуживания и ремонта систем и оборудования.
Разработка ДП включает в себя несколько этапов (рисунок 1):
1) Сбор и анализ исходных данных:
- база данных регистра оборудования с его характеристиками (параметрами);
- база данных результатов диагностирования электроприводного оборудования при проведении ремонтных кампаний.
2) Анализ и изучение конструктивных особенностей оборудования АЭС, установление характерных неисправностей, причин и последствий отказов, основных повреждающих факторов, критериев предельных состояний для электроприводной арматуры, электродвигателей, насосов, вентагрегатов, сосудов, трубопроводов, трубопроводной арматуры, генераторов и др.
3) Анализ условий эксплуатации оборудования в составе технологических систем
АЭС.
4) Анализ графиков регламентированного ТОиР тепломеханического оборудования АЭС.
5) Определение структуры типовой БД с учетом требований единых типовых форм.
6) Формирование электронной БД по технологическим системам, технологическим позициям, типовым и конкретным изделиям с указанием наименований и значений параметров перечисленных объектов.
7) Формирование электронной БД результатов диагностирования при проведении
ремонтных кампании.
8) Создание интерактивного ДП оборудования.
Рис. 1. Этапы создания диагностического паспорта
Проведённые работы подтверждают возможность создания персонального ДП на примере арматуры. Как ранее говорилось, паспорт будет уникальным для каждого изделия, его «эталоном», его «отпечатком», и в будущем в процессе диагностики и мониторинга на объекте именно с этими паспортными данными и будут производиться сравнения.
Результат сбора и анализа данных предусматривает выполнение следующих функции [5]:
- представление технологической информации и сигналов в структурированном виде: по техпозиции, по типоразмеру, по дате проведения обследования (рисунок 2,а);
- просмотр всей имеющейся в БД технологической информация и по данной техпозиции, включая чертежи общего вида арматуры и электропривода (рисунок 2,б);
- просмотр результатов расчетов основных технологических параметров электроприводной арматуры (ЭПА), доверительных интервалов на основные параметры, а также экспертное заключение о работоспособности ЭПА и отклонениях в работе (рисунок 3, а);
- просмотр документов диагностических обследований - актов-заключения и протоколов (рисунок 3, б);
а)
Рис. 2. Представление технологической информации в диагностическом паспорте:
а) общие технические данные арматуры; б) лист диагностического обследования с фрагментом диагностической системы.
б)
Рис. 3. Отчетная документация в ДП: а) протокол диагностического обследования задвижки; б) материалы для технического решения.
- просмотр графического отображения электрических сигналов электродвигателя ЭПА в виде исходных изображений и изображений огибающих электрических сигналов (рисунок 4,а);
- визуализация спектра токового сигнала для проведения дополнительного анализа состояния ЭПА (рисунок 4,в).
в)
Рис. 4. Отображение графической информации в ДП: а) токовый сигнал арматуры: б) огибающая токового сигнала; в) наложение спектров токовых сигналов.
Разработанный паспорт позволяет отслеживать состояние не только единичного оборудования, но и всей системы в целом.
Создание системы получения такого паспорта и системы считывания-сравнения на объекте позволит вести постоянный мониторинг состояния арматуры, предотвращать поломки и отказы, а также выполнять ремонтные работы только той арматуры, техническое состояние которой требует этого [4].
Таким образом при работе с ДП достигается поддержание эксплуатационной безопасности и функциональной пригодности оборудования энергоблоков АЭС, оптимизация сроков ремонта и сокращение затрат на его проведение.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Макаров, В.В. и др. О создании диагностического паспорта трубопроводной арматуры [Текст] / В.В. Макаров, А.П. Андреев, С.И. Васильев // Арматуростроение. - 2006. - №5. - С. 49-53.
2. РД ЭО 0069-97. Правила организации технического обслуживания и ремонта систем и оборудования атомных станций [Текст].
3. РД ЭО 1.1.2.01.0769-2008. Организация ремонта оборудования атомных станций по техническому состоянию. Основные положения [Текст].
4. РД ЭО 1.1.2.09.0774-2011. Оценка технического состояния и остаточного ресурса трубопроводов, сосудов и насосов энергоблоков атомных станций. Методика (взамен РД ЭО 0180-00, РД ЭО 0185-00) [Текст].
5. Пугачева, О.Ю. и др. Диагностическое сопровождение ремонтных компаний АЭС [Текст] / О.Ю. Пугачева, Н.Н. Подрезов, В.Н. Никифоров // Современные технологии, оборудование, техническое оснащение и подготовка персонала для ремонтных работ в атомной энергетике : сборник докл. науч.-техн. конф. 12-13 февраля 2013 г., Нововоронеж, - М.: НП «Объединенениеконтроллеров», 2013. - 231 с.
The Certification Interactive System of Nuclear Power Plant Equipment J.E. Ulyanova*, O.Y. Pugacheva**, V.I. Sirotina***
Volgodonsk Engineering Technical Institute the branch of National Research Nuclear University «MEPhI», 73/94 Lenin St., Volgodonsk, Rostov region, Russia 347360 *e-mail:uli4ka_mail@mail.ru ; **e-mail: olgarom57@mail.ru; ***e-mail:vika8706@mail.ru
Abstract - The article considers, the diagnostic passport developed by the Scientific Research Institute AEM VETI NRNU MEPhI. This passport represents a shell program, allowing to view necessary data for certain equipment of the nuclear power plant: technological and graphic information, design values and reporting documents on specific accessories.
Keywords: diagnostics, electrodriving accessories, equipment, diagnostic passport, database, analysis.
