автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Автоматизация процесса идентификации состояния теплоэнергетического оборудования

На правах рукописи

Степанов Евгений Петрович

АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ИДЕНТИФИКАЦИИ СОСТОЯНИЯ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ (НА ОСНОВЕ ОЦЕНКИ СТЕПЕНИ ПОВРЕЖДЕНИЯ МЕТАЛЛА)

05.13.06 — Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (промышленность)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Оренбург 2004

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Оренбургский государственный университет».

Научный рукотодителк кандидат технических наук,

доцент Владов Юрий Рафаилович

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Лысов Владимир Ефимович;

кандидат технических наук Щепинов Дмитрий Николаевич

Ведущая организация: ОАО «Уральский теплотехнический научно-

исследовательский институт»

Защита состоится «03 2004 г. в ,/3 часов на заседании

диссертационного совета Д 212.181.02 в ГОУ ВПО «Оренбургский государственный университет» по адресу: 460352, г. Оренбург, пр. Победы, 13, аудитория 6205.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Оренбургский государственный университет».

Автореферат разослан

г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Рассоха В.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Проблема автоматизации ремонтно-технического обслуживания (РТО) тепловых электростанций (ТЭС) в России стоит особенно остро. Это связанно с непрерывным увеличением затрат, обусловленных неудовлетворительным техническим состоянием элементов

теплоэнергетического оборудования (ТЭО) вследствие старения. Объем денежных средств, направленных на ремонт, диагностирование и техническое обслуживание, например, в ОАО «Березовская ГРЭС-1» за 2003 г. составил 374892 тыс. рублей. На сегодняшний день имеются разработки автоматизированных систем управления РТО, направленные на уменьшение затрат, связанных с диагностированием и ремонтом. Однако, при краткосрочном и при долговременном планировании ремонтных мероприятий необходимо учитывать текущее состояние ТЭО, а также дальнейшее его изменение. Для использования в АСУ РТО состояние ТЭО необходимо оценивать, используя количественную характеристику — степень повреждения металла (СПМ) элементов, узлов и ТЭО в целом. Это позволяет получить математическую модель, которая используется при создании программного комплекса для автоматизированной идентификации СПМ ТЭО.

Для полной идентификации СПМ элементов, например котла ТГМЕ-464, нужно исследовать более 3300 элементов, наиболее ответственных с точки зрения промышленной безопасности. СПМ каждого описывается более, чем 22 параметрами, которые определяются методами разрушающего и неразрушающего контроля. Вышесказанное позволяет представить размерность задачи идентификации СПМ элементов котла. Идентификация СПМ с применением метода агрегирования уменьшает размерность задачи идентификации в 100 и более раз, а также исключает ранжирование при получении количественной оценки СПМ. Метод пригоден для автоматизированной идентификации СПМ ТЭО с использованием программного комплекса.

Основы идентификации степени повреждения металла энергооборудования отражены в работах Антикайна П.А., Березиной Т.Г., Гофмана Ю.Н., Гуревича В.З., Израилева Ю.Л., Райбмана Н.С., Хромченко Ф.А., Цыпкина Я.З. и других. Однако, известные знания по вопросам идентификации степени повреждения металла элементов ТЭС требуют дальнейшего совершенствования и развития, что делает тему диссертации актуальной.

Целью работы является повышение эффективности функционирования теплоэнергетического оборудования путем автоматизации процесса идентификации степени повреждения металла ТЭО.

Задачи работы:

1. Создать базу данных элементов ТЭО и условий их эксплуатации;

2. Разработать методику определения эквивалентной температуры эксплуатации элементов ТЭО;

3. Разработать компонентные модели степени повреждения металла ТЭО и исследовать зависимости существенных свойств марок стали энергетического котла;

4. Разработать программный комплекс идентификации степени повреждения

ц I

аннои

КХ [

БИБЛИОТЕКА

5. Определить эффективность функционирования ТЭО с автоматизированной идентификацией СПМ.

Объектом исследования является теплоэнергетическое оборудование (котлы), а предметом исследования - степень повреждения металла теплоэнергетического оборудования.

Степень обоснованности и достоверности научных положений, выводов и рекомендаций, сформулированных в диссертации, подтверждена теоретическими и экспериментальными исследованиями. Разработанный программный комплекс, принципы идентификации степени повреждения металла ТЭО, результаты лабораторных испытаний и натурных исследований подтвердили возможность их практической реализации.

Научная новизна:

1) определены основные параметры моделей идентификации степени повреждения металла ТЭО;

2) установлены основные причины отказов элементов ТЭО за тридцатилетний период эксплуатации и предложена методика определения эквивалентной температуры эксплуатации;

3) исследованы зависимости существенных свойств марок стали от эксплуатационных параметров;

4) установлены авто- и взаимокорреляционные, а также передаточные и импульсные переходные функции изменения степени повреждения металла ТЭО;

5) разработаны модели идентификации степени повреждения металла ТЭО.

Практическая значимость. Разработан программный комплекс,

позволяющий определять в автоматизированном режиме СПМ элементов, узлов и всего энергетического котла Результаты исследований позволяют оценить состояние энергетического котла в целом, повысить объективность оценки СПМ элементов котла и эффективность нахождения потенциально опасных агрегатов и элементов.

Реализация результатов работы. Основные результаты работы внедрены на Сакмарской ТЭЦ и в службе металлов и сварки ОАО «Оренбургэнерго».

Апробация работы Материалы диссертации докладывались на третьей всероссийской НТК «Прочность и разрушения материалов и конструкций» (Орск, 2002 г.), на пятой НТК «Прогрессивные технологии в транспортных системах» (Оренбург, 2002 г.). на всероссийской НПК «Качество профессионального образования» (Оренбург, 2003 г.), на всероссийской НПК «Современные аспекты интеграции машиностроительного производства» (Оренбург, 2003 г.).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 6 печатных работ, включая монографию, кроме того отчет о НИОКР и свидетельство о регистрации программного комплекса.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы (161 наименование) и приложения. Содержит 202 страницы машинописного текста (основной текст занимает 164 страницы), включая 101 рисунок, 62 таблицы.

На защиту выносятся:

а) аппроксимирующие характеристики существенных свойств марок стали энергетического котла, входящие в состав агрегированных компонент;

б) методика определения эквивалентной температуры эксплуатации ТЭО, учитывающая время до разрушения элементов ТЭО;

в) результаты экспериментальных исследований и модели степени повреждения металла энергетического котла;

г) программный комплекс «Идентификация степени повреждения металла ТЭО».

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении отражены актуальность проблемы для теплоэнергетики России, сформулированы цель, задачи исследования, научная новизна, изложены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе проведен анализ элементов и узлов ТЭО с позиций идентификации его технического состояния и условий эксплуатации.

Оборудование теплоэлектростанций подразделено на типы по назначению в технологическом цикле производства тепловой и электрической энергии: оборудование водоподготовки, оборудование транспортировки, подготовки и хранения топлива, генерирующее оборудование, оборудование передачи и распределения тепловой и электрической энергии. Для выявления объекта идентификации ТЭО оборудование тепловых электрических станций целесообразнее подразделить на объекты по возможности проведения экспертизы их промышленной безопасности. Из всего наиболее ответственного оборудования ТЭС в качестве объекта идентификации выбраны паровые котлы. Это связано с тем, что они имеют наибольшую металлоемкость, большое количество конструктивных элементов, которые подобны элементам другого ТЭО. Основными элементами узлов котла служат прямые участки труб и гибы. Основной способ соединения элементов в заводских условиях - автоматическая сварка под слоем флюса, реже используется ручная электродуговая сварка.

Степень повреждаемости металла элементов ТЭО, согласно литературным данным, зависит от температуры эксплуатации, напряжений в материале элемента, от состава и температуры воды, ее агрегатного состояния, наличия теплового потока в металле, скорости потока рабочего тела, а также динамики изменения параметров эксплуатации. Возможны как коррозионные повреждения элементов, так и деградационные процессы структуры металла. Деградационные процессы структуры металла возникают вследствие длительной выдержки при высокой температуре и достаточно высоких внутренних напряжениях: обеднение карбидами твердого раствора, сфероидизация и каогуляция карбидов, обезуглероживание. Для определения СПМ элементов ТЭО повсеместно используют методики, основанные на локальных параметрах повреждения металла. Они связаны с усталостью, коррозией и деградацией структуры и выявляются традиционными методами неразрушающего и разрушающего контроля. Также для оценки повреждаемости ТЭО возможно применение других методик и методов: а) «Живучесть ТЭС», технологического комплекса «Ротор»;

б) вихретоковой дефектоскопии, акустической эмиссии, ДАО-технологии, магнитной памяти металла, магнитной проводимости металла на низкой частоте;

в) расчетных методик оценки состояния оборудования на основании расчета на прочность (программные комплексы «РАМПА», «СТАРТ», «Visual NEVA++»);

г) информационных методик VTI Fail DataBase.

Применяя локальные данные, полученные при диагностировании с использованием описанных выше методов, можно провести идентификацию СПМ с использованием метода агрегирования. Для структуризации метода идентификации ТЭО и получения исходных данных из всего котельного оборудования выбран (по принципу типичности и полноты информации) модельный котел ТГМЕ-464 Сакмарской ТЭЦ. Для него сформирована база данных (БД), состоящая из табличной и графической частей. Табличная часть содержит 3317 наиболее ответственных элементов данного котла. Элементы котла выполнены из марок стали 20К, 12Х1МФ и 15Х1М1Ф. Для каждого элемента БД содержит данные о результатах технического диагностирования, марки материала, параметры эксплуатации, геометрические параметры, наработку. Всего в БД 76291 значений параметров. Графическая часть содержит 29 чертежей привязки табличных данных к объекту идентификации.

Во второй главе рассмотрен вопрос агрегирования числовых массивов БД. Параметры эксплуатации элементов в сформированной БД получены на основании конструкторской документации ТЭО и являются расчетными параметрами эксплуатации, тогда как для идентификации СПМ необходимы действительные эксплуатационные параметры. Их уточнение возможно с учетом анализа причин повреждения элементов ТЭО. При проведении анализа определены основные причины повреждений элементов ТЭО в Оренбургской области за 1973-2003гг. Анализ отказов оборудования позволил установить следующее:

а) преимущественно наблюдаются отказы экранных труб и змеевиков пароперегревателей;

б) при рассмотрении по блокам наибольшее количество отказов и наименьшую величину наработки на отказ имеют трубы экранов, далее -змеевики конвективного пароперегревателя (КПП) и ширмового пароперегревателя (ШПП) и трубы экономайзеров;

в) внутри каждого узла основными причинами отказов являются: экраны -перегрев металла, коррозия, дефекты металла и монтажа; КПП - перегрев металла, дефекты металла и монтажа, исчерпание ресурса; ШПП - перегрев металла; трубы экономайзеров выходят из строя преимущественно вследствие коррозии, реже — из-за дефектов металла и монтажа и из-за перегрева;

г) количество отказов бездефектных элементов оборудования плавно увеличивается со временем эксплуатации.

Максимум отказов за период эксплуатации от 10 до 50 тысяч часов обусловлен дефектами металла и монтажа элементов оборудования, инициирующими повреждения конструкций в начальный период эксплуатации ТЭО. Основной причиной отказов элементов ТЭО является длительный

перегрев металла (превышение расчетной температуры) и, как следствие -ускоренное протекание ползучести.

Определение температуры перегрева металла элементов ТЭО является основой в предложенной методике определения эквивалентной температуры эксплуатации. Исходными данными для этой методики является следующие: наработка до повреждения, напряжения и характеристики материала поврежденного элемента. Суть методики — для сталей в существующих источниках приводятся данные пределов ползучести для двух баз нагружения и связанных с ними скоростей ползучести. Для этих скоростей ползучести, применяя аппроксимацию методом наименьших квадратов, получены зависимости температуры от напряжений в виде полинома:

где <т- внутренние напряжения в материале элемента; а,Ь,с - коэффициенты, зависящие от марки стали.

На стадии установившейся ползучести изменение скорости от времени при температурах эксплуатации котельных сталей близко к нулю. Учитывая вышеизложенное, предлагается эквивалентную температуру эксплуатации при которой возникло повреждение элемента ТЭО вследствие ползучести за период времени определять следующим образом:

где Ti (а) -зависимость температуры от напряжений при постоянной скорости ползучести 10"4%ч"1 для соответствующей марки стали; Тг(о) —зависимость температуры от напряжений при постоянной скорости ползучести для

соответствующей марки стали; ti и Í2 — время до разрушения (час) при скорости ползучести соответственно.

С целью упрощения применения методики для котельных марок стали, использованных в модельном котле, найдены зависимости вида:

где постоянные коэффициенты для каждой марки стали.

С помощью разработанной методики рассчитаны эквивалентные температуры для найденных поврежденных элементов, что позволило откорректировать БД в плане уточнения режимов эксплуатации.

На основании полученной БД задачу идентификации рационально решить с использованием агрегированных моделей СПМ ТЭО. Следовательно, задачу идентификации СПМ ТЭО рационально декомпозировать на следующие подзадачи с нахождением: а) агрегированной модели СПМ ТЭО по результатам каждого технического диагностирования; б) аппроксимирующих корреляционных зависимостей СПМ ТЭО; в) физически реализуемых идентификационных моделей СПМ ТЭО.

В рамках решения подзадачи (а) разработан способ агрегирования числовых массивов большой размерности применительно к СПМ энергетических котлов, заключающийся в создании неструктурированных совокупностей из ряда элементов, называемых далее агрегатами, с последующей оценкой

распределения внутриагрегатных данных с помощью параметров агрегирования - степени равномерности рассеивания и экстремальности Причем множества их сгруппированы в три компоненты (таблица 1). Затем по полученным значениям образованы модели агрегирования: аддитивная, мультипликативная и комбинированная с выбором из них оптимальной по критерию минимума среднего риска. При решении подзадачи (б) использованы две оптимальные агрегированные модели СПМ ТЭО, одна из которых соответствует результатам предыдущего технического диагностирования с отнесением ее ко входу математических моделей, а другая - результатам последующего диагностирования с приложением ее к выходу этих моделей.

Определены координаты наиболее информативных точек авто- и взаимокорреляционных функций, называемых далее опорными. Выделен ряд типичных авто- (АКФ) и взаимокорреляционных функций (ВКФ), отражающих различные механизмы изменения СПМ ТЭО и соответствующие стационарным случайным процессам. Для них предложены аппроксимирующие зависимости, удовлетворяющие требованиям простоты, минимального количества коэффициентов аппроксимации, затухания при увеличении сдвига дробно-рациональной формы и существования изображений по Лапласу.

Таблица 1 - Компоненты агрегированных моделей СПМ ТЭО

Элементы Параметры Параметры агрегирования Компоненты агрегирован, моделей

Название Обознач.

Трубы Физико-механические свойства котельных марок стали в зависимости от условий эксплуатации Степень равномерности н/ Надежностная

Степень рассеяния н/

Степень экстремальности N7

Гибы Степень равномерности Температурная

Степень рассеяния н/

Степень экстремальности

Сварные соединения Степень равномерности мам Механическая

Степень рассеяния И."

Степень экстремальности мгм

Определены параметры и выделены из предложенных аппроксимирующих зависимостей оптимальные по критерию минимума среднего риска.

На уровне решения подзадачи (в) найдены идентификационные модели СПМ ТЭО. Сначала найдены изображения по Лапласу полученных оптимальных корреляционных зависимостей, затем выбран из методов непараметрической идентификации алгебраический, как наиболее рациональный для задачи идентификации СПМ ТЭО и позволяющий получить решение интегрального уравнения по типу Винера-Хопфа в аналитической форме с нахождением обобщенной передаточной функции (ПФ):

ССФ

(4)

/Гад (*)-/Г

где ИЛлш^)» Киил^) - изображение по Лапласу АКФ по оптимальной агрегированной модели СПМ на входе при Ои т < 0 соответственно;

- изображение по Лапласу ВКФ по оптимальным агрегированным моделям СПМ ТЭО на входе и выходе при соответственно.

Найдена по критерию физической осуществимости физически реализуемая

ПФ:

где за счет исключения нулей и полюсов с положительной

вещественной частью.

И, наконец, определена импульсная переходная функции (ИПФ) в результате использования обратного преобразования Лапласа к физически реализуемой ПФ: ^ ^ ^^

Проведена оценка влияния на СПМ элементов физико-механических свойств стали и параметров эксплуатации, выделена дефектностная компонента. При детализации (таблица 2) компонент агрегированной модели определено, что необходимо найти зависимости соответствующих элементов СПМ для выбранных марок стали.

Таблица 2 - Детализация компонент агрегирования

Компонента Элемент Аргумент

Надежностная Вероятность отказа Наработка

Допускаемое напряжение по наработке

Число пусков

Температурная Номинальное допускаемое напряжение по температуре Напряжение

Предел ползучести

Предел длительной прочности

Механическая Предел прочности Температура

Предел текучести

Относительное удлинение

Относительное сужение

Ударная вязкость

Дефектностная Тип дефекта Степень повреждения

Величина и количество дефектов

Причина возникновения дефектов

Местоположение дефектов

В третьей главе при изучении опубликованных данных установлено, что для нахождения достаточно точных зависимостей значений механических характеристик от температуры, входящих в механическую компоненту, при решении задач идентификации необходимо получить дополнительные значения для физических характеристик при повышенных температурах (рисунок 1). Решение поставленной задачи предполагает разработку автоматизированного стенда позволяющего проводить испытания на растяжение при повышенных температурах. Для поддержания температуры испытаний в стенде применена нагревательная камера с системой автоматической стабилизации температуры. Определены рациональные настройки автоматического регулятора, для чего по экспериментальным результатам найдена передаточная О^) (7) и импульсная переходная функции камеры. На основе термодинамического расчета выбраны параметры геометрии нагревательной камеры.

На разработанном стенде проведено испытание трех марок стали (20К, 12Х1МФ и 15Х1М1Ф) при температурах 100-600°С с шагом 100°С.

По литературным данным и результатам испытаний найдены зависимости физических свойств сталей от температуры для компонент агрегирования. Аппроксимирующие зависимости (рисунок 1) получены в виде полинома четвертой степени

В соответствии с результатами теоретических исследований решение задачи идентификации СПМ ТЭО предполагает выполнение следующих этапов:

а) вычисление агрегированных моделей СПМ по данным предыдущего и последующего технических диагностирований котла;

б) нахождение оптимальных агрегированных моделей СПМ котла (данные оптимальных агрегированных моделей используются для организации входа и выхода);

в) вычисление опорных точек АКФ и ВКФ СПМ ТЭО по входу и выходу;

г) нахождение ряда аппроксимирующих зависимостей АКФ и ВКФ;

д) выбор оптимальных по минимаксному критерию АКФ и ВКФ;

е) нахождение идентификационных моделей СПМ ТЭО в виде различных по форме ПФ;

ж) нахождение оптимальных по критерию физической осуществимости передаточной и импульсной переходной функций.

По результатам агрегированного расчета (100 элементов в каждом агрегате) найдены степени повреждения металла энергетического котла для входа при наработке 65000 ч по аддитивной, мультипликативной и комбинированной моделям. Определена оптимальная агрегированная модель. Ею на входе является аддитивная, поскольку модуль разности между средним значением аддитивной модели и генеральным средним 0,38914 является минимальным и равным 0,02120. Для выхода по результатам агрегированного расчета при наработке 90423 ч оптимальная агрегированная модель также

аддитивная, поскольку модуль разности между генеральным средним значением и средним аддитивной модели также является минимальным.

Наибольшую информационную ценность при построении корреляционных функций имеют первые шесть точек (включая точку при нулевом сдвиге), которые назвали опорными. Вычислены математические ожидания числовых массивов по входу и выходу для выбранных сдвигов, а затем дисперсии, стандартные отклонения и коэффициенты вариации для тех же сдвигов.

Особенность полученных агрегированных моделей такова, что с ростом числа сдвигов средние значения увеличиваются, а стандартные отклонения и коэффициенты вариации уменьшаются. По найденным опорным точкам графиков нормированных корреляционных функции определено, что они носят однофункциональный косинусоидальный характер и пересекают ось абсцисс в районе 4-го сдвига.

Рисунок 1 — Зависимости механической компоненты: а) предел прочности; б) предел текучести;

в) относительное удлинение; г) относительное сужение; д) ударная вязкость

Аналитические выражения (8, 9, 10) в соответствии с найденными опорными точками выбраны из семейств АКФ и ВКФ, выделенных по физическим соображениям для оценки изменения СПМ котельных марок стали:

/;,(т) = A-e "*' •cosm'-t; rlt(i)- A e"' (cosk' t +sinw-i).

(8) (9) (10)

Для аппроксимации ВКФ использованы аналогичные семейства зависимостей, однако, в экспоненциальной составляющей каждой зависимости показатель (-а -1* I) заменен на -Р *.

По координатам опорных точек найдены коэффициенты аппроксимирующих зависимостей корреляционных функций, по которым вычислены ординаты во всех опорных точках и выбраны по модулю разности ординат для каждой аппроксимирующей зависимости максимальные значения. По наименьшему из них произведен выбор оптимальных выражений корреляционных функций. Результаты аппроксимации показывают, что погрешности минимальны для экспоненциально косинусных аппроксимирующих зависимостей. В соответствии с этим выбрана для АКФ гхх(т) экспоненциально-модульная косинусная аппроксимирующая зависимость вида А-ехр(-а-|т))-соз (\у-т), а для ВКФ - экспоненциальнокосинусная аппроксимирующая зависимость вида

В соответствии с выбранными оптимальными корреляционными зависимостями найдена идентификационная модель СПМ в виде оптимальной передаточной функции с позиции ее физической реализуемости:

Путем использования обратного преобразования Лапласа найдена временная идентификационная модель СПМ в виде импульсной переходной функции:

g222b(t)=0,829-e"0,402t+0,174-e*°'l26t-cos(0,445-t) -0,149-е .Sm(0,445-t) . (12)

В четвертой главе представлен разработанный программный комплекс (ПК) «Идентификация степени повреждения металла ТЭО», предназначенный для комплексной оценки состояния металла основного теплоэнергетического оборудования.

Программный комплекс разработан в среде Delphi 5. Для нормальной работы ПК требуются: процессор Pentium 3 и выше; операционная система Windows 9x-XP и выше; наличие установленного пакета MS Excel 9x-XP.

На промежуточных этапах ПК оценивает степень повреждения металла каждого элемента исследуемого объекта в диапазоне 0... 1, степень повреждения по агрегатам в том же диапазоне, а в итоге работы - степень повреждения по группам элементов и общую степень повреждения объекта. Алгоритм функционирования ПК представлен на рисунке 2.

После запуска программы активизируется главное окно "Инструментарий", в котором основные функции реализованы с помощью меню на соответствующих закладках. После получения покомпонентной и

0,238r +0,0557s + 0,0383

(И)

0,228s3 + 0,149s2 + 0,0718s + 0,0196

результирующей степени повреждения металла (S) элементов котла как модели, переходят к этапу агрегирования, на котором результаты вычислений разбиваются на агрегаты (группы) с заданным пользователем количеством элементов. По каждому агрегату подсчитываются: степень равномерности, степень рассеивания и степень экстремальности, а также степень повреждения по группе Sppj на их основе. Результаты агрегирования возможно сохранять в файле формата MS Excel. На закладке «Текущие графики» в качестве графической интерпретации отображаются гистограмма СПМ агрегатов, превышающих пороговое значение, их номера и номера входящих в них элементов.

Анализ оптимальности модели производится на закладке «Оптимальный агрегат». Здесь выводятся результаты агрегирования по всем трем моделям, вычисляются их средние значения и генеральное среднее. Затем по критерию минимума модуля разности выбирается оптимальная модель, выделенная цветом.

База данных ТЭО котлы, турбины, ресиверы

]. Анализ выбранной БД

2. Компонентная идентификация

3. Анализ материалов элементов

1. Эффективная температура

2. Допускаемое напряжение по температуре

3. Предел ползучести

4. Предел длительной прочности

1. Выбор количества элементов в агрегатах

2. Вычисление аддитивной, мультипликативной и комбинированной моделей СПМ

N

N4

N* Nk

1. Техническая документация

2. Идентификация СПМ

1. Эффективная наработ ка элементов

2. Вероятность отказов

3. Допускаемое напряжение по наработке

1. Предел прочности

2. Предел текучести

3. Относительное удлинение

4. Относительное сужение

5. Ударная вязкость

1. Выбор типа графика

2. Выбор порогового значения

3. Анализ групповой и агрегированной СПМ

Расчет СПМ по группам элементов: гибы, стыки, прямые участки

Статистическая оценка ТС ТЭО 1 Точечные характеристики СПМ групп элементов гибы, стыки, прямые участки 2. Интервальные характеристики СПМ ТЭО

Рисунок 2 — Схема алгоритма функционирования ПК

В пятой главе найдено изменение эффективности функционирования модельного котла, обусловленное использованием результатов идентификации. Эффективность функционирования котла определена по следующим характеристикам:

- надежность функционирования;

- стоимость эксплуатации;

- выработка пара.

Для первой модели надежности (без учета технического состояния металла), предполагая поток отказов простым и пренебрегая членами высших порядков малости, получили:

где Р(0) - вероятность исправного состояния системы в начальный момент времени; 1 - Р(0) - вероятность неисправного состояния системы к начальному моменту ее применения; P(t) - вероятность безотказной работы; V(t) -вероятность восстановления системы за время - вероятность

безотказной работы за оставшееся время безусловно достаточное для ее восстановления.

Вторая модель надежности котла (с учетом технического состояния металла) получается умножением первой модели на функцию Fi(S),-где S -агрегированная модель, описывающая его техническое состояние:

РА(/)= F,(S)[P(0)exp(-(4„ +£„ + L„„ + LmW + Q~mW№t-r)\. (14)

Следующую частную характеристику - стоимость эксплуатации типового котла (без учета технического состояния металла) выразили в долях общей стоимости:

(15)

где СкХО - годовые расходы на водоподготовку и защиту от коррозии, тыс. рублей; - годовая стоимость ремонта, тыс. рублей; - годовая зарплата

обслуживающего персонала, тыс. рублей; Спр(1) - прочие расходы на эксплуатацию в год, тыс. рублей; проектная стоимость типового котла, тыс. рублей; нормированный срок службы котла.

Вторую модель стоимости эксплуатации типового котла (с учетом его технического состояния) получили следующим образом:

СЛ0=~(0+с^ф (0+с„ (0+с„д/))'+с„], (16)

где стоимость программного комплекса, тыс. рублей.

Характеристику эффективности функционирования - величину поставки пара, производимого котлом, (без учета технического состояния металла) определили следующим образом:

где V - скорость пара в главном паропроводе, м/с; г - радиус главного паропровода, м; температура вырабатываемого пара, давление

вырабатываемого пара, МПа; Р,^ - номинальная площадь сечения главного паропровода, - номинальная скорость пара в главном паропроводе, м/с;

срок службы модельного котла, ч; - номинальная температура

вырабатываемого пара, номинальное давление вырабатываемого пара,

МПа.

Модель поставки пара, учитывающая изменение технического состояния металла котла, запишется следующим образом:

С учетом найденных значений частных характеристик оценена эффективность функционирования по первым и вторым моделям:

где - коэффициенты весомости частных

характеристик, значения которых определены экспертной оценкой, проведенной среди специалистов энергетики.

Анализ полученных результатов позволяет заключить, что для обеих моделей вероятность нормального функционирования котла в исследуемом интервале времени монотонно убывает, выработка пара растет, а относительная стоимость эксплуатации увеличивается. Идентификация технического состояния металла котла повышает эффективность его функционирования в среднем на 8,2%.

Основные результаты работы и выводы

1. Создана база данных по ТЭО на примере энергетического котла Сакмарской ТЭЦ, включающая результаты неразрушающего контроля за 15-ти летний период эксплуатации и содержащая 3317 разнородных элементов. База данных учитывает динамику изменения условий работы элементов ТЭО: наработку, количество пусков, температуру, давление, соотношение толщины стенки и диаметра элементов и их техническое состояние.

2. Анализ отказов элементов ТЭО за 30-ти летний период эксплуатации позволил установить следующее: основной причиной отказов является перегрев, далее следуют дефекты металла и монтажа, коррозия и исчерпание ресурса. С учетом наработки на отказ элементов предложена и автоматизирована методика определения эквивалентной температуры эксплуатации элементов ТЭО.

3. Разработаны модели идентификации степени повреждения металла ТЭО, основанные на агрегировании значительных по объему разновременных информационных массивов с характеристикой условий работы каждого элемента, что существенно повышает эффективность оценки СПМ и одновременно понижает размерность задачи в десятки и сотни раз. Подобраны аппроксимирующие зависимости авто- и взаимокорреляционных функций изменения степени повреждения металла ТЭО.

4. Разработан многомодульный программный комплекс, выполняющий следующие основные функции: выбор базы данных по объекту идентификации и наработке; автоматизированный покомпонентный, агрегированный и групповой расчет степени повреждения металла; статистический анализ потенциально опасных элементов и агрегатов, степень повреждения которых выше назначенного порогового значения.

5. Определение степени повреждения металла ТЭО с использованием созданной базы данных, разработанных моделей и программного комплекса, позволяет повысить эффективность функционирования ТЭО в среднем на 8,2%.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Владов Ю.Р., Владова А.Ю., Кушнаренко В.М., Степанов Е.П. Идентификация технического состояния теплоэнергетического оборудования по наработке // Прочность и разрушение материалов и конструкций: Сборник докладов третьей всероссийской научно-технической конференции. — Орск: ИПК ОГУ, 2002. - С.72-74.

2. Владов Ю.Р., Владова А.Ю., Кушнаренко В.М., Степанов Е.П. Идентификация состояния энергооборудования // Прогрессивные технологии в транспортных системах: Сборник докладов пятой научно-технической конференции. Часть 2. - Оренбург: ИПК ОГУ, 2002. - С. 146-149.

3. Кушнаренко В.М., Кандыба Н.Е., Степанов Е.П., Владов Ю.Р., Чирков Ю. А. Анализ повреждаемости парогенерирующего оборудования ТЭС // Вестник Оренбургского государственного университета 2003. №6. -С. 177-182.

4. Владов Ю.Р., Владова А.Ю., Коровяковский И.В., Степанов Е.П. Идентификационный подход к состоянию систем // Качество профессионального образования: Материалы всероссийской научно-практической конференции. — Оренбург: ОГУ, 2003. - С. 184-186.

5. Владов Ю.Р., Владова А.Ю., Степанов Е.П. Агрегированные и корреляционные модели степени повреждения металла теплоэнергетического оборудования // Современные аспекты интеграции машиностроительного производства: Сборник докладов всероссийской научно-практической конференции. - Оренбург: ИПК ОГУ, 2003. - С. 110-114.

6. Владов Ю.Р., Кушнаренко В.М., Кандыба Н.Е., Степанов Е.П., Владова А.Ю. Идентификация технического состояния теплоэнергетического оборудования: Монография. - Оренбург: ИПК ОГУ, 2004. -201 с.

7. Владов Ю.Р., Кушнаренко В.М., Кандыба Н.Е., Степанов Е.П., Владова А.Ю. Создание обеспечения ПЭВМ по идентификации и прогнозированию состояния металла ТЭО ОАО «Оренбургэнерго» // Отчет о НИОКР, № государственной регистрации 02.20.03 06308.- Оренбург: ОГУ, 2003. - 60 с.

8. Владов Ю.Р., Владова А.Ю., Степанов Е.П. Программный комплекс идентификации степени повреждения теплоэнергетического оборудования // Свидетельство о регистрации программного комплекса. № 50 от 21.09.2004г. — Оренбург: ГОУ ОГУ, 2004.

Лицензия № ЛР020716 от 02.11.98.

Подписано в печать 8.10.2004 г. Формаг 60x84 '/16. Бумага писчая. Усл.печ. листов 1,0. Тираж 100. Заказ 645.

ИПК ГОУ ОГУ

460352 г. Оренбург ГСП пр Победы, 13 Государственное образовательное учреждение «Оренбургский государственный университет»

*21 26Û

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1 ПРОБЛЕМА ИДЕНТИФИКАЦИИ СТЕПЕНИ ПОВРЕЖДЕНИЯ МЕТАЛЛА ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ.

1.1 Основные элементы ТЭС и условия их эксплуатации.

1.2 Анализ методов оценки технического состояния оборудования ТЭС.

Программный комплекс «РАМПА».

1.3 Выбор ТЭО для проведения идентификации.

1.4 База данных технического состояния котла.

ГЛАВА 2 АГРЕГИРОВАННАЯ МОДЕЛЬ СТЕПЕНИ ПОВРЕЖДЕНИЯ МЕТАЛЛА ТЭО.

2.1 Анализ повреждаемости ТЭО.

2.1.1 Анализ отказов.

2.2 Определение эквивалентной температуры эксплуатации по времени до разрушения металла труб.

2.3 Теоретические аспекты решения задачи. идентификации СПМ ТЭО.

2.4 Модели СПМ теплоэнергетического оборудования.

2.4.1 Классификация моделей.

2.4.2 Агрегированные компоненты.

ГЛАВА 3 ИДЕНТИФИКАЦИЯ СТЕПЕНИ ПОВРЕЖДЕНИЯ МЕТАЛЛА ТЭО.

3.1 Определение механических свойств сталей при повышенных температурах.

3.1.1 Стенд для высокотемпературных испытаний.

3.1.2 Математическая модель нагревательной камеры.

3.1.3 Проведение испытаний материалов.

3.2 Аппроксимирующие зависимости свойств металла ТЭО.

3.2.1 Надежностная компонента.

3.2.2 Температурная компонента.

3.2.3 Механическая компонента.

3.3. Проведение идентификации СПМ ТЭО.

3.3.1 Методика решения задачи идентификации.

3.3.2 Разработка идентификационных моделей изменения степени повреждения металла ТЭО.

3.3.3 Нахождение агрегированных моделей и организация входа и выхода, выбор моделей агрегирования.

3.3.4 Оптимальная агрегированная модель для входа.

3.3.5 Оптимальная агрегированная модель для выхода.

Нахождение критериальных и агрегированной скоростей изменения степени повреждения металла.

3.3.7 Опорные точки для нахождение оптимальных аппроксимирующих зависимостей корреляционных функций.

3.3.8 Оптимальные аппроксимирующие зависимости для корреляционных функций.

3.3.9 Нахождение идентификационных моделей степени повреждения металла котла.

ГЛАВА 4 ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС «ИДЕНТИФИКАЦИЯ СТЕПЕНИ ПОВРЕЖДЕНИЯ МЕТАЛЛА ТЭО».

4.1 Назначение программного комплекса.

4.2 Основные этапы работы ПК.

4.3 Структура программного комплекса.

4.4 Создание файла базы данных.

4.5 Покомпонентный расчет.

4.6 Покомпонентная модель.

4.7 Агрегированная модель.

4.8 Выбор оптимальной модели.

4.9 Сохранение результатов работы.

4.10 Пример работы.

ГЛАВА 5 ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИДЕНТИФИКАЦИИ ТЕХНИЧЕСКОГО

СОТОЯНИЯ МЕТАЛЛА ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ.

5.1 Структурная модель надежности типового котла.

5.2 Надежность функционирования.

5.3 Стоимость эксплуатации котла.

5.4 Выработка пара.

5.5 Оценка эффективности автоматизированной идентификации.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ.

Проблема автоматизации ремонтно-технического обслуживания (РТО) тепловых электростанций (ТЭС) в России стоит особенно остро. Это связанно с непрерывным увеличением затрат, обусловленных неудовлетворительным техническим состоянием элементов теплоэнергетического оборудования (ТЭО) вследствие старения. Объем денежных средств, направленных на ремонт, диагностирование и техническое обслуживание, например, в ОАО «Березовская ГРЭС-1» за 2003 г. составил 374892 тыс. рублей. На сегодняшний день имеются разработки автоматизированных систем управления РТО, направленные на уменьшение затрат, связанных с диагностированием и ремонтом. Однако, при краткосрочном и при долговременном планировании ремонтных мероприятий необходимо учитывать текущее состояние ТЭО, а также дальнейшее его изменение. Для использования в АСУ РТО состояние ТЭО необходимо оценивать, используя количественную характеристику -степень повреждения металла (СПМ) элементов, узлов и ТЭО в целом. Это позволяет получить математическую модель, которая используется при создании программного комплекса для автоматизированной идентификации СПМ ТЭО.

Для полной идентификации СПМ элементов, например котла ТГМЕ-464, нужно исследовать более 3300 элементов, наиболее ответственных с точки зрения промышленной безопасности. СПМ каждого описывается более, чем 22 параметрами, которые определяются методами разрушающего и неразрушающего контроля. Вышесказанное позволяет представить размерность задачи идентификации СПМ элементов котла. Идентификация СПМ с применением метода агрегирования уменьшает размерность задачи идентификации в 100 и более раз, а также исключает ранжирование при получении количественной оценки СПМ. Метод пригоден для автоматизированной идентификации СПМ ТЭО с использованием программного комплекса.

Основы идентификации степени повреждения металла энергооборудования отражены в работах Антикайна П.А., Березиной Т.Г., Гофмана Ю.Н., Гуревича В.З., Израилева Ю.Л., Райбмана Н.С., Хромченко Ф.А., Цыпкина ЯЗ. и других. Однако, известные знания по вопросам идентификации степени повреждения металла элементов ТЭС требуют дальнейшего совершенствования и развития, что делает тему диссертации актуальной.

На долю ТЭС приходилось около 72-75% вырабатываемой в России электроэнергии. Однако, конструкторский расчет и проектирование электростанций велись, основываясь на том, что проектируемые ТЭЦ должны работать в базовом режиме в течение расчетного количества времени, а фактически в течение многих десятилетий оборудование тепловых электростанций эксплуатируется в маневровом режиме (Сакмарская ТЭЦ, Каргалинская ТЭЦ, Орская ТЭЦ-1 и др.), что способствует ускоренному износу.

Другим фактором, повлиявшим на состояние электроэнергетики является ее эксплуатация в период с 1986 по 2003гг. Согласно Генеральной схеме развития электроэнергетики СССР, планировалось вывести из эксплуатации и демонтировать большинство из отмеченного выше оборудования. Однако при этом намечался и значительный ввод нового оборудования или замена турбин на ТЭЦ. К сожалению, начиная с 1989, 1990 гг., идет значительное отставание с вводом нового оборудования (турбин, энергетических и пиковых котлов). Фактически это приводит к восстановлению и продлению сроков эксплуатации изношенного оборудования. Так, на целом ряде ТЭЦ срок эксплуатации продлен до 40-50 лет (например, на Барнаульской ТЭЦ 5-ый блок Р-5-29 введен в 1944 г., и демонтаж намечался на 1996 г.; на Кемеровской ТЭЦ 2-ой блок Р-6-29 введен в эксплуатацию в 1942 г., демонтаж в 1994 г., 4-эй блок П-25-29, соответственно, 1943 и 1996 гг. и т.д.). В результате необходимо сохранять в эксплуатации большинство теплофикационных турбин, введенных в 50 гг.

Электроэнергия - одна из самых важных составляющих развития промышленного производства. Электроэнергетика обладает рядом факторов, обусловливающих необходимость сохранения в ближайшей перспективе высокой надежности оборудования электростанций. К ним относятся :

- особая важность для населения и всей экономики обеспечения надежного энергоснабжения; высокая капиталоемкость и сильная инерционность развития электроэнергетики;

- монопольное положение отдельных предприятий и систем по технологическим условиям, а также вследствие сложившейся в нашей стране высокой концентрации мощностей электроэнергетики:

- высокий уровень опасности объектов электроэнергетики для населения и природы.

Поддержание ТЭС на высоком уровне надежности и экономичности -важнейшая задача на современном этапе.

Тепловые электростанции конструктивно представляют собой блочную структуру из котлов и турбин, хотя и имеется главный станционный коллектор, позволяющий отключать любой котел, либо турбину в любой момент времени. Котел представляет собой трубный агрегат, в задачи которого входит создание и поддержание на выходе в определенных пределах температуру и давление пара. В задачи турбины входит преобразование энергии пара в механическую, а затем электрическую энергию. При этом в котлотурбинном агрегате металл работает в тяжелых условиях - при высоких температурах и давлении в агрессивной среде - водяном паре в течение порядка 100 ООО часов (расчетный срок службы элементов котла). В условиях эксплуатации, описанных выше, в металле внутристанционных и внутрикотельных трубопроводов, поверхностей нагрева, элементах арматуры, турбинах, в сварных соединениях возникают и развиваются повреждения и разрушения, которые могут привести к вынужденной внеплановой остановке котла или блока, а также вызвать сопутствующие разрушения элементов ТЭО. Также, количество этих повреждений неизменно увеличивается во времени, что ведет к постоянному увеличению затрат на ремонт и диагностирование. Соответственно возрастают объемы материалов необходимых для ремонта.

Для поддержания оборудования в технически исправном состоянии и для обеспечения безопасной эксплуатации необходим постоянный поиск эффективных мер по оценке текущего состояния металла, а так же изменение состояния металла в будущем в зависимости от интенсивности эксплуатации, выдачей конструктивных рекомендаций в изменении режимов эксплуатации.

На современном этапе основная масса работы по обеспечению безотказной работы энергетического оборудования лежит на цехах централизованного ремонта и службах металлов энергетических систем и различных наушо-исследовательских организациях (ВТИ, УралВТИ, ЦКТИ, ОРГРЭС, ЦНИИТМАШ и т. д.).

Многочисленные опубликованные исследования ВТИ, Союзтехэнерго, ОРГРЭС, ЦКТИ, ЦНИИТМАШ, УралВТИ, проведенные в различные годы, направленные на выявление и устранение причин повреждения металла энергетического оборудования, разработку методов прогнозирования, не достаточно используют успехи, достигнутые в области теории идентификации и новых информационных технологий за последние годы.

Целью работы является повышение эффективности функционирования теплоэнергетического оборудования путем автоматизации процесса идентификации степени повреждения металла ТЭО.

Задачи работы:

1. Создать базу данных элементов ТЭО и условий их эксплуатации;

2. Разработать методику определения эквивалентной температуры эксплуатации элементов ТЭО;

3. Разработать компонентные модели степени повреждения металла ТЭО и исследовать зависимости существенных свойств марок стали энергетического котла;

4. Разработать программный комплекс для автоматизированной идентификации степени повреждения металла ТЭО;

5. Определить эффективность функционирования ТЭО с автоматизированной идентификацией СПМ.

Объектом исследования является теплоэнергетическое оборудование (котлы), а предметом исследования - степень повреждения металла теплоэнергетического оборудования.

Степень обоснованности и достоверности научных положений, выводов и рекомендаций, сформулированных в диссертации, подтверждена теоретическими и экспериментальными исследованиями. Разработанный программный комплекс, принципы идентификации степени повреждения металла ТЭО, результаты лабораторных испытаний и натурных исследований подтвердили возможность их практической реализации.

Научная новизна:

- определены основные параметры моделей идентификации степени повреждения металла ТЭО;

-г установлены основные причины отказов элементов ТЭО за тридцатилетний период эксплуатации и предложена методика определения эквивалентной температуры эксплуатации;

- исследованы зависимости существенных свойств марок стали от эксплуатационных параметров;

-установлены авто- и взаимокорреляционные, а также передаточные и импульсные переходные функции изменения степени повреждения металла ТЭО; разработаны модели идентификации степени повреждения металла ТЭО.

Практическая значимость. Разработан программный комплекс, позволяющий определять в автоматизированном режиме СПМ элементов, узлов и всего энергетического котла. Результаты исследований позволяют оценить состояние энергетического котла в целом, повысить объективность оценки СПМ элементов котла и эффективность нахождения потенциально опасных агрегатов и элементов.

Реализация результатов работы. Основные результаты работы внедрены на Сакмарской ТЭЦ и в службе металлов и сварки ОАО «Оренбургэнерго».

Апробация работы Материалы диссертации докладывались на третьей всероссийской НТК «Прочность и разрушения материалов и конструкций» (Орск, 2002 г.), на пятой НТК «Прогрессивные технологии в транспортных системах» (Оренбург, 2002 г.), на всероссийской НПК «Качество профессионального образования» (Оренбург, 2003 г.), на всероссийской НПК «Современные аспекты интеграции машиностроительного производства» (Оренбург, 2003 г.).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 6 печатных работ, включая монографию, кроме того отчет о НИОКР и свидетельство о регистрации программного комплекса.

На защиту выносятся.

1. Аппроксимирующие характеристики, входящие в состав агрегированных компонент.

2. Методика определения эквивалентной температуры эксплуатации ТЭО, учитывающая причины отказов элементов ТЭО.

3. Результаты экспериментальных исследований и модели идентификации степени повреждения металла ТЭО.

4. Программный комплекс: «Идентификация степени повреждения металла ТЭО».

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ

Анализ результатов исследований по идентификации степени повреждения ТЭО позволяет сделать следующие выводы:

1. Создана база данных по ТЭО на примере энергетического котла Сакмарской ТЭЦ, включающая результаты неразрушающего контроля за 15-ти летний период эксплуатации и содержащая 3317 разнородных элементов. База данных учитывает динамику изменения условий работы элементов ТЭО: наработку, количество пусков, температуру, давление, соотношение толщины стенки и диаметра элементов и их техническое состояние.

2. Анализ отказов элементов ТЭО за 30-ти летний период эксплуатации позволил установить следующее: основной причиной отказов является перегрев, далее следуют дефекты металла и монтажа, коррозия и исчерпание ресурса. С учетом наработки на отказ элементов предложена и автоматизирована методика определения эквивалентной температуры эксплуатации элементов ТЭО.

3. Разработаны модели идентификации степени повреждения металла ТЭО, основанные на агрегировании значительных по объему разновременных информационных массивов с характеристикой условий работы каждого элемента, что существенно повышает эффективность оценки СПМ и одновременно понижает размерность задачи в десятки и сотни раз. Подобраны аппроксимирующие зависимости авто- и взаимокорреляционных функций изменения степени повреждения металла ТЭО.

4. Разработан многомодульный программный комплекс, выполняющий следующие основные функции: выбор базы данных по объекту идентификации и наработке; автоматизированный покомпонентный, агрегированный и групповой расчет степени повреждения металла; статистический анализ потенциально опасных элементов и агрегатов, степень повреждения которых выше назначенного порогового значения.

5. Определение степени повреждения металла ТЭО с использованием созданной базы данных, разработанных моделей и программного комплекса, позволяет повысить эффективность функционирования ТЭО в среднем на 8,2 %.

1. Айвазян С.А. и др. Прикладная статистика: Основы моделирования и первичная обработка данных. -М.: Финансы и статистика, 1983. -471 с.

2. Алифанов О.М., Артюхин Е.А., Румянцев С.В. Экстремальные методы решения некорректных задач М.:Наука, 1988. -288с.

3. Амосов А.А., Дубинский Ю.А., Копченова Н.В. Вычислительные методы для инженеров. -М.: Высш. шк., 1994. -544 с.

4. Андреев Ю.Н. Управление конечномерными линейными объектами. М.: Наука, 1976.- 423 с.

5. Антикайн П. А. Металлы и расчет на прочность котлов и паропроводов. — М.: Энергоатомиздат, 1990.-257 с.

6. Антонью А. Цифровые фильтры: анализ и проектирование/ Пер. с англ. М.: Радио и связь, 1983. - 320 с.

7. Ахметжанов А.А., Кочемасов А.В Следящие системы и регуляторы -М: Энергоатомиздат, 1986

8. Байхельт Ф., Франкен П. Надежность и техническое обслуживание. Математический подход. М.: Радио и связь. 1988. - 392 с.

9. Балдин Н.Н. Определение, контроль и восстановление живучести общестанционной системы паропроводных гибов, эксплуатируемых в условиях ползучести на стареющих ТЭС: Автореф. дис. канд. тех. наук. — Иваново: ИГЭУ, 2001.- 160 с.

10. Балина В.С, Ланин А.А. Прочность и долговечность конструкций при ползучести. —СПб.: Политехника, 1996. 268с.

11. Бейн Э.К. Влияние легирующих элементов на свойства стали. — М.: Металлургиздат, 1945. 628 с.

12. Бендат Дж., Пирсол А. Прикладной анализ случайных данных: Пер. с англ. -М: Мир, 1989: -540 с.

13. Березина Т.Г. Изменение структуры, свойств и накопление поврежденности при ползучести в теплоустойчивых сталях. — Челябинск: Изд-во ЧФ ПЭИПК, 1998.-230 с.

14. Березина Т.Г. Основные виды повреждения металла элементов теплоэнергооборудования: Конспект лекций. — М.: ВИПКэнерго, 1989. -100с.

15. Березина Т.Г. Структурные методы оценки повреждаемости деталей энергооборудования в условиях ползучести: Учебн. пособие. — М.: ВИПКэнерго, 1989. 342с.

16. Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического регулирования. -М.: Наука, 1975.-560 с.

17. Брюханов В.Н. и др. Теория автоматического управления. -М: Высшая школа, 2000 г. 362с.

18. Бугай Н.В., Березина Т. Г., Трунин И. И. Работоспособность и долговечность металла энергетического оборудования. — М.: Энерго-атомиздат,1994. 360с.

19. Вавилов А.Д., Иваев Д.Х. Машинные методы расчета систем управления Л: Энергоатомиздат, 1984. -264 с.

20. Веников В.А. Теория подобия и моделирования. Учеб. пособие для вузов. -М.: Высш. шк., 1976. -479 с.

21. Вентцель Е.С, Овчаров JI.A. Теория случайных процессов и ее инженерные приложения. -М.: Наука, 1991. 375 с.

22. Вигак В.М. Оптимальное управление нестационарными температурными режимами. — Киев: Наукова думка, 1979. 316 с.

23. Вигак В.М. Исследование температурного и напряженного состояния упругих тел применительно к оптимизации переходных режимов в деталях энергооборудования: Автореф. дис. канд. физ.-мат. наук. — Львов.: 1973. -162с.

24. Владимиров В. И. Физическая природа разрушения металлов. — М.: Металлургия, 1984. 327с.

25. Владов Ю.Р. Идентификация коррозионного сотояния трубопроводных ситем в машиностроении. Оренбург. ИПК ОГУ, 1998. - 100с.

26. Владов Ю.Р., Кушнаренко В.М., Кандыба Н.Е., Степанов Е.П., Владова А.Ю. Идентификация технического состояния теплоэнергетического оборудования: Монография. Оренбург: ГОУ ОГУ, 2004. -200 с.

27. Воронов А.А. Введение в динамику сложных управляемых систем. М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1985.- 352 с.

28. Воронов А.А. Устойчивость, управляемость, наблюдаемость. М.: Наука, 1979 -336 с.

29. Гольденберг JI.M., Матюшкин Б.Д., Поляк М.Н. Цифровая обработка сигналов: Справочник. М.: Радио и связь, 1985. -312 е.,

30. Гофман Ю.М. Оценка работоспособности металла энергооборудования ТЭС. — М.: Энергоатомиздат, 1990.

31. Григорьев Л.Я. Самокомпенсация трубопроводов. — М.: Энергия. 1969.

32. Гудремон Э. Специальные стали: В 2 т. — М.: Металлургия, 1966.

33. Гультяев А.К. Имитационное моделирование в среде Windows. СПб.: КОРОНА принт. 1999. 288 с.

34. Гуляев А.П. Металловедение. —М.: Гос. изд-во обор, пром-сти, 1956.

35. Демьянов В.Ф., Карелин В.В., Полякова JI.H. Математические модели систем управления.- СПб: Изд-во СПбГУ, 2000.

36. Демьянов В.Ф., Рубинов A.M. Основы негладкого анализа и квазидифференциальное исчисление.- М.: Наука, 1990.

37. Деррусо П, Рой Р., Клоуз Ч Пространство состояний в теории управления-М Наука, 1970.

38. Дж. Холл, Дж. Уатт Современные численные методы решения обыкновенных дифференциальных уравнений: Пер. с англ. М.: Мир, 1979. -312 с

39. Дженкинс Г., Ватте Д. Спектральный анализ и его приложения: В 2 т./ Пер. с англ. Ф. М. Писаренко с предисловием А. М. Яглома М.: Мир, 1971.

40. Директор С., Рорер Р. Введение в теорию систем:/ Пер. с англ.- М.: Мир, 1974. 464 с.

41. Дьяков А.Ф., Канцедалов В.Г., Берлявский Г.П. Техническая диагностика, мониторинг и прогнозирование остаточного ресурса паропроводов электростанций. — М.: Изд-во МЭИ, 1998.

42. Дьяконов В.П., Абраменкова И.В. Matlab 5.0/5.3. Система символьной математики. М.: Нолидж. 1999. 633с.

43. Егоров К.В. Основы теории автоматического регулирования, учебное пособие для вузов, изд. 2-е, перераб. и доп., М.: "Энергия", 1967. - 648с., ил.

44. Елизаров Д. П. Паропроводы тепловых электростанций. — М.: Энер гия, 1980.

45. Елизаров Д. П., Попов А. Б. Температурные поля в полых толстостенных цилиндрах при неравномерном по окружности теплообмене Деп. в Информэнерго, № 1423 ЭН-Д84.

46. Ефименко Г. П., Ахметов А.З., Охрименко В. В. Расчетное исследование напряжений в гибах паропроводов // Теплоэнергетика. 1981 №11.

47. Живучесть стареющих тепловых электростанций / Под ред. А.Ф. Дьякова, Ю.Л. Израилева. — М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2000. 960с.

48. Жук Н.П. Курс теории коррозии и защиты металлов. Учеб. пособие для вузов. -М.: Металлургия. 1976. -472 с.

49. Зайцев А.Н. Температурное состояние паропроводов блочных ТЭС :разработка мероприятий по повышению их надежности: Автореф. дис . канд. техн. наук. — М., 1984.

50. Земзин В.Н., Шрон Р.З. Термическая обработка и свойства сварных соединений. —JL: Машиностроение, 1978.

51. Земзин В.Н. Жаропрочность сварных соединении. — Л.: Машиностроение, 1972.

52. Зубов В.И. Теория уравнений управляемого движения.- М.: Наука, 1980.

53. Иванова B.C. Разрушение металлов. — М.: Металлургия, 1979.

54. Иванова B.C. Синергетика. Прочность и разрушение металлических материалов. — М.: Наука, 1992.

55. Калугин Р.Н., Хромченко Ф.А., Лаппа В.А. Структурный метод оценки остаточного ресурса сварных соединений паропроводов ТЭС. Научно-практический семинар «Повышение надежности паропроводов и арматуры ТЭС».—М.: ВВЦ, 1998.

56. Карелин В.В. Методы идентификации и оптимизации систем управления., Методические указания СПб: Изд-во СПбГУ, 1990.

57. Карманов В.Г. Математическое программирование.- М.: Наука, 1975.

58. Кларк Ф. Оптимизация и негладкий анализ.- М.: Мир, 1988.

59. Колганов А.Р., Буренин С.В. Алгоритмы и программы функционального проектирования систем управления электромеханическими объектами: Учеб. пособие/ Иван. гос. энерг. ун-т. Иваново, 1997. - 140 с.

60. Колганов А.Р., Комаров А.Б. Компьютерный комплекс функционального проектирования систем управления динамическими объектами: Практ. пособие/ Иван. гос. энерг. ун-т. Иваново, 2001. - 60 с.

61. Колмогоров А.Н., Фомин С.В. Элементы теории функций и функционального анализа.- М.: Наука, 1976.

62. Копсов А .Я. Повышение эффективности работы тепловых электростанций путем увеличения живучести литых корпусов паровых турбин: Автореф. дис. . канд. техн. наук. — Иваново: ИГЭУ, 1999.

63. Коршунов Ю.М. Математические основы кибернетики. -М.: Энерго-атомиздат, 1987.

64. Костовецкий Д.Л. Прочность трубопроводных систем энергетических установок. — Л.: Энергия, 1973.

65. Крутасова Е.И. Надежность металла энергетического оборудования. — М.: Энергоиздат, 1981.

66. Кузин Л.Т. Основы кибернетики: В 2-х т. Т.2. Основы кибернетических моделей. Учеб. пособие для вузов. -М.: Энергия, 1979. -584 с.

67. Кузовков Н.Т. Модальное управление и наблюдающие устройства М.: Машиностроение , 1976. 184 с.

68. Куманин В.И., Ковалева Л.А., Алексеев С.В. Долговечность металла в условиях ползучести. — М.: Металлургия, 1988.

69. Куропаткин П.В. Оптимальные и адаптивные системы. -М.: Высшая школа, 1980.

70. Куропаткин П.В. Теория автоматического управления. М.: "Высшая школа", 1973.-528с.

71. Кушнаренко В.М., Кандыба Н.Е., Степанов Е.П., Владов Ю.Р. Чирков Ю. А. Анализ повреждаемости парогенерирующего оборудования ТЭС // Вестник Оренбургского государственного университета 2003. №6 с.177-182.

72. Ланская К.А. Жаропрочные стали. — М.: Металлургия, 1969.

73. Ланская К.А., Горчакова Э.Н. Специальные стали и сплавы. — М.: Металлургия, 1965. Вып. 39.

74. Лейзерович А.Ш., Израилев Ю.Л. Перевод блочных паротурбинных установок в режим частых пусков (обзор). — М.: Информэнерго, 1972. Вып. 1, 2.

75. Лукас В.А. Теория автоматического управления. М.: Недра, 1990. - 416 с.

76. Львовский Е.Н. Статистические методы построения эмпирических формул: Учеб. пособие для втузов. -М.: Высш. шк., 1988. 239 с.

77. Льюнг Л. Идентификация систем. — М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит. — 1991. — 432 с.

78. Месарович М., Мако Д., Такахара И. Теория иерархических многоуровневых систем. -М.: Мир, 1973. -344 с.

79. Михайлов-Михеев П.В. Тепловая хрупкость стали. — М.-Л.: Маш-гиз, 1956.

80. Мошиц Г., Хорн П. Проектирование активных фильтров: Пер. с англ.- М.: Мир, 1984.-320 с.

81. Мясников В.А., Игнатьев М.Б., Покровский A.M. Программное управление оборудованием-Л: Машиностроение, 1984

82. Новиков И.И., Ермишкин В.А. Микромеханизмы разрушения металлов. — М.: Наука, 1991.

83. Норенков И.П. Введение в автоматизированное проектирование технических устройств и систем -М: Высшая школа, 1980

84. Оппенгейм Э., Шафер Р. Цифровая обработка сигналов/ Пер. с англ./ Под ред. С. Я. Шаца. М.: Связь, 1979. - 416 с.

85. Основы линейной теории автоматического управления в задачах электроэнергетики./ В.Ф. Короткое; Иван. гос. энерг. ун-т. Иваново, 1994. -392с.

86. Острем К., Виттенмарк Б. Системы управления с ЭВМ: Пер. с англ.- М.: Мир, 1987.- 480 с.

87. Панин В. Е. Структурные уровни пластической деформации и разрушения. — Новосибирск: Наука, 1990.

88. Паршин A.M. и др. Структура и свойства сплавов (некоторые вопросы металловедения и прочности) / A.M. Паршин, И.М. Неклюдов, Б. Б. Гуляев, Н. В. Камышенко, Е. И. Пряхин. — М.: Металлургия, 1993.

89. Перлин П. И. Применение регулярного представления сингулярных интегралов к решению второй основной задачи теории упругости // ПММ. 1976. Т. 40. №2.

90. Петреня Ю.К. Физико-механические основы континуальной механики повреждаемости. — СПб.: АООТ «НПО ЦКТИ», 1997.

91. Понтрягин JI.С. Обыкновенные дифференциальные уравнения.- М.: Наука, 1970.

92. Попов А. Б. Определение допустимых режимов прогрева элементов главных паропроводов ТЭС при наличии температурной неравномерности по периметру: Автореф. дис. канд. техн. наук. — М.: МЭИ, 1986.

93. Попов А. В., Дитяшев Б. Д. О надежности опорно-подвесной системы выходного коллектора КПП ВД // Энергетик. 1998. №5.

94. Поренков И.П., Маничев В.Б. САПР электронной и вычислительной аппаратуры -М: Высшая школа, 1983

95. Приданцев М.В., Ланская К. А. Стали для котлостроения. — М.: Металлургиздат, 1959.

96. Райбман Н.С., Чадеев В.М. Построение моделей процессов производства. -М.: Энергия, 1975. -376 с.

97. Ратнер А. В., Зеленский В. Г. Эрозия металлов теплоэнергетического оборудования. — М.: Энергия, 1966.

98. Регель В. Р., Слуцкер А. И., Томашевский Э.Е. Кинетическая теория прочности твердых тел. — М.: Наука, 1974.

99. Рей У. Методы управления технологическими процессами. —М.: Мир, 1983. -368 с.

100. Робототехника и ГАП / под ред. И.М. Макарова Кн. 3 -М Высшая школа, 1986

101. Розенберг В.М. Основы жаропрочности металлических материалов. — М.: Металлургия, 1973.

102. Сейдж Э.И., Мелса Дж.Л. Идентификация систем управления. -М.: Наука, 1974.-248 с.

103. Сергеев Ч.П., Домнин Л.Н. Алгоритмизация и программирование. -М: Радио и связь, 1982

104. Современные методы идентификации /Под ред. П. Эйкхоффа. — М.: Мир. 1983. 400с.

105. Солодовников В. В., Плотников В. Н., Яковлев А. В. Основы теории и элементы систем автоматического регулирования. М: Машиностроение, 1885.-538 с.

106. Справочник по теории автоматического управления / Под ред. А.А. Красовского.- М.: Наука. Гл.ред. физ.-мат-лит., 1987,- 712 с.

107. Станюкович А. В. Хрупкость и пластичность жаропрочных материалов. — М.: Металлургия, 1967.

108. Стефани Е.П. Основы построения АСУ ТП -М: Энергоатомиздат, 1982

109. Стрейц В. Метод пространства состояний в теории дискретных линейных систем управления: Пер. с англ.- М.: Наука, 1985.- 298 с.

110. Тарарыкин С.В., Тютиков В.В. Системное проектирование линейных регуляторов состояния: Учеб. пособие/ Иван. гос. энерг. ун-т. Иваново, 1997. -92 с.

111. Теория автоматического управления, ч. 2/ Под ред. А. В. Нетушила. М. : Высшая школа, 1983. - 432 с.

112. Теория автоматического управления. Часть 1/под ред. А.А. Воронова. -М.:1. О. „ ------- 1ПОС1. Высшая школа, 1985.

113. Теория автоматического управления. Часть 2/под ред. А.А. Воронова. -М.: Высшая школа, 1986.

114. Тихонов А.Н. Гончарский А.В., Степанов В.В., Ягола А.Г. Численные методы решения некорректных задач. М.: "Наука", 1990. 230 с

115. Трояновский Е. А., Головский В. Н. Повышение долговечности элементов котельного оборудования. — М.: Энергоиздат, 1986.

116. Трусов А. П., Мариненко JI. С. Сталь 15Х1М1Ф для паропроводных труб с рабочей температурой 565-585 °С. — М.: Машгиз, 1962. — (Тр. ЦНИИТМАШ. Кн. 105.)

117. Труханов В.М. Надежность изделий машиностроения. Теория и практика: Учебник для студентов машиностроительных специальностей ВУЗов. М.: Машиностроение, 1996. -336 с.

118. Туррот П., Брент Г. и др. Супербиблия Delphi 3. Киев: «ДиаСофт», 1997. -848 с.

119. Уэллс Э., Харшбаргер С. Microsoft Exel 97. Библиотека разработчика. -М: Русская Ред., 1998. -536с.

120. Финкель В.М. Физика разрушения. — М.: Металлургия, 1970.

121. Хромченко Ф. А. Надежность сварных соединений труб котлов и паропроводов. — М.: Энергоиздат, 1982.

122. Хусу А.П., Витенберг Ю.Р., Пальмов В.А. Шероховатость поверхностей (теоретико-вероятностный подход). -М.: Наука, 1975. -344 с.

123. Цикерман JI. Я. Диагностика коррозии трубопроводов с применением ЭВМ. -М.: Недра, 1977. -319 с.

124. Цыпкин Я.З. Основы информационной теории идентификации. М. Наука 1984.198с.

125. Цыпкин Я.З. Основы информационной теории идентификации. — М.: Наука. 1984. 320 с.

126. Чадек И. Ползучесть металлических материалов. — М.: Мир, 1987.

127. Чемоданова, т.т. 1, 2 -М.: Высшая школа, 1977.

128. Черемской П. Г., Слезов В. В., Бетехтин В. И. Поры в твердом теле. — М.: Энергоатомиздат, 1990.

129. Шрон Р. 3. и др. Взаимосвязь структуры и длительной прочности сварных соединений теплоустойчивой стали 15Х1М1Ф/Р. 3. Шрон, А. И. Корман, Н. И. Никанорова и др. // Автоматическая сварка. 1983. №11.

130. Шрон Р. 3. Прочность и пластичность сварных соединений теплоустойчивых сталей в энергетических установках: Дис. . д-ра техн. наук. — М.: НПО ЦНИИТМАШ, 1976.

131. Штерншис А. 3. Расчет напряжений в элементах конструкций методом потенциалов: Автореф. дис. канд. техн. наук. — М.: ИМАШ, 1984.

132. Штромберг Ю.Ю. Совершенствование отраслевой системы нормативов по измерению повреждений и живучести паропроводов и труб поверхностей нагрева парогенераторов ТЭС: Дис. . канд. техн. наук. — Иваново: ИГЭУ, 1999.

133. Эйкхофф Д. Основы идентификации систем управления. -М.: Мир, 1575. -683 с.

134. Юревич Е. И. Теория автоматического управления. М. : Энергия, 1975. - 416 с.

135. Averkazi P. NDT for High-Temperature Installations. A Review. — I.I.W. Commission IX. W.G. Creep. I.I.W.Doc. IX-1826-95.

136. Bangs S. When a Weld Fails // Welding Design and Fabrication. 1986. No.3.

137. Canale G. et al. Comparison Between Calculations and Experimental Results in Lifetime Evaluations // Welding International. 1966. V. 10. No. 8.

138. Demyanov V.F., Giannessi F., Karelin V.V. Optimal Control Problema via Exact Penalty Functions // Journal of Global Optimization. 1998. Vol.12, №3. P.215-223.

139. Demyanov V.F., Karelin V.V., Giannessi F. Optimal Control Problems and penalization // Nonlinear Optimization and Related Topics / Ed. G.Di Pillo, F.Giannessi. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers, 2000. P.67—78.

140. Etinne C. F. Residual Lifetime of Creep Loaded Structures. — Results of a Project of the Netherlands Institute of Welding. I.I.W.Doc. IX-1465-87; XL-486-87.

141. Kautz H. R., Schoch W., Ziirn H. E. Material Problems in Power Plant Engineering. — I.I.W.Doc. XI-501-88.

142. Kautz H.R., Ziirn H.E. Thermally Damaged Power Plant Components and Their Repair. Task for Welding Engineering. — I.I.W.Doc. XI-551-91.

143. Neubauer В., Wedel U. Restlife Estimation of Creeping Components by Means of Replaces // ASME International Conference on Advances in Life Prediction Methods. — 1983.

144. Schoch W., Kautz H. R., Zurn H. E. Piping Systems in Thermal Power Plants. — I.I.W. Doc. XI-493-87.

145. Tilley R. M. et al. Acoustic Emission Monitoring for Inspection of Seam-Welded Hot Reheat Piping. — EPRI (USA), 1996.

146. Walker S. et al. Inspection of Seam-Welded Steam Pipes. — EPRI(USA), 1994.

147. Типовая инструкция по контролю и продлению службы металла основных элементов котлов, турбин и трубопроводов тепловых электростанций.

148. РД 10-577-98, РД 153-34.1-17.421-98. М.: СПО ОРГРЭС 1999г. -115с.

149. Положение об оценке ресурсов, порядке контроля и замены гибов не обогреваемых труб котлов с рабочим давлением 10-14 Мпа. РД 34.17.417-85. -М.: 1985г.

150. Положение о системе технического диагностирования паровых и водогрейных котлов промышленной энергетики. М.: МГП "ДИЭКС", 2003г.

151. Инструкция по порядку продления срока службы барабанов котлов высокого давления. РД 34.17.442-96 -М.: 1996г.

152. Методика определения возможности эксплуатации с трещинами и выборками литых корпусных деталей турбин с давлением пара более 9 МПа. РД153-34.1-17.458-98 М.: 1999г.

153. Методические указания по техническому диагностированию котлов с рабочим давлением до 4,0Мпа. РД 34.17.435-95 М.: 1995г.

154. Методические указания о порядке проведения работ при оценке остаточного ресурса пароперегревателей котлов электростанций. РД 34.17.452-98 -М.: 1998г.

155. Методические указания по проведению технического освидетельствования металлоконструкций паровых и водогрейных котлов. РД 10-210-98. М.: ЦКТИ, 1998г.