Система автоматического контроля вибрации на трубопроводах

Актуальные проблемы, требующие внедрения системы

Разрушения и трещины

Постоянные вибрации вызывают «усталость» металла, приводя к микротрещинам и разрывам, и как следствие разгерметизация трубопроводов
Гидроудары и переходные процессы

Резкие изменения давления (остановка насосов, аварийное закрытие клапанов) создают ударные волны, вызывающие вибрацию
Резонансные явления

При совпадении частоты внешних воздействий с собственной частотой трубы возникает резонанс, многократно усиливающий вибрацию
Внешние воздействия

Вибрация от транспорта (например, проезжающих поездов), стройтехники, бурения передается на трубопроводы, как следствие разрушение труб, аварии на теплосетях и водопроводах

Реальные примеры

Прорыв водовода в Санкт-Петербурге

2021, Фрунзенский район

Причина: Вибрация от строительных работ рядом с трубой вызвала разрушение стыка

Последствия:

Затопление подвалов 10 домов, эвакуация жителей
Ущерб — 200 млн руб.

ЧП на ТЭЦ-22 «Мосэнерго»

2020, Москва

Причина: Вибрация паропровода из-за гидроудара при аварийном отключении турбины

Последствия:

Разрыв трубы → выброс пара с температурой 300°C
Ожоги у двух рабочих, остановка энергоблока

Авария на нефтепроводе «Дружба»

2019, Республика Татарстан

Причина: Вибрация от неотбалансированных насосов вызвала трещину в трубе

Последствия:

Утечка сотен тонн нефти → загрязнение почвы и водоема
Штраф Росприроднадзора — 300 млн руб.

Разрыв теплотрассы в Москве

2018, район Бирюлево

Причина: Вибрация от неправильной работы насосов ЦТП (центрального теплового пункта) вызвала разрушение трубы диаметром 500 мм

Последствия:

Прорыв горячей воды → затопление улицы, обрушение асфальта
Отключение отопления у 5 тыс. человек в −20°C

Структурная схема системы

Виброметр промышленный "Автон"

Предназначен для измерения вибрации и температуры узлов машин и механизмов, контроля измеренных значений и передачи информации по беспроводным каналам Bluetooth, LoRaWAN, NB-IoT

Отсутствие кабелей связи и автономное питание позволяет контролировать вибрацию в труднодоступных и неэлектрофицированных объектах
Простота монтажа и демонтажа виброметра делает систему мобильной для использования
Гибкое конфигурирование режима работы датчика, в том числе по каналу дальней связи
Контроль уровней вибрации и температуры, формирование срочных сообщений при выходе значений за назначенные пользователем уставки
Минимальное обслуживание, сводящееся к замене элемента питания раз в несколько лет

Пример реализации

Цель

Выявить факты повышенной вибрации на трубопроводе для последующего проведения мероприятий по ее устранению.

Решение

Оснастить трубопровод автономным беспроводными виброметрами «Автон». Закрепить вибросенсоры в точках контроля вибрации трубопровода. Запустить процесс среднеквадратичного значения (СКЗ) виброскорости одномоментно в трёх осях. Виброметр «Автон» передает данные по беспроводной сети (LoRaWAN/NB-IoT), настраивается единожды и функционирует на встроенной батарее до 5 лет. Датчик отсылает данные СКЗ виброскорости с периодом раз в 1 час.

Результат

Полученные от датчика значения формируют тренд измеряемого параметра вибрации. При существенном росте показаний или при нарастающем тренде контролируемого параметра ответственный сотрудник оперативно организует выполнение мероприятий по выявлению причин вибрации и их устранении

Платформа для сбора, визуализации и обработки данных

Получение данных и перевод в набор метрик
Хранение данных
Визуализация в виде виджетов, графиков и таблиц
Пересылка данных в другие информационные системы
Создание событий и реагирование на них на основе поступающих данных

Преимущества решения

Низкая конечная стоимость
- Низкая стоимость приобретения датчиков
- Минимизация затрат на развертывание и расширение сети
- Низкая стоимость владения — обслуживание подразумевает замену элемента питания один раз в несколько лет
Удобство интеграции
- Легкое внедрение в уже существующие системы
- Мгновенный монтаж датчика с помощью различных креплений
- Быстрый демонтаж и перенос системы мониторинга на другой объект
- Возможность контроля неэлектрофицированных объектов
Удобство эксплуатации
- Высокая помехоустойчивость и защищенность передаваемых данных
- Интеллект датчика позволяет задавать любые правила измерений и передачи данных
- Длительная работа без замены элементов питания за счет высокой энергоэффективности
Надежность
- Взрывозащищённое исполнение
- Максимальная защита от пыли и влаги IP68
- Сертифицирован как средство измерения
Полностью отечественное решение

ПО включено в реестр российского программного обеспечения
Профессиональная техническая поддержка

От лица завода-изготовителя и разработчика программного обеспечения