Grudzień 2020, Numer 12 (798)
W numerze m.in.: Wojciech STANEK , Andrzej ZIĘBIK
Koszt termoekologiczny (TEC) – miernik efektywności energetycznej i ekologicznej
Andrzej MIKULSKI
Małe reaktory modułowe – reaktor BWRX-300
BIULETYN IASE
Antonina KIELECZAWA, Michał BIAŁECKI, Radosław IZAKIEWICZ,
Piotr PIETRAS, Roman SKAKOWSKI, Wojciech SZUBERT
Stacje, działania i aplikacje inżynierskie w systemie DCS MASTER
Bartłomiej BORKOWSKI, Radosław IZAKIEWICZ, Mariusz LIPIŃSKI, Tadeusz MĄCZKA,
Wojciech SZUBERT
Współdziałanie systemu DCS MASTER z instalacjami transportującymi
na przykładzie laboratoryjnej instalacji do wyznaczania
optymalnych parametrów transportu erozyjnych mediów wielofazowych
Grzegorz BONIKOWSKI
Nowa koncepcja systemu monitoringu maszyn wirujących
BIULETYN PRO NOVUM
Jerzy TRZESZCZYŃSKI
Diagnostyka źródłem wiedzy i strategii eksploatacji
Stanisław NOWORYTA, Piotr JACHYMEK
Rozwój metod predykcyjnych w utrzymaniu majątku produkcyjnego
na przykładzie TAURON Wytwarzanie S.A.
Kamil STASZAŁEK, Krzysztof BRUNNÉ, Adrian SOBCZYSZYN
Uszkodzenia wybranych elementów ciśnieniowych pracujących w warunkach pełzania
Wojciech SIKORSKI, Tomasz BIJAK
Wymagania towarzyszące diagnostyce turbin parowych
Jerzy TRZESZCZYŃSKI, Wojciech MURZYNOWSKI, Radosław STANEK
Nadzór diagnostyczny elementów grubościennych kotła k-5
w Elektrowni Dolna Odra w okresie ich warunkowej eksploatacji
– zastosowana metodyka i doświadczenia po dwuletniej eksploatacji
ENERGETYKA – NAUKA – PRZEMYSŁ
ELEKTROENERGETYCY POLSCY
Mgr inż. FRANCISZEK PCHEŁKA
17 marca 1943 – 20 listopada 2020 697
Tadeusz GLINKA
BRONISŁAW DRAK, dr hab. inż. prof. Politechniki Śląskiej
2 stycznia 1940 – 28 sierpnia 2020 698
LEKTURA PONADOBOWIĄZKOWA…
Bogumił DUDEK
Inżynier elektryk Tesla
Streszczenia:
Wojciech STANEK , Andrzej ZIĘBIK
Koszt termoekologiczny (TEC) – miernik efektywności energetycznej i ekologicznej
W artykule przedstawiono problemy dotyczące ograniczeń w zastosowaniu lokalnej sprawności energetycznej, w szczególności do porównywania różnych technologii energetycznych. Omówiono narzędzie analizy systemowej – koszt termoekologiczny, będący poprawnym miernikiem efektywności energetycznej i ekologicznej. Problemy dotyczące poprawnego stosowania oceny efektywności energetycznej i ekologicznej zilustrowano przykładowymi analizami dotyczącymi układu trójgeneracyjnego, elektrowni jądrowej oraz procesu wielkopiecowego.
Słowa kluczowe: porównywanie różnych technologii energetycznych, narzędzie analizy systemowej – koszt termoekologiczny, poprawny miernik efektywności energetycznej i ekologicznej
Andrzej MIKULSKI
Małe reaktory modułowe – reaktor BWRX-300
Przedstawiono najistotniejsze cechy nowego reaktora BWRX-300 firmy General Electric Hitachi Nuclear Energy Americas LLC. Został on zaprojektowany jako mały modułowy reaktor wodny wrzący (typu BWR) o mocy elektrycznej 300 MW z naturalnym obiegiem chłodzenia. Wykorzystano w nim doświadczenia z eksploatacji dużych reaktorów wodnych wrzących budowanych głównie przez firmę General Electric, z których pierwszy przemysłowy Dresden-1 został uruchomiony w 1960 roku, a wszystkie następne wpisują się dwa ewolucyjne ciągi konstrukcyjne z chłodzeniem wymuszonym lub naturalnym. To ostatnie rozwiązanie wydaje się bardziej bezpieczne i takim jest reaktor BWRX-300, który korzysta z doświadczeń eksploatacyjnych podobnych reaktorów w EJ Humboldt Bay (USA) i EJ Dodewaard (Holandia) pracujących w przeszłości wiele lat. W artykule wyjaśniono zasady działania chłodzenia naturalnego, poczynione uproszczenia konstrukcyjne w porównaniu z podobnym dużym reaktorem ESBWR posiadającym zezwolenie na budowę wydane przez amerykański urząd dozoru jądrowego (NRC), gdy zmniejszono jego ogólną moc elektryczną z 1520 do 300 MW. Reaktor ten nie należy do pierwszych konstrukcji tego typu, gdyż korzysta z wielu elementów wyposażenia sprawdzonych w innych reaktorach tej firmy. Kombinat chemiczny Synthos w Polsce zainteresowany jest budową takiego reaktora zgodnie z wstępnym porozumieniem podpisanym w październiku 2019 r. Poza tym Estonia i Czechy rozważają możliwość jego budowy. Według wiadomości przekazywanych przez firmę są możliwości budowy tego reaktora w USA i Kanadzie z terminem uruchomienia w 2028 roku.
Słowa kluczowe: SMR, GEH Nuclear, BWRX-300
Antonina KIELECZAWA, Michał BIAŁECKI, Radosław IZAKIEWICZ,
Piotr PIETRAS, Roman SKAKOWSKI, Wojciech SZUBERT
Stacje, działania i aplikacje inżynierskie w systemie DCS MASTER
W artykule zostały ujęte wybrane zagadnienia dotyczące stacji inżynierskich i obsługi inżynierskiej systemu DCS MASTER. Z uwagi na ograniczony rozmiar artykułu nie sposób przytoczyć i opisać możliwe czynności inżynierskie przy tworzeniu, konfiguracji i eksploatacji systemów automatyki DCS MASTER. Tytułem ilustracji przedstawione zostały aplikacje inżynierskie do projektowania i edycji oprogramowania układów automatyki stacji procesowych MASTER oraz oprogramowania aplikacyjnego stacji operatorskich MASTER-Proster w zakresie schematów synoptycznych i paneli regulacyjno-sterowniczych, które wyraziście rzutują na komfort pracy przy przygotowaniu systemu do instalacji obiektowych. Podobnie przedstawiono walory wybranych możliwości konfiguracji stacji operatorskich w czasie przygotowywania do pracy, jak również eksploatacji obiektowej systemu. System DCS MASTER dostarcza znacznie szerszy zakres możliwości jego inżynierskiej obsługi niż przestawiono w artykule.
Słowa kluczowe: systemy DCS, stacje inżynierskie, aplikacje inżynierskie, edycja oprogramowania stacji procesowych, edycja oprogramowania operatorskiego, konfiguratory systemu
Bartłomiej BORKOWSKI, Radosław IZAKIEWICZ, Mariusz LIPIŃSKI, Tadeusz MĄCZKA,
Wojciech SZUBERT
Współdziałanie systemu DCS MASTER z instalacjami transportującymi
na przykładzie laboratoryjnej instalacji do wyznaczania
optymalnych parametrów transportu erozyjnych mediów wielofazowych
W artykule został przedstawiony system „MASTER FLOW” zaimplementowany na laboratoryjnej instalacji testowej służącej do transportu erozyjnych mediów wielofazowych. Opisano układ służący do transportu wielofazowych materiałów erozyjnych, który w dużym stopniu zapewnia odwzorowanie warunków pracy pełnowymiarowych przemysłowych instalacji. Przedstawiono także podstawową strukturę sprzętową i programową systemu „MASTER FLOW” oraz jego podstawowe funkcje. Głównym przeznaczeniem opracowywanego systemu jest sterowanie, rejestracja, wizualizacja i archiwizacja wszystkich parametrów przepływowych medium w instalacjach transportujących. W podsumowaniu autorzy przedstawili dalsze plany oraz propozycje rozwoju opisanego systemu.
Słowa kluczowe: DCS MASTER, MASTER FLOW, transport materiałów erozyjnych, przepływy wielofazowe
Grzegorz BONIKOWSKI
Nowa koncepcja systemu monitoringu maszyn wirujących
W artykule w skróconej formie omówiono obecny stan techniki monitoringu maszyn wirujących. Pokazano rozwiązania stosowane w Instytucie Automatyki Systemów Energetycznych. Wykazano potrzebę opracowywania nowych rozwiązań systemowych. Przedstawiono założenia nowej koncepcji systemu monitoringu maszyn wirujących.
Słowa kluczowe: monitoring maszyn wirujących, turbozespół, system diagnostyki, pomiar drgań/wydłużeń względnych i bezwzględnych, przesuw osiowy, system monitoringu maszyn wirujących
Jerzy TRZESZCZYŃSKI
Diagnostyka źródłem wiedzy i strategii eksploatacji
Diagnostyka najczęściej jest źródłem informacji, bywa źródłem wiedzy, a gdy jest odpowiedniej jakości może być wykorzystana do kreowania strategii eksploatacji, utrzymania technicznego i modernizacji. Jakość wiedzy na podstawie diagnostyki zależy od jakości badań, interpretacji ich wyników oraz ocen stanu technicznego i prognoz trwałości. Diagnostykę w Pro Novum traktuje się jako system zintegrowany z eksploatacją urządzeń. Jest to interdyscyplinarna dziedzina wiedzy wykorzystująca wyniki badań nieniszczących i niszczących, analizy wytrzymałościowe, a w ostatnim czasie także zaawansowaną analitykę i metody sztucznej inteligencji. Diagnostyka powinna odpowiednio wykorzystywać dotychczasowe doświadczenia, klasyczne, sprawdzone metody badań oraz najnowsze technologie analityczne i informatyczne. Zasady tego rodzaju diagnostyki zostały opracowane i software’owo zaimplementowane w formie Platformy Informatycznej LM System PRO+® firmy Pro Novum.
Słowa kluczowe: diagnostyka, system zintegrowany z eksploatacją urządzeń, Platforma Informatyczna LM System PRO+® Pro Novum
Stanisław NOWORYTA, Piotr JACHYMEK
Rozwój metod predykcyjnych w utrzymaniu majątku produkcyjnego
na przykładzie TAURON Wytwarzanie S.A.
W artykule opisano projekt realizowany w TAURON Wytwarzanie S.A., którego celem jest opracowanie systemu wykorzystującego innowacyjne algorytmy predykcyjno/preskrypcyjne, będące złożonymi modelami klasycznego uczenia maszynowego oraz zaawansowanych algorytmów statystycznych. Prowadzone badania umożliwią poprawę wskaźnika awaryjności. Pilotażowy system diagnostyki monitoruje stan techniczny instalacji i urządzeń bloku w TAURON Wytwarzanie S.A. System dysponuje szeregiem narzędzi klasy Predictive Maintenance, które mają za zadanie na bieżąco monitorować stan techniczny maszyn i przewidywać sytuacje awaryjne kluczowych instalacji, bazując na odczytach wielu danych procesowych, których źródłem są systemy sterujące bloku. Obecnie system diagnostyki predykcyjnej opiera się na danych procesowych z Nadrzędnego Systemu Automatyki. Analiza dużej liczby danych i budowa odpowiednich modeli pozwalają zarówno na wcześniejsze sygnalizowanie problemów technicznych urządzeń krytycznych, jak i na poprawę procesów produkcyjnych przez działanie holistycznego optymalizatora. Systemy predykcji i wykrywania anomalii mają duży potencjał. W przyszłości ich działanie powinno się przełożyć na optymalizację procesu zarządzania majątkiem produkcyjnym.
Słowa kluczowe: TAURON Wytwarzanie S.A., pilotażowy system diagnostyki, metody predykcyjne, optymalizacja procesu zarządzania majątkiem produkcyjnym
Kamil STASZAŁEK, Krzysztof BRUNNÉ, Adrian SOBCZYSZYN
Uszkodzenia wybranych elementów ciśnieniowych pracujących w warunkach pełzania
Ocena stanu technicznego elementów pracujących w warunkach pełzania powinna wykorzystywać wyniki badań defektoskopowych, metalograficznych i pomiarów deformacji w zakresie zaplanowanym na podstawie retrospekcji oraz analizy warunków pracy w okresie od ostatnich badań i oceny. Wykorzystanie metod mechaniki pękania oraz zdalnej diagnostyki pozwala zarówno określić możliwość i warunki pracy uszkodzonego elementu jak również nadzorować jego bezpieczeństwo, aktualny stan techniczny w trybie on-line. W artykule przedstawiono aktualne, z lat 2019 i 2020, doświadczenia Pro Novum w zakresie identyfikacji uszkodzeń elementów grubościennych pracujących w warunkach pełzania, ich diagnostyki oraz oceny możliwości dalszej eksploatacji.
Słowa kluczowe: kocioł, elementy grubościenne pracujące w warunkach pełzania, identyfikacja uszkodzeń i ich diagnostyka
Wojciech SIKORSKI, Tomasz BIJAK
Wymagania towarzyszące diagnostyce turbin parowych
Turbiny parowe to jedne z bardziej skomplikowanych urządzeń eksploatowanych w energetyce. Warunki ich pracy wiążą się zarówno z oddziaływaniem wysokiej temperatury i ciśnienia czynnika roboczego, jak również sił bezwładności wirujących elementów. Na podstawie obszernej, dotychczasowej wiedzy i wieloletnich doświadczeń opracowano szereg wytycznych badań i oceny stanu technicznego turbin parowych, jak również zalecenia remontowe dotyczące także regeneracji i rewitalizacji praktycznie wszystkich elementów ich układów przepływowych. Ocena stanu technicznego i remont turbozespołu powinny być poprzedzone analizą dokumentacji, historii remontów, ewentualnych modernizacji oraz wyników wcześniej wykonanych badań. Wszystkie wykonywane badania nieniszczące mają znaczenie dla późniejszej oceny stanu technicznego poszczególnych elementów, a tym samym całego turbozespołu. Ostatnią fazą diagnostyki jest ocena stanu technicznego elementów turbozespołu. Towarzyszyć jej powinna analiza warunków eksploatacji, zarówno pod kątem cieplno-mechanicznym, jak i chemicznym, w okresie od ostatniego remontu. Niezwykle istotna jest także kontrola stanu dynamicznego. Jako firma diagnostyczna Pro Novum rekomenduje korzystanie ze zdalnej diagnostyki umożliwiającej ocenę stanu technicznego i weryfikację prognozy trwałości w czasie rzeczywistym.
Słowa kluczowe: turbiny parowe, diagnostyka, wytyczne badań i oceny stanu technicznego turbin parowych, zalecenia remontowe, zdalna diagnostyka
Jerzy TRZESZCZYŃSKI, Wojciech MURZYNOWSKI, Radosław STANEK
Nadzór diagnostyczny elementów grubościennych kotła k-5 w Elektrowni Dolna Odra w okresie ich warunkowej eksploatacji – zastosowana metodyka i doświadczenia po dwuletniej eksploatacji
W artykule przedstawiono skuteczne rozwiązanie problemu, jaki został zidentyfikowany podczas remontu kotła w Elektrowni Dolna Odra. Wykryto wtedy wskazania na powierzchniach wewnętrznych grubościennych elementów międzystropia kotła OP-650. Wskazania okazały się praktycznie nienaprawialne. Opracowana przez Pro Novum i uzgodniona z Urzędem Dozoru Technicznego metodyka nadzoru diagnostycznego, wykonanie prac korekcyjnych w obszarze armatury wtryskowej oraz przeprowadzenie cyklicznych badań sprawdzających przez CLDT na zlecenie PGE GiEK umożliwiło warunkową, bezpieczną eksploatację komór schładzaczy i komór wylotowych przegrzewacza pary pierwotnej kotła K-5 przez prawie 10 000 godzin. Podczas dwuletniej eksploatacji elementów ze wskazaniami zapewniono ich pełne bezpieczeństwo oraz dyspozycyjność kotła.
Słowa kluczowe: Elektrownia Dolna Odra, kocioł k-5, nadzór diagnostyczny elementów grubościennych, warunkowa eksploatacja, metodyka nadzoru diagnostycznego Pro Novum
