نگهداری اصلاحی

تعمیر و نگهداری اصلاحی را می توان به عنوان تعمیر و نگهداری مورد نیاز در هنگام عدم موفقیت یا فرسوده مورد نیاز تعریف کرد تا آن را به حالت کار برگرداند.

اصطلاحات مرتبط:

• مهندسی انرژی
• آنتن
• تقویت کننده
• دامنه
• تعمیر و نگهداری پیشگیرانه
• پتانسیل الکتریکی
• استراتژی نگهداری
• اندازه گیر

درباره این صفحه

مدیریت تعمیر و نگهداری

مایکل گای دیتون ، در مدیریت یکپارچگی تسهیلات ، 2016

5. 4. 2 تعمیر و نگهداری اصلاحی (واکنشی)

تعمیر و نگهداری اصلاحی (CM) شامل جایگزینی یا تعمیر تجهیزات پس از عدم موفقیت است. در پاسخ به خرابی تجهیزات ، کارهای CM خرابی را شناسایی می کنند (ممکن است یک جزء تجهیزات یا تجهیزات تجهیزات باشد) و خرابی را اصلاح کنید تا تجهیزات دوباره بتوان و تولید تسهیلات را بازگرداند. وظایف CM در اولویت قرار می گیرند به طوری که وظایف با اولویت بالا که ممکن است مربوط به ایمنی باشد یا بر تولید تأثیر بگذارد ، ابتدا مورد بررسی قرار می گیرند.

CM به طور کلی هزینه کم است زیرا به طور کلی می توان با تعداد کمتری از منابع و زیرساخت های نگهداری از جمله ابزارها ، فناوری ها و تخصص انجام داد. با این حال ، نتیجه این است که ناکارآمد است و در طولانی مدت می تواند بسیار گران باشد زیرا شکست ها به طور کلی منجر به وقایع فاجعه بار می شوند ، به این معنی که آسیب بیشتری وجود دارد که باید تعمیر شود و از این رو MTTR ها طولانی تر هستند. CM همچنین بر علت اصلی خرابی تجهیزات متمرکز نیست و بنابراین MTBF بسیار پایین تر از نگهداری پیشگیرانه خواهد بود. به عبارت دیگر ، بسیاری از شکست های مکرر وجود خواهد داشت.

بیشتر بخوانید URL: https://www. scienceirect. com/science/article/pii/b978012801764700005x

طراحی برای نگهداری

آنیل میتال ،. Aashi Mital ، در توسعه محصول (چاپ دوم) ، 2014

8. 2. 2. 1 تعمیر و نگهداری اصلاحی (واکنشی)

نگهداری اصلاحی از نظر طبیعت واکنشی است. هر بار که یک محصول یا سیستم ناکام باشد ، برای بازگرداندن عملکرد آن باید تعمیر یا ترمیم را دنبال کند. مراحل زیر تعمیر و نگهداری اصلاحی را تشکیل می دهد:

پس از شناسایی خرابی ، باید تأیید شود. اگر خرابی تأیید نشود ، مورد به طور کلی به سرویس بازگردانده می شود. این مشکل بدون تقصیر منجر به اتلاف وقت قابل توجهی با هزینه قابل توجهی می شود. همچنین مستلزم حمل موجودی غیر ضروری بزرگ است.

در صورت تأیید خرابی ، مورد برای نگهداری تهیه شده و گزارش خرابی به اتمام رسیده است.

بومی سازی و جداسازی یک قسمت شکست خورده در مونتاژ مرحله بعدی طبیعی در نگهداری اصلاحی است.

قسمت شکست خورده برای دفع یا تعمیر برداشته می شود. در صورت دفع ، قسمت جدیدی در جای خود نصب می شود. نمونه هایی از قطعات و اتصالات قابل تعمیر شامل اتصالات شکسته ، یک برد مدار باز روی PCB یا لحیم کاری ضعیف است.

این مورد ممکن است مجدداً مجدداً مونتاژ ، مجدداً تنظیم و تنظیم شود. قبل از استفاده مجدد از آن بررسی می شود.

ضرر اصلی این روش نگهداری میزان ذاتی عدم اطمینان در ارتباط با آن است. به طور مشابه ، این روش از نظر ماهیت بسیار واکنشی است ، که قادر به خاموش کردن یک عمل کامل به دلیل یک شکست واحد در یک دستگاه واحد در شرایط شدید (اغلب منجر به تنگنا شدید و بهره وری از دست رفته) می شود. در نتیجه اشکالاتی که در نتیجه آن وجود دارد ، یکی دیگر از روش های نگهداری فعال تر و فعال تر (تشخیص اینکه تجهیزات برای عملکرد یکنواخت نیاز به تعمیر و نگهداری دوره ای دارند ، که باید قبل از وقوع خرابی ارائه شود).

بیشتر بخوانید URL: https://www. scienceirect. com/science/article/pii/b9780127999456000089

نگهداری ریسک محور

استراتژی نگهداری

طبق تجزیه و تحلیل FEMCA ، مجموعه ای از استراتژی های نگهداری به شرح زیر برنامه ریزی شده است:

درخت منطق کار

در جدول 44. 10 نتیجه تجزیه و تحلیل درخت منطق کار ذکر شده است.

جدول 44. 10. درخت منطق کار

کارهای اصلاحی

تعمیر و نگهداری اصلاحی شامل اقدامات (های) انجام شده برای بازگرداندن یک مؤلفه شکست خورده به وضعیت عملیاتی است. نگهداری اصلاحی در فواصل غیرقابل پیش بینی انجام می شود زیرا زمان شکست یک جزء پیشینی شناخته نشده است. در جدول 44. 11 کار اصلاحی ذکر شده است.

جدول 44. 11. وظیفه اصلاحی

وظایف زمانبندی شده

تعمیر و نگهداری برنامه ریزی شده شامل سه نوع نگهداری است: PM ، بازرسی و نگهداری از شرط.

PM عمل تعمیر یا جایگزینی اجزای یا زیر سیستم ها قبل از شکست به منظور ترویج عملکرد مداوم سیستم یا جلوگیری از خرابی های خطرناک یا ناخوشایند است. برنامه PM مبتنی بر مشاهده رفتار سیستم گذشته ، مکانیسم های فرسودگی مؤلفه و آگاهی از این است که مؤلفه ها برای ادامه عملکرد سیستم حیاتی هستند. علاوه بر این ، هزینه همیشه عاملی در برنامه ریزی PM است. در بسیاری از شرایط ، جایگزینی قطعات یا مؤلفه ها در فواصل از پیش تعیین شده از نظر مالی بسیار معقول تر است تا اینکه منتظر خرابی باشند که ممکن است منجر به اختلال پرهزینه در عملیات شود.

بازرسی ها به منظور کشف ناکامی های پنهان (همچنین "شکست های خفته" نیز نامیده می شوند) استفاده می شود. آنها همچنین به عنوان بخشی از وظایف مربوط به شرط برای تشخیص خرابی های قریب الوقوع استفاده می شوند تا PM انجام شود.

تعمیر و نگهداری در مورد شرط به توانایی تشخیص خرابی ها قبل از وقوع آنها متکی است تا PM آغاز شود. اگر در حین بازرسی ، پرسنل تعمیر و نگهداری می توانند شواهدی را پیدا کنند که تجهیزات به پایان عمر خود نزدیک می شوند ، ممکن است به تأخیر انداختن خرابی ، جلوگیری از وقوع آن یا جایگزینی تجهیزات در اولین راحتی و نه اجازه عدم موفقیترخ داده و احتمالاً عواقب شدیدی را به همراه دارد.

در جدول 44. 12 وظایف برنامه ریزی شده زیر واحد خارجی مبدل حرارتی ذکر شده است.

جدول 44. 12. وظایف زمانبندی شده

توجه: S ، وظیفه سرویس (کار پیشگیری) ؛در ، کار بازرسی.

بیشتر بخوانید URL: https://www. sciencedirect. com/science/article/pii/b9780080999975000447

حمایت از تصمیم گیری

8. 1. 1. 1 تعمیر و نگهداری اصلاحی

تعمیر و نگهداری اصلاحی به کلیه فعالیتهایی که در صورت بروز یک گسل ، سیستم را به حالت مشخص باز می گرداند ، اشاره دارد. این ممکن است شامل یک یا تمام مراحل زیر باشد. موقعیت گسل ، جداسازی گسل ، تجزیه ، جایگزینی ، مجهز به ، تنظیم و آزمایش [3] ، یعنی تعیین اینکه آیا نگهداری مناسب مربوط به پس از وقوع گسل ، تعمیر و نگهداری اصلاحی مانند نگهداری از بین رفتن ، نگهداری از شرایط ، مشکل پنهان است. تشخیص و تغییر طراحی.

Maintenance Break-Down یک حالت تعمیر و نگهداری مبتنی بر شکست است که تعیین می کند که آیا یک سیستم در شرایط خوبی قرار دارد یا در دسترس است و پس از بروز یک خرابی جزئی یا کامل در سیستم ، سیستم را به حالت اصلی خود بازگرداند.

تعمیر و نگهداری از بین می رود وقتی a.

هیچ شکست عملکردی آشکار برای اپراتور وجود ندارد.

گسلهای پیش بینی نشده در سیستم وجود دارد ، اما هیچ آسیب فوری به ایمنی سیستم یا مأموریت وارد نشده است.

سیستم رو به وخامت است. هزینه نگهداری پس از پس از آن کمتر از PM است. با این حال ، می توان از نگهداری مبتنی بر زمان یا مبتنی بر شرایط (CBM) نیز استفاده کرد.

از نگهداری نظارت بر شرایط برای نشان دادن محل تخصیص منابع فنی استفاده می شود. از تجزیه و تحلیل داده های کلی از سیستم عامل خاص ، مناسب ترین روش تعمیر و نگهداری مشخص می شود. نگهداری نظارت بر شرایط PM نیست ، اما برای شناسایی محل وقوع گسل ها و اقدامات باید استفاده شود.

تشخیص مشکل پنهان برای یافتن یک گسل کاربردی موجود که برای اپراتورها آشکار نیست ، مانند تشخیص سیستم های زائد انجام می شود.

بیشتر بخوانید URL: https://www. sciencedirect. com/science/article/pii/b9780128122075000080

پیش بینی

دیگو گالار ، اود کومار ، در Emaintenance ، 2017

6. 1. 2 انواع نگهداری

6. 1. 2. 1 تعمیر و نگهداری اصلاحی

از تعمیر و نگهداری اصلاحی برای ترمیم خسارت هایی که قبلاً رخ داده است استفاده می شود. معمولاً وقتی این نوع تعمیر و نگهداری انجام می شود ، فرآیند تولید متوقف می شود ، تولید و افزایش هزینه ها را کاهش می دهد. زمان تعمیر را نمی توان پیش بینی کرد ، و همچنین نمی توان هزینه های ناشی از تجزیه و اختلال در خط تولید را داشت. بنابراین ، نگهداری اصلاحی بر روی دارایی هایی با انتقاد کم اعمال می شود ، که گسل های آن شامل مشکلات زمانی یا اقتصادی زیادی نمی شود. این ماده اغلب برای تجهیزات خاص استفاده می شود که در آن تکنیک های دیگر پر هزینه تر هستند.

6. 1. 2. 2 تعمیر و نگهداری پیشگیرانه

نگهداری پیشگیرانه در یک افق زمانی برنامه ریزی شده است و هدف آن جلوگیری از خرابی است. بر خلاف نگهداری اصلاحی ، زیرا برنامه ریزی شده است ، در زمان تولید انجام نمی شود.

هدف از این نوع تعمیر و نگهداری کاهش تعداد مداخلات اصلاحی ، انجام بررسی های دوره ای و جایگزینی اجزای فرسوده است.

این یک نوع نگهداری خواستار است ، زیرا نیاز به نظارت دقیق و تدوین برنامه ای دارد که توسط پرسنل واجد شرایط انجام شود. علاوه بر این ، همانطور که شامل کارهای روزمره است ، ممکن است پرسنل انگیزه نداشته باشند. علاوه بر این ، اگر به درستی انجام نشود ، بیش از حد هزینه ای وجود خواهد داشت که هیچ پیشرفت قابل توجهی در بهره وری وجود ندارد.

6. 1. 2. 3 نگهداری مبتنی بر شرایط

CBM با هدف تعیین وضعیت تجهیزات ، به طوری که عملیات ایمن ، کارآمد و اقتصادی باقی بماند. تکنیک های نظارت بر اندازه گیری متغیرهای فیزیکی است که نشان دهنده وضعیت دستگاه و مقایسه این موارد با مقادیر عادی برای تعیین اینکه آیا دستگاه در وضعیت خوبی است یا بدتر می شود. CBM فرض می کند ویژگی های قابل اندازه گیری و قابل مشاهده وجود دارد که شاخص های وضعیت دستگاه هستند.

مطالعات نظارت بر وضعیت تکامل پارامترهای وابسته به زمان انتخاب شده. این روند را نشان می دهد که وجود یک گسل ، شدت آن و زمان احتمالی شکست (TTF) را نشان می دهد. تصمیم گیری به موقع از بروز گسلها جلوگیری می کند و احتمال خرابی فاجعه بار را از بین می برد. CBM را می توان در حالی که دستگاه در حال کار است انجام داد (جراردو تروژیلو و آمریكا ، 2003).

CBM از سه مرحله کلیدی تشکیل شده است (شکل 6. 2 را ببینید):

کسب داده ها (جمع آوری اطلاعات) ، برای به دست آوردن داده های مربوط به سلامت سیستم.

پردازش داده ها (انتقال اطلاعات) ، برای مدیریت و تجزیه و تحلیل داده ها یا سیگنال های جمع آوری شده در مرحله 1 برای درک بهتر و تفسیر داده ها.

تصمیم گیری در مورد نگهداری (تصمیم گیری) ، برای توصیه سیاست های کارآمد نگهداری.

مراحل اجرای CBM:

دستیابی به داده ها فرایندی برای جمع آوری و ذخیره داده های مفید (اطلاعات) از دارایی های فیزیکی هدفمند به منظور CBM است. این یک گام اساسی در اجرای برنامه CBM برای گسل های ماشین آلات است (یا عدم موفقیت ، معمولاً توسط یک یا چند گسل ایجاد می شود). داده های جمع آوری شده در یک برنامه CBM را می توان به دو نوع اصلی طبقه بندی کرد: داده های رویداد و داده های نظارت بر شرایط. داده های رویداد شامل اطلاعات مربوط به آنچه اتفاق افتاده است (به عنوان مثال ، نصب ، تجزیه ، تعمیرات اساسی و غیره ، همراه با دلایل) و/یا آنچه انجام شده است (به عنوان مثال ، تعمیر جزئی ، نگهداری پیشگیرانه ، تغییر روغن و غیره) به دارایی فیزیکی هدفمندبشرداده های نظارت بر شرایط اندازه گیری های مربوط به وضعیت بهداشتی/وضعیت دارایی فیزیکی است. اینها بسیار متنوع هستند و می توانند شامل لرزش ، آکوستیک ، تجزیه و تحلیل روغن ، دما ، فشار ، رطوبت ، رطوبت ، آب و هوا یا محیط و غیره باشند.

پردازش داده ها از دو مرحله تشکیل شده است. اولین پاکسازی داده ها است. این مرحله مهم است زیرا معمولاً داده ها به صورت دستی وارد می شوند. این منجر به خطاهای مکرر می شود و نیاز به تمیز کردن داده ها برای افزایش احتمال تمیز بودن داده ها دارد (بدون خطا). مرحله دوم تجزیه و تحلیل داده ها است. مدل ها ، الگوریتم ها و ابزارهای مختلفی برای تجزیه و تحلیل وجود دارد. انتخاب به انواع داده های جمع آوری شده بستگی دارد.

حمایت از تصمیم گیری

آخرین مرحله از یک برنامه CBM ، تصمیم گیری نگهداری است. پشتیبانی تصمیم گیری کافی و کارآمد برای تعیین اقدامات نگهداری بسیار مهم است. تکنیک های پشتیبانی تصمیم گیری برای نگهداری در یک برنامه CBM را می توان به دو دسته اصلی تقسیم کرد: تشخیص و پیش آگهی. تشخیص گسل در هنگام بروز بر روی تشخیص ، انزوا و شناسایی گسلها متمرکز است. پیش آگهی ها سعی می کنند قبل از وقوع گسلها یا شکست ها را پیش بینی کنند.

بدیهی است ، پیش آگهی ها نسبت به تشخیص برتر هستند به این معنا که پیش آگهی ها می توانند از گسل ها یا خرابی ها جلوگیری کنند ، یا برای مشکلات آماده باشند (با قطعات یدکی و منابع انسانی) ، بنابراین هزینه های نگهداری غیر برنامه ریزی را کاهش می دهند.

با این وجود ، پیش آگهی ها نمی توانند به طور کامل جایگزین تشخیص دهند ، زیرا در عمل همیشه برخی از گسلها و شکست ها وجود دارد که قابل پیش بینی نیستند. علاوه بر این ، پیش آگهی ها ، مانند هر تکنیک پیش بینی دیگر ، نمی توانند 100 ٪ دقیق باشند. در مورد پیش بینی ناموفق ، تشخیص می تواند ابزاری مکمل برای تصمیم گیری در مورد نگهداری باشد. تشخیص نیز برای بهبود پیش آگهی ها مفید است. اطلاعات تشخیصی می تواند منجر به داده های دقیق تر رویداد شود و یک مدل CBM بهتر می تواند برای پیش آگهی ها ساخته شود. علاوه بر این ، اطلاعات تشخیصی می تواند به عنوان اطلاعات بازخورد برای طراحی مجدد سیستم استفاده شود.

بیشتر بخوانید URL: https://www. sciencedirect. com/science/article/pii/b9780128111536000063

انتشارات توصیه شده

نماد اطلاعات مجله مجله مجله مجله

نویسندگان برجسته

بتا نماد اطلاعات

1. ناکاگاوا ، توشیو

انستیتوی فناوری آیچی ، تویوتا ، ژاپن استناد 4،691 ساع ت-index 36 انتشارات 66 Technische Universiteit Eindhoven ، Eindhoven ، هلند استناد 3،006 ساع ت-index 32 انتشارات 40 دانشگاه کیپ برتون ، سیدنی ، کانادا استناد 239 ساع ت-index 6 انتشارات 0

تعمیر و نگهداری تیغه های توربین بادی

15. 2 نظارت بر سلامت ساختاری: رویکردهای اصلی

استراتژی نگهداری اصلاحی منجر به شروع کار دیررس ، پس از کار فعالیت های نگهداری و در نتیجه نارسایی بزرگ یا حتی فاجعه بار توربین های بادی می شود. تعمیر و نگهداری پیشگیرانه ، که به طور گسترده در صنعت هواپیما مورد استفاده قرار می گیرد ، امکان تشخیص زود هنگام خرابی را فراهم می کند ، تنها در صورتی که بازرسی ها اغلب انجام شود. بسته به صلاحیت تکنسین ها و بازارهای کار محلی (به علاوه هزینه های خرابی سیستم) ، نگهداری پیشگیرانه برای یک توربین در سال حدود 10،000 یورو هزینه دارد (به علاوه هزینه های خرابی سیستم) (Karavida and Nõmmik ، 2015).

نظارت بر سلامت ساختاری (SHM) تیغه ها شامل دستیابی و تجزیه و تحلیل داده ها از سنسورها در ساختار داده شده و ارزیابی یکپارچگی و سلامت یک ساختار است. سیستم SHM باید شامل سنسورهایی باشد ، به ساختار ، سخت افزار مربوطه (انتقال داده ها) و نرم افزار برای تجزیه و تحلیل داده ها. به طور کلی ، SHM ها می توانند مبتنی بر منفعل (بدون تحریک خارجی) یا فناوری های سنجش فعال باشند ، همانطور که در تکنیک های سنجش فعال وجود دارد. نظارت بر سلامت ساختاری تیغه های توربین بادی را می توان با استفاده از نظارت بر لرزش ، اندازه گیری کرنش ، انتشار آکوستیک (AES) ، تکنیک های امپدانس ، امواج اولتراسونیک ، رنگ هوشمند ، ویبرومتری لیزر و سونوگرافی ، توموگرافی امپدانس ، ترموگرافی و نانوسانسورها انجام داد (مک گوگان و Mishnaevsky Jr.، 2020).

تکنیک های مبتنی بر ارتعاش بر اساس اندازه گیری طیف لرزش تیغه و تشخیص موارد خاص تیغه ها انجام می شود (فیشر و کورونادو ، 2015). نظارت بر لرزش را می توان با استفاده از سیستم های شتاب سنج ، پیزو یا میکروالکترومکانیکی انجام داد. روشهای مبتنی بر AE از سنسورهای پیزوالکتریک استفاده می کنند ، که امواج الاستیک با فرکانس بالا را ناشی از ترک خوردگی یا دفع می کنند. سرعت آکوستیک و اندازه گیری میرایی امکان تشخیص حوادث قابل توجهی AE را در اوایل آزمایشات فراهم می کند. در میان روشهای تشخیص آسیب مبتنی بر آکوستیک ، فعال ، شامل تولید سیگنال ورودی آکوستیک کنترل شده و روشهای منفعل (با استفاده از صدا تولید شده توسط جریان باد طبیعی اطراف تیغه) می توان استفاده کرد. اندازه گیری کرنش را می توان با استفاده از کابلهای فشار سنج یا فیبر نوری (سنسور توری فیبر براگ و سنسور جابجایی میکروب فیبر نوری) انجام داد. از انتشار موج سونوگرافی استفاده می شود ، هنگامی که یک پالس اولتراسونیک ، که توسط یک مبدل به تیغه ها ارسال می شود ، در نقص منعکس می شود و توسط همان سنسورها ثبت می شود. تحریکات ساختاری با فرکانس بالا از طریق مبدل های پیزوالکتریک با پیوند سطح استفاده می شود ، و تغییرات در امپدانس اندازه گیری شده (اندازه گیری شده با نظارت جریان و ولتاژ اعمال شده بر مبدل های پیزو الکتریک) نشانگر وقوع آسیب است (پارک و اینمان ، 2007).

نقص ، تخریب موضعی مواد می تواند باعث ایجاد الگوهای دما شود ، که با استفاده از ترموگرافی مادون قرمز قابل تشخیص است و برای شناسایی نقص ها تجزیه و تحلیل می شود. الگوریتم تصویربرداری آسیب (بازسازی تصویر با استفاده از یک تحول مختصات و استخراج آسیب با استفاده از یک الگوی آماری) برای تجسم آسیب استفاده می شود.

این فن آوری ها با این وجود نیاز به نصب سنسورهای ویژه در تیغه ها و همچنین سیستم های انتقال سیگنال دارند. یک گزینه جالب استفاده از نانوذرات رسانا (به عنوان مثال ، نانولوله های کربن/CNT ، گرافن) به عنوان نانوسانسور برای تعبیه در کامپوزیت ها و لایه های پلیمری است. مقاومت الکتریکی مواد با نانوذرات تحت تغییر شکل و خرابی تغییر می کند ، بنابراین ، تغییر مسیر نفوذ و مقاومت تونل سازی بین دو نانوذرات مجاور. با این حال ، چنین مسیر رسانا در تیغه ها ممکن است با توجه به محافظت از رعد و برق از تیغه های توربین بادی ، و همچنین با توجه به جنبه های تولید و بازیافت ، به راه حل های اضافی نیاز داشته باشد. بنابراین ، روش کاملاً متداول برای شناسایی آسیب در حال حاضر ، بازرسی منظم توربین های بادی است.

بیشتر بخوانید URL: https://www. sciencedirect. com/science/article/pii/b97800810300730000333

سیستم های قدرت مهندسی برق هوشمند

تعمیرات قابل پیش بینی

تعمیر و نگهداری پیشگیرانه و اصلاحی برای اطمینان از استانداردهای قابلیت اطمینان قدرت برش کافی نیست. در این زمینه ، ترکیب نگهداری پیش بینی در سالهای گذشته با هوش مصنوعی ، عمدتاً ML اعمال شده است. تحت این الگوی ، داده های عملکرد تجهیزات (الکتریکی ، مکانیکی یا شیمیایی) (در صورت امکان آفلاین یا آنلاین) ارزیابی می شود تا وجود الگوهای یا رفتارهایی را که ممکن است به مرور زمان منجر به نقص یا گسل شود ، استنباط کنید. در این صورت ، اقدامات تعمیرات اساسی مربوطه صورت می گیرد. این معیارها برای دارایی هایی مانند توربین های بادی ، ژنراتورها ، ترانسفورماتورها ، خطوط ، محافظت ها و مبدل های برق اعمال شده است. علاوه بر این ، تاکتیک های تشخیص تصویر مبتنی بر ML با تصاویر از دوربین های ترموگرافی ویژه برای استنباط وضعیت حرارتی و انزوا کابل ها و کوپل های آن تغذیه می شوند. علاوه بر این ، بازرسی اتوماتیک خطوط برق و جداکننده ها با استفاده از وسایل نقلیه هوایی بدون سرنشین نیز گزارش شده است (دونت و کلتر ، 2021).

بیشتر بخوانید URL: https://www. scienceirect. com/science/article/pii/b978012821204200074x

اقدامات ، عملکردها و مدل ها

چالش ها و مسائل

زمان نگهداری اصلاحی و زمان نگهداری پیشگیرانه را مقایسه کنید.

سه زیر سیستم ، I ، J و K ، یک سیستم الکترونیکی تشکیل می دهند. نرخ خرابی مداوم این زیر سیستم ها λ است_i= 0. 002 خرابی در ساعت ، λ_j= 0. 004 خرابی در ساعت و λ_k= 0. 006 خرابی در ساعت. مربوط به زمان نگهداری اصلاحی تخمین زده شده T_i= 2 ساعت ، t_j= 3 ساعت ، و t_k= به ترتیب 4 ساعت. میانگین زمان تعمیر (MTTR) را برای سیستم کلی تخمین بزنید.

در مورد دو مورد زیر بحث کنید: •

حداکثر زمان نگهداری اصلاحی

زمان نگهداری اصلاحی متوسط

عملکرد حفظ قابلیت حفظ را به صورت کلامی و ریاضی تعریف کنید.

برای توزیع های زیر توابع حفظ را بدست آورید: •

پس از تجزیه و تحلیل دقیق داده های تعمیر مرتبط با یک سیستم مهندسی ، نتیجه گیری شد که میانگین زمان سیستم برای تعمیر (MTTR) 3. 5 ساعت است. اگر زمان ترمیم توسط یک عملکرد چگالی احتمال نمایی توصیف شود ، احتمال انجام تعمیر را در 2. 5 ساعت محاسبه کنید.

ثابت کنید که میانگین ، متر ، از زمان نگهداری توزیع شده گاما توسط

m = m / k جایی که M پارامتر شکل مرتبط با توزیع گاما است.

k پارامتر مقیاس مرتبط با توزیع گاما است.

تفاوت بین انواع زیر در دسترس بودن چیست؟•

رابطه بین اثربخشی سیستم و قابلیت اطمینان را شرح دهید.

مفروضات مهم مرتبط با معادله ای که احتمال داشتن لوازم یدکی یک مورد خاص را در صورت لزوم تعیین می کند ، چیست؟

بیشتر بخوانید URL: https://www. scienceirect. com/science/article/pii/b978088415257650003x

انرژی باد

2. 11. 3 استراتژی های نگهداری توربین بادی

O& M نقش مهمی در توسعه مقرون به صرفه پروژه های WF ، به ویژه برنامه های دریایی دارد. در حالی که هزینه انرژی باد به دلیل هزینه های پیشرو کوچکتر و بهبود عملکرد کاهش می یابد ، فعالیت های O& M نشان دهنده اصلی ترین هزینه در کل هزینه ها است ، با هزینه های خارج از کشور O& M تخمین زده می شود 35 ٪ از کل هزینه انرژی باد را به خود اختصاص دهد (Stehly et al.، 2020).

عملیات بخش کمی از هزینه های O& M را نشان می دهد و به فعالیتهای کمک به مدیریت سطح بالا دارایی ، مانند نظارت بر محیط زیست ، نظارت از راه دور ، فروش برق ، بازاریابی ، مدیریت و سایر کارهای پشتیبان اشاره می کند.

تعمیر و نگهداری بخش بزرگی از تلاش ، هزینه و ریسک O& M را نشان می دهد. هدف از نگهداری ، دستیابی به عملکرد مؤلفه مورد نظر با حفظ توانایی مؤلفه در عملکرد صحیح است. نرخ خرابی مؤلفه و همچنین مدت زمان نگهداری ، در دسترس بودن کشتی و محدودیت های آب و هوایی عملیاتی بیشترین تأثیر/تأثیر را بر هزینه های O& M دارد (مارتین و همکاران ، 2016).

همانطور که در شکل 7 نشان داده شده است ، همانطور که در شکل 7 نشان داده شده است ، استراتژی های نگهداری به طور معمول به عنوان اصلاحی و پیشگیری طبقه بندی می شوند. تفاوت اصلی این دو استراتژی در این است که قبل از اقدامات نگهداری اصلاحی باید یک مشکل در سیستم وجود داشته باشد ، در حالی که کارهای پیشگیرانه برای جلوگیری از بروز یک مشکل در وهله اول در نظر گرفته شده است.

تعمیر و نگهداری اصلاحی رویکرد نگهداری سنتی است که پس از وقوع خرابی انجام می شود. برای خرابی های مؤلفه بحرانی ، این باید بلافاصله انجام شود. برای تاسیسات انرژی بادی در خارج از کشور ، این رویکرد به محض وقوع خرابی نیاز به اقدام به برنامه ریزی دارد ، در غیر این صورت خرابی طولانی برنامه ریزی نشده و تلفات قابل توجه تولید می تواند رخ دهد. برای خرابی هایی که نتیجه کمی برای عملکرد سیستم جامع دارند ، می توان اقدامات نگهداری را به یک زمان مناسب تر تعویق کرد.

بنابراین، تعمیر و نگهداری اصلاحی این مزیت را دارد که عمر مفید دارایی بدون از دست دادن ظرفیت در دسترس است. از طرفی دو عیب دارد:

برای جلوگیری از خرابی قابل توجه به پاسخ سریع نیاز دارد.

می تواند منجر به آسیب بیشتر و هزینه های مستقیم شود، به عنوان مثال به دلیل خرابی متعاقب اجزای غیر از مواردی که در ابتدا خراب شده اند (کوکورا و همکاران، 2021).

تعمیر و نگهداری پیشگیرانه برای جلوگیری از خرابی های عمده انجام می شود و می تواند بیشتر به تعمیر و نگهداری مبتنی بر زمان و تعمیر و نگهداری مبتنی بر شرایط (CBM) تقسیم شود.

تعمیر و نگهداری WT مبتنی بر زمان برنامه ریزی شده در فواصل ثابت بین بازدیدهای تعمیر و نگهداری، مستقل از وضعیت عملیات WT انجام می شود. این معمولاً 2 تا 3 روز در هر WT طول می کشد و برای خرابی های مرتبط با سن که توزیع احتمال خرابی مشخص است مناسب است. این شامل تست های سیستم های ایمنی، نمونه برداری و تجزیه و تحلیل روغن گیربکس، تعویض روغن و فیلتر، بازرسی از نظر نشت روغن یا آب، بررسی برس ژنراتور و حلقه لغزش، تجدید لنت ترمز، تست استحکام پیچ / سفت کردن مجدد و بازرسی های بصری تیغه می باشد. این تست ها معمولا بر اساس توصیه های سازنده است، اما ممکن است بر اساس تجربه اپراتور اصلاح شود.

در تاسیسات خشکی، تعمیر و نگهداری مبتنی بر زمان پیشگیرانه معمولاً هر 3 ماه یکبار در طول سال اول بهره برداری و بعداً هر 6 ماه بسته به نوع و مدل سرویس WT انجام می شود. با این حال، در تاسیسات دریایی، به دلیل هزینه های حمل و نقل و تلفات تولید بالاتر، WT ها به طور معمول تنها یک بار در سال در طول بهار یا تابستان سرویس می شوند (Besnard, 2013). یک استراتژی تعمیر و نگهداری پیشگیرانه مبتنی بر زمان این مزیت اصلی را دارد که دارایی ها برق قابل پیش بینی و قابل اعتمادتری را ارائه می دهند و بازده مالی را بهینه می کنند. با این حال، در مقایسه با CBM، منجر به هزینه های بالاتر و خطر تعمیر و نگهداری بیش از حد می شود، زیرا ممکن است قبل از پایان عمر قطعه اسمی، بیشتر از آنچه نیاز است انجام شوند.

CBM بر اساس شرایط اجزای فیزیکی ماشین انجام می شود و به سیستم های نظارتی با محدودیت های هشدار/آلارم نیاز دارد تا در صورت فراتر رفتن شرایط از سطوح پذیرفته شده مشخص، توجه را هشدار دهند. برای برنامه ریزی CBM با استفاده از داده های WT SCADA و سیستم های نظارت بر وضعیت (CMS) به تکنیک های نظارت و تحلیل پیشرفته و قابل اعتماد نیاز است (Crabtree et al., 2015).

در صورت اجرای استراتژی های مؤثر CBM ، اطلاعات مربوط به شرایط مؤلفه دستگاه باید دقیق باشد. هدف این است که حضور و نوع گسلهای اولیه را در مرحله اولیه تشخیص داده و تکامل آنها را کنترل کنید ، و این امکان را برای زندگی باقیمانده فراهم می کند ، سپس با برنامه ریزی با برنامه ریزی برای مداخله ای مناسب برای نگهداری اقتصادی با استفاده از یک برنامه پویا ، اقدام به اقدام درمانی می کند (بنگسسون ،2004). به این ترتیب ، هر فعالیت نگهداری برنامه ریزی شده نباید از نظر تولید بسیار مهم باشد و می تواند در دوره های باد کم انجام شود ، هنگامی که دسترسی آسان تر و تقاضای برق کم است.

مقایسه استراتژی های نگهداری ، نشان دهنده مزایا و مضرات هر گروه ، در حامد و همکاران ارائه شده است.(2010).

استراتژی های نگهداری صنعت انرژی باد ، به ویژه برای کاربردهای خارج از کشور به سرعت در حال تحول است. تأثیر روزافزون هزینه های O& M ، به ویژه در تاسیسات خارج از کشور ، باعث ترغیب اپراتورهای WF برای تغییر از تصحیح برنامه ریزی شده به رویکردهای پیشگیرانه CBM می شود (Mérigaud and Ringwood ، 2016 ؛ Rinaldi et al. ، 2021). این امر باید با جلوگیری از وقوع شکست طولانی ، ضرر مالی قابل توجهی را کاهش دهد. تخمین زده می شود که هزینه های نگهداری اصلاحی تقریباً چهار برابر بیشتر از فعالیت های پیشگیرانه باشد (SCHEU ، 2012). مزایای اقتصادی اجرای استراتژی های پیشگیرانه CBM از نظر به حداقل رساندن هزینه های نگهداری ، عملکرد عملیاتی و بهبود ایمنی ، کاهش پیشگیری از جایگزینی قسمت در هنگام رسیدن به زندگی مؤثر و همچنین کاهش تعداد و شدت سرویس ، قابل توجه است. خرابی ها (مک میلان و آول ، 2008 ؛ بیون و دینگ ، 2010 ؛ ژیگانگ و همکاران ، 2011).

درک جامع از قابلیت اطمینان WT ، شناسایی مهمترین مؤلفه ها و حالت های شکست آنها ، برای اجرای CMS های مناسب برای دستیابی به مزایای کامل اقتصادی CBM ضروری است.

2. 11. 3. 1 نمای کلی از نظارت بر وضعیت توربین بادی

با توسعه نظارت بر شرایط پیشرفته ، تشخیص و پیش آگهی ، CBM در سالهای اخیر توجه زیادی را در صنعت انرژی بادی دریایی به خود جلب کرده است. WTS مدرن مجهز به سیستم های SCADA و CMS برای نظارت از راه دور فعال و کنترل اجزای آنها است (Tavner ، 2021). سیستم های SCADA طیف وسیعی از اندازه گیری های فرکانس پایین (به طور معمول 10 دقیقه به طور متوسط) ، مانند قدرت فعال ، سرعت باد و شرایط و درجه حرارت زمین را ارائه می دهند. داده های ثبت شده شامل هشدار ، سیاهههای مربوط به خطای ، شرایط محیطی و عملیاتی منتهی به وقوع گسل است. این سیستم ها برای اهداف عملیاتی طراحی شده اند اما بینش ارزشمندی در مورد نقص های قریب الوقوع WT ارائه داده اند و توجه تحقیقات گسترده ای را مانند فنگ و همکاران به خود جلب می کنند.(2010) ، Qiu و همکاران.(2011) ، Schlechtingen و همکاران.(2013) ، فنگ و همکاران.(2013) ، Schlechtingen و Santos (2014) ، Tautz-Weinert و Watson (2016) ، Maldonado-Correa و همکاران.(2020) و ژانگ و همکاران.(2020). به طور بالقوه ، سوابق SCADA می تواند به اپراتورهای WT کمک کند تا سلامت کلیدی WT را درک کنند. با این حال ، این نیاز به تجزیه و تحلیل قابل توجهی برای تفسیر حجم زیادی از داده های تولید شده دارد. علاوه بر این ، وضوح پایین داده ها معمولاً اجازه تجزیه و تحلیل عمیق را نمی دهد ، که به طور کلی برای تشخیص دقیق و پیش آگهی لازم است (Crabtree et al. ، 2015).

CMS ها نظارت با وضوح بالا از زیر مجموعه های پرخطر WT را ارائه می دهند. اکثریت CMS در حال حاضر در دسترس است بر اساس نظارت بر لرزش با فرکانس بالا ، با تمرکز ویژه بر روی یاتاقان اصلی ، گیربکس و یاتاقان های ژنراتور است. در بعضی موارد ، این اندازه گیری ها می توانند در ترکیب با پیشخوان های ذرات روغن و سنجهای کرنش فیبر نوری برای تقویت قابلیت های نظارت آنها استفاده شوند. هیچ CMS تجاری برای اجزای الکترونیکی برقی و برق یا برای سیستم های خمیازه و زمین ارائه نمی شود ، فراتر از آن که توسط سیستم SCADA کنترل می شود (Tavner ، 2021). این شکافی است که باید مورد توجه قرار گیرد زیرا ، همانطور که در بخش 2. 11. 2 نشان داده شده است ، قابلیت اطمینان اجزای برقی به طور فزاینده ای به عنوان یک نگرانی در حال رشد شناخته می شود ، به خصوص در تاسیسات خارج از کشور ، جایی که با وخامت مؤلفه الکتریکی می تواند با افزایش خوردگی و فرسایش تسریع شود. نرخ به دلیل محیط سخت. تعدادی از تکنیک های مانیتورینگ غیر مخرب که برای WT CMS کاربرد دارد در گارسیا مارکز و همکاران بررسی شده است.(2012) ، یانگ و همکاران.(2014) ، و حسین و همکاران.(2018). طبق نظرسنجی انجام شده توسط Crabtree و همکاران.(2014) طیف گسترده ای از CMS های تجاری در دسترس برای صنایع غیر از باد وجود دارد ، که عمدتاً به تکنیک های صنعت چرخشی ایجاد شده متکی است ، جایی که آنها به بخشی جدایی ناپذیر از مدیریت دارایی تبدیل شده اند. با این حال ، سازگاری این تکنیک ها با نیروگاه های بادی به دلیل شرایط عملیاتی متغیر عجیب و غریب آنها چالش برانگیز بوده است (یانگ و همکاران ، 2009).

استفاده از شناسایی وضعیت WT در تشخیص گسل ، تشخیص و پیش آگهی از رویکردهای مبتنی بر فیزیک و داده محور استفاده می کند (Qiao and Lu ، 2015 ؛ Luo ، 2017 ؛ Stetco et al. ، 2019). سیستم های SCADA و CMS حجم های بزرگ و پیچیده ای از داده ها را جمع آوری می کنند ، که نیاز به درجه بالایی از تجزیه و تحلیل دستی متخصص دارند. استفاده از پتانسیل کامل این داده ها و استخراج بینش های عملی و به موقع برای بهینه سازی استراتژی های O& M به سیستمهایی نیاز دارد که به طور خودکار حجم های زیادی از داده های نظارت را تجزیه و تحلیل و تفسیر کنند (DNV ، 2019). توسعه روشهای قابل اعتماد و مقرون به صرفه ، با تشخیص خودکار آسیب ، تشخیص و پیش آگهی مشکل در مهمترین اجزای WT ، می تواند نقش مهمی در ایجاد استراتژی های CBM از نظر فنی و اقتصادی برای نصب و راه اندازی انرژی بادی برون زا ایفا کند. در دهه گذشته صنعت باد باد ، تصمیم گیری مبتنی بر داده برای CBM مؤثر به سرعت تکامل یافته است ، از اعمال پردازش سیگنال معمولی و روشهای مبتنی بر فیزیک در سال 2010 گرفته تا استفاده از هوش مصنوعی (AI) و به ویژه یادگیری عمیق در سال 2020در حالی که تکنیک های AI در زمینه های دیگر مانند مراقبت های بهداشتی و دارایی تغییر دهنده بازی بوده اند ، آنها هنوز در مرحله جنینی در مهندسی انرژی باد صنعتی قرار دارند.

این احتمالاً به دلیل عدم وجود دیدگاه واضح و اعتماد محدود به این روش ها است. با وجود پتانسیل عظیم آنها ، چالش های اساسی برای صنعت انرژی بادی برون مرزی در اتخاذ تکنیک های تصمیم گیری مبتنی بر داده ها که باید مورد توجه قرار گیرند وجود دارد ، همانطور که توسط آنها مشخص شده است (Chatterjee and Dethlefs ، 2021):

عدم دسترسی به داده های با کیفیت ؛

مشکلات در استقرار مدل های هوش مصنوعی برای پشتیبانی از تصمیم گیری در زمان واقعی.

عدم شفافیت رویکرد جعبه سیاه.

اینها مناطق مهمی هستند که محققان باید به زودی برای توسعه راه حل های پیشرفته برای کاهش هزینه های بادی بادی O& M در خارج از کشور متمرکز شوند. هدف اصلی تهیه بستر برای تجزیه و تحلیل و مدیریت داده های WTS در خارج از کشور و استفاده از داده های جمع آوری شده در طراحی استراتژی های CBM کارآمد است.

2. 11. 3. 2 به سمت یک استراتژی نگهداری یکپارچه باد در خارج از کشور

طراحی تاریخی و اطلاعات قابلیت اطمینان به همراه داده های نظارت بر روی خط باید نقش مهمی برای بهینه سازی برنامه ریزی O& M و مدیریت دارایی های WF ، به ویژه در نصب های خارج از کشور داشته باشند. مدیریت دارایی مؤثر WF برای بهینه سازی هزینه آینده انرژی باد بسیار مهم است. این باید براساس داده ها برای بستن شکاف بین دانش قبلی و تجربه عملیاتی فعلی باشد ، با داده های حاصل از آن:

طبقه بندی منطقی روشهای نگهداری ، شکل 7 ؛

طراحی WT و WF ، به عنوان مثالFMEA قبلی ، شکل 8 ؛

عملکرد تاریخی ، یعنی میزان خرابی قبلی و بررسی های خرابی ، خلاصه شده در جدول 1 و انجیر. 2-6 ؛

تجربه عملیاتی فعلی در این زمینه و WFS مشابه ، اطلاعات اپراتور/تولید کننده ؛

داده های عملیاتی WF آنلاین ، از SCADA و CMS یکپارچه شده است.

چالش این است که این اطلاعات را ادغام کنیم تا بتوان از آن توسط اپراتورهای WF و تیم های نگهداری برای بهره برداری و نگهداری دارایی ها با مقرون به صرفه ترین روش مورد سوء استفاده قرار گرفت.

شکل 9 چارچوبی را برای اجرای یک استراتژی بهینه تعمیر و نگهداری WF در خارج از کشور با مدیریت و ادغام دانش موجود ارائه می دهد. این مجموعه داده های نظارت بر SCADA و CMS را جمع آوری می کند ، و همچنین داده ها و پیش بینی های Met-Osean با داده های قابلیت اطمینان موجود ، سپس آنها را با سیاهههای مربوط به تعمیر و نگهداری در ارتباط می کند تا یک سیستم یکپارچه را فراهم کند که بر اساس آن می توان استراتژی های نگهداری بهینه برنامه ریزی شده را اجرا کرد. شکل 9 یک نسخه ساده از چارچوب قبلی را که توسط (Tavner ، 2021) ارائه شده است ، نشان می دهد. اجرای آن نیاز به سازگاری تولید کنندگان تجهیزات اصلی (OEM) و ساختار داده های اپراتورها با شرایط WF های فردی دارد. ذینفعان از نزدیک با هم در هم تنیده در WF OF و O در خارج از کشور درگیر هستند و می توان آنها را به شش بخش خاص نشان داده شده در شکل 9 با ورودی های داده های زنده ، اطلاعات ذخیره شده ، توابع ، اقدامات نگهداری ، خروجی های گزارش و تعامل کلیدی گروه بندی کرد.

نظارت بر سلامت (HM): مسئول نظارت مداوم سلامت WT ، از طریق داده های هشدار خودکار و داده های سیگنال ، هشدار CMS و پردازش داده های سیگنال و بررسی گزارش های تاریخی برای هشدار دادن به سایر گروه ها از طریق گزارش های HM تولید شده ، که شامل توسعه گسل ، شدت است، زمان انتظار برای عدم موفقیت و مشاوره در مورد اقدامات پیشگیرانه.

مدیریت دارایی (AM): مربوط به اطمینان از بهره برداری از دارایی ها به مقرون به صرفه ترین و با ارزش ترین برای تأمین طولانی ترین چرخه زندگی از عملکرد سودآور است. فعالیت های RCM با درک روشنی از تاریخچه زیربنایی و عملکرد ارائه شده توسط تبادل اطلاعات با سایر بخش ها هدایت می شود.

مدیریت عملیات (OM): با توجه به اطلاعات عملیاتی و متبیکال اقیانوس ، جلسه AM ، برنامه نگهداری و الزامات شبکه ، با دستیابی به عملیات WF مورد نیاز مورد نیاز است.

مدیریت تعمیر و نگهداری (MM): مربوط به اجرای الزامات AM ، از طریق خروجی های OM ، پاسخ به نگرانی های مطرح شده توسط HM و تولید برنامه های نگهداری مقرون به صرفه ، از جمله پاسخ های پیشگیرانه CBM ، واکنش پذیر و RCM ، بر اساس پیش بینی های MET-OCEAN ، منابع، تجهیزات و در دسترس بودن شخصی.

تعمیر و نگهداری میدانی (FM): مسئول اجرای برنامه های نگهداری ، برای گزارش و حل هرگونه خطای (یا گسل های احتمالی) کشف شده در هنگام نگهداری ، برای تأیید موفقیت تعمیر در برابر مشاوره در گزارش های HM و به روزرسانی ارقام قابلیت اطمینان و جزئیات گسل از MMگزارش و ادغام آنها در گزارش های FM.

مدیریت اطلاعات (IM): مسئول رسیدگی به داده ها و اطلاعات WF ، از جمله داده های زنده ، گزارش های بخش ، اطلاعات کارمندان و درخواست های بخش ، ارائه داده ها و اطلاعات تقاضا بر اساس درخواست های بخش و تحقق ارتباط مؤثر بین بخش ها و ادغام آنها در یک همکاریگزارش.