Китай мониторинг угольной мельницы

Когда слышишь про мониторинг угольной мельницы, многие сразу представляют красивые графики на экране. А на деле — вибрация под ногами, угольная пыль в воздухе и вечные сомнения: тот ли параметр смотрим. Вот, например, перегрев подшипников — все ставят акселерометры, но мало кто учитывает резонансные частоты корпуса. Я как-то на ТЭЦ под Красноярском видел, как из-за этого три раза меняли вал — а проблема была в креплении датчика.

Чем отличается вибрация на угле от других производств

Здесь не просто 'измерил и забыл'. Угольная пыль забивает всё — от пьезоэлементов до кабельных каналов. Мы в 2019-м пробовали ставить беспроводные датчики — через две недели связь пропала. Оказалось, металлический корпус экранировал сигнал, а угольный слой усиливал эффект. Пришлось перекладывать кабели в термостойкие гофры, но это породило новые проблемы с помехами.

Тут важно не столько оборудование, сколько понимание технологии помола. Сухой уголь даёт другую вибрационную картину compared с влажным — а это влияет и на износ бил, и на расход энергии. Однажды наша команда из ООО Аньхуэй Чжихуань технологии судилась с поставщиком мельницы именно из-за несоответствия реальных вибрационных характеристик заявленным. Выиграли — но только потому, что десять лет архивов вибродиагностики сохранили.

Кстати, про архивы. Многие системы мониторинга хранят сырые данные, но не учитывают изменение режимов работы. Мельница на 60% загрузки и на 100% — это два разных механизма с точки зрения диагностики. Мы сейчас через машинное зрение пробуем коррелировать вибрацию с видимым износом брони — пока сыро, но уже есть интересные корреляции.

Почему акустика важнее вибрации в некоторых случаях

Когда мельница начинает 'петь' на определённых обертонах — это верный признак разбалансировки. Но стандартные микрофы не выживают в цеху. Мы адаптировали акустические системы для шахтных условий — пришлось учитывать и влажность, и взрывобезопасность. На https://www.zhkjtec.ru есть кейс по Заполярью — там звуковой анализ помог поймать трещину в корпусе за три недели до вибрационной диагностики.

Хотя нет, не всегда это работает. На разрезе в Кузбассе пытались внедрить акустический контроль загрузки — помешали постоянные удары породы о корпус. Пришлось комбинировать с инфракрасным сканированием. Дорого, но дешевле, чем останавливать всю линию помола.

Самое сложное — отличить 'нормальный' шум от 'предаварийного'. Человеческое ухо тут часто точнее алгоритмов. Помню, старый мастер на Н-ской ГРЭС по звуку определял степень износа подшипников точнее, чем наш спектральный анализ. Потом выяснилось, что он слышал гармоники, которые датчики не улавливали из-за низкой частоты дискретизации.

Как машинное зрение меняет подход к диагностике

Казалось бы — камеры в угольной пыли? Бесполезно. Но если ставить их за двойным стеклом с продувкой воздухом — уже можно отслеживать видимые дефекты. Мы с коллегами из ООО Аньхуэй Чжихуань технологии как-раз делали такую систему для мельницы ММТ — распознавали трещины по изменению геометрии корпуса. Правда, пришлось обучать нейросеть на тысячах снимков именно угольных мельниц — универсальные алгоритмы не работали.

Самое ценное — совмещение данных. Когда вибрация показывает рост низкочастотных составляющих, а камера фиксирует 'подрагивание' корпуса — это уже точный прогноз. В металлургии такой подход давно используют, но для угля — редкость. Хотя износ там в разы интенсивнее.

Кстати, про металлургию. Наш опыт там очень пригодился — те же принципы мониторинга вращающегося оборудования, только среды агрессивнее. В угольной отрасли главная проблема — абразивный износ, а не температурные деформации. Но методики анализа во многом пересекаются.

Практические сложности внедрения систем мониторинга

Самое сложное — не технологии, а люди. Технологи боятся, что система их 'заменит', ремонтники не доверяют 'железкам'. Приходится делать поэтапное внедрение — сначала показываем, как прогнозирование предотвращает аварии, потом обучаем интерпретировать данные. На одной из ТЭЦ в Приморье ушло полтора года, прежде чем персонал начал самостоятельно использовать данные вибромониторинга для планирования ремонтов.

Ещё момент — интеграция с существующими АСУ ТП. Часто данные с наших датчиков приходится 'подмешивать' в общие потоки — и тут начинаются проблемы с синхронизацией. Старые контроллеры не всегда понимают современные протоколы. Приходится ставить шлюзы, что удорожает систему.

Но самый неприятный сюрприз — когда после установки дорогой системы мониторинга выясняется, что фундамент мельницы просел на 3 см. И все параметры 'скачут' не из-за оборудования, а из-за геологии. Такое было на станции под Новосибирском — пришлось делать выверку основания параллельно с диагностикой.

Что действительно важно в мониторинге угольных мельниц

Не количество датчиков, а понимание физики процесса. Иногда один акселерометр в нужной точке даёт больше информации, чем десяток распределённых. Особенно это важно для мониторинга угольной мельницы — там зоны максимального износа обычно локализованы возле разгрузочной диафрагмы.

Ещё важно не гнаться за суперточностью. Погрешность в 2-3% часто несущественна на фоне естественного разброса параметров угля. Гораздо важнее стабильность измерений — чтобы тренды были достоверными. Мы обычно калибруем системы по эталонным периодам работы — когда мельница точно исправна.

И последнее — не стоит полностью доверять автоматическим отчётам. Всегда нужен человеческий взгляд. Алгоритм может пропустить медленно нарастающий дефект, который опытный специалист увидит по косвенным признакам. Например, по изменению формы спектра вибрации в узкой полосе частот.

Вот почему в ООО Аньхуэй Чжихуань технологии всегда комбинируют автоматизированные системы с экспертными оценками. Двадцатилетний опыт в вибродиагностике — это не про идеальные алгоритмы, а про понимание, когда машине можно доверять, а когда нужно перепроверять 'вручную'. Особенно в таких грязных и сложных процессах, как помол угля.