Промышленный интернет и прогностика спасут энергетику от аварий

Масштабная цифровизация – один из приоритетов новой, посткризисной экономической политики России. Как ускорить внедрение цифровых технологий в промышленности?

Стимулировать? Или просто не мешать – само внедрится? Ответ на этот заочный вопрос прозвучал в выступлении президента России Владимира Путина на Международной промышленной выставке «Иннопром-2017»: «Теперь важно их максимально быстро развивать, масштабировать, предложить дополнительные стимулы для инвестиций в высокотехнологичные отрасли и, конечно же, продолжать создавать комфортную среду для инноваций, причем на всех уровнях: от федерального до муниципального».Не случайно в этом году форум «Иннопром» был посвящен «умному производству». Российские и зарубежные предприятия представили на выставке передовые разработки. Во время посещения выставки Владимир Путин ознакомился с одной из таких разработок – системой прогностики состояния промышленного оборудования «ПРАНА». Разработку «РОТЕК» президенту представил председатель совета директоров компании Михаил Лифшиц.– Дистанционный мониторинг оборудования – явление не новое, – рассказал Михаил Лифшиц. – И на раннем этапе формирования нашего проекта по сервису газотурбинного оборудования (в 2011‑2012 годах) мы внимательно изучили все подобные системы, существовавшие тогда на российском рынке. И приняли решение: не надо использовать старое и чужое, надо создавать новое и свое. Кроме того, к мониторингу мы добавили понятие «прогностика». И оказались правы.

Система «ПРАНА» представляет собой инструмент для цифровизации промышленности и внедрения методик предиктивного технического обслуживания. Для прогнозирования состояния оборудования «ПРАНА» создает математическую модель объекта на основе эталонных параметров работы исправных установок. Именно с ней в дальнейшем сравнивается поведение установки. «ПРАНА» выявляет развитие дефектов за 2‑3 месяца до обнаружения их штатными автоматизированными системами управления, что позволяет снизить затраты на приобретение запчастей до 30 %. Кстати, применение инструментов прогностики и математического анализа является важнейшим шагом на пути от регламентных ремонтов к ремонтам по состоянию, от аварийных – к плановым.

По словам разработчиков «ПРАНЫ», первоначально авторы хотели создать систему удаленного мониторинга, в которой диагностика держится на экспертных правилах. Однако вскоре разработчики пришли к выводу, что аналитические алгоритмы более эффективны для выявления дефектов на самой ранней стадии.

Если раньше переносными датчиками оснащались определенные узлы установок, то теперь такой инструмент, как математический анализ, позволяет использовать те датчики, которые в газовой турбине уже существуют в рамках АСУ ТП. Эта система выполняет не аналитическую, а только управляющую функцию, т. е. может просто отключить оборудование в случае аварии. Ранее на электростанциях АСУ ТП не использовались для определения технического состояния установок, даже принципиально эта возможность не рассматривалась, хотя зачастую защита срабатывает, когда машина уже «разлетелась». В «РОТЕКе» решили применить данные АСУ ТП для диагностики и аналитики. И использовали возможность отслеживать ситуацию по единому критерию, который отражает отклонение технического состояния от нормального. Таким образом, «ПРАНА» в автоматическом режиме дает оператору интегральный показатель надежности оборудования и, например, 10 параметров, которые вносят в него наибольшие изменения. С них и нужно начинать анализ ситуации. Это проще, чем вручную анализировать полторы тысячи параметров АСУ ТП. Кроме того, создатели «ПРАНЫ» используют в работе накопленную статистику эксплуатации системы – типовые неисправности, причины отклонений, неполадок и прочего. Благодаря этому «ПРАНА» может применяться для анализа различных режимов эксплуатации. Система может, к примеру, рекомендовать настроить режимы горения и т. п. Впечатляет, как «ПРАНА» автоматически определяет качество ремонтов, сравнивая состояние оборудования до него и после. Но главное в том, что система предупреждает аварии благодаря предиктивной аналитике.

«ПРАНА» уже запатентована в России, а также зарегистрирована как российский программный продукт – система включена в единый Реестр российского программного обеспечения (ПО). Соответствующий приказ в апреле подписал министр связи и массовых коммуникаций РФ Николай Никифоров. Реестр отечественного ПО создан для поддержки российских разработчиков – включенный в него софт допускается к участию в госзакупках, в отличие от иностранных аналогов. Разработка «РОТЕК» способна обеспечить техническую надежность всего оборудования энергоблока ПГУ. Решение позволяет подключить к системе дожимные компрессоры, газовые и паровые турбины, котлы-утилизаторы, генераторы и насосные агрегаты. Наличие полной информации о состоянии всех частей блока существенно повышает надежность его эксплуатации.

– На сегодня «ПРАНА» проанализировала уже более одного миллиона часов работы энергетического оборудования, – отмечает Михаил Лившиц. – Изначально мы применили систему для анализа самого сложного агрегата – газовой турбины. Но практика показывает: «ПРАНА» способна работать практически на всех видах промышленных установок – от прокатного стана до объектов инфраструктуры.

В рамках выставки «Иннопром-2017» на стенде ГК «Ренова» были представлены модули для анализа состояния дожимного газового компрессора, газовой турбины, котла-утилизатора и паровой турбины. Показали и «железо» для оцифрованной энергетики: турбину Т-295. Это не только самый мощный в мире теплофикационный агрегат, но и первая отечественная паровая турбина, «с завода» оснащенная оборудованием для подключения к системе прогностики «ПРАНА».

– Эта турбина способна обеспечить теплом более 100 тысяч квартир, – рассказал Михаил Лифшиц. – Новая машина УТЗ приходит на смену турбинам серии Т-250, которые устанавливались в крупных городах с 1970‑х годов. Т-295 призвана стать для них достойной заменой.

Первую турбину новой серии Уральский турбинный завод изготовил для московской ТЭЦ-22 и сдал заказчику в феврале этого года. Стоит отметить, что ПАО «Мос­энерго» стало для холдинга «РОТЕК» пилотной площадкой по внедрению технологий прогностики на генерирующих мощностях столичной энергосистемы: к ноябрю 2017 г. «ПРАНА» будет развернута и на энергоблоке № 3 ПГУ-450 ТЭЦ-27 «Мосэнерго», где будет анализировать данные о состоянии основного оборудования энергоблока ПГУ-450 – двух газотурбинных установок ГТЭ-160, паровой турбины, генераторов, двух котлов-утилизаторов и дожимной компрессорной станции. Персонал ТЭЦ-27 будет получать аналитические отчеты с информацией о состоянии энергоблока, качестве пусков / остановов оборудования и рекомендациями по его дальнейшей эксплуатации.

– Генерирующие объекты «Мосэнерго» работают в регионе с многомиллионным населением, поэтому надежность энерго­снабжения – наш ключевой приоритет, – отметил управляющий директор ПАО «Мосэнерго» Александр Бутко. – Компания активно внедряет лучшие решения в сфере диагностики генерирующего оборудования.

Следующим пунктом назначения «ПРАНЫ» станет энергосистема Татарстана. Договор об этом подписали первый заместитель генерального директора «Тат­энерго» Айрат Сабирзанов и председатель совета директоров «РОТЕК» Михаил Лифшиц. Проект предусматривает подключение к системе прогностики основного энергетического оборудования строящихся энергоблоков Казанской ТЭЦ-1: двух турбин PG6111FA General Electric, двух паровых турбин Т-40 / 50‑8,8 Уральского турбинного завода, а также двух котлов-утилизаторов «ЭМАльянс» и трех дожимных компрессоров энергоблоков ATLAS Copco. «Татэнерго» получит беспристрастный инструмент оценки качества ремонта и техобслуживания.

Спрос на прогностику очевиден. Владельцы оборудования хотят управлять надежностью, понимать, когда нужен ремонт, как оптимизировать этот процесс и сделать его экономичным. Поэтому важно, что «ПРАНА», по сути, универсальна: разработчики уверены, система сможет адаптироваться к любому типу промоборудования.

Артем Филимонов, начальник производственно-технического управления АО «Татэнерго»:

Модернизация Казанской ТЭЦ-1, включающая помимо строительства ПГУ-230 МВт по механизму ДПМ работы по остальному общестанционному оборудованию, поставила вопрос о необходимости комплексного повышения эффективности эксплуатации оборудования.

Ранее на Петербургском экономическом форуме была представлена технология мониторинга и интеллектуальной диагностики АО «РОТЕК» – система ПРАНА, не имеющая аналогов в России. Безусловным достоинством этой системы является ее независимость от зарубежных компаний.

Использование системы «ПРАНА» позволит:

• определять и упреждать скоротечные аварийные инциденты в режиме 24/7 (так как система и диспетчерская служба системы работают непрерывно в режиме реального времени). Так, система направляет информационные сообщения при обнаружении негативных тенденций в поведении оборудования, угроз наступления инцидентов и аварий с рекомендациями по их недопущению. Раннее обнаружение нежелательных тенденций в работе оборудования еще до фактического проявления неисправностей позволяет осуществить превентивное техническое обслуживание до того, как они превратятся в аварию;

• определять допустимый остаточный ресурс оборудования до момента, когда необходим останов для устранения дефектов. Это позволяет, с одной стороны, минимизировать время остановов, а следовательно – выработать максимально возможное количество электроэнергии и получить прибыль, а с другой стороны, сократить время на ремонт;

• прогнозировать состояние ПГУ в будущем, что позволит оптимально планировать ремонты. Так, если отклонение зафиксировано заранее, до выхода параметра на уровень предупредительной сигнализации, то есть возможность локализовать дефект, осуществить доставку запчастей и провести плановый останов и ремонт своевременно. В том числе это позволит избежать дополнительных расходов в связи со срочностью работ;

• определять конкретное место (узел) возникновения деградации;

• объективно оценивать качество проведенного ремонта (сервиса). То есть если система после ремонта (сервиса) не покажет улучшения показателей, то это будет свидетельствовать о низком качестве ремонта (сервиса) и даст возможность предъявить соответствующие претензии подрядчику и потребовать устранения дефектов.

Резервирование данных, которое осуществляется системой «ПРАНА», также позволит выявить причины в случае возникновения инцидента, что будет способствовать максимальной защите интересов заказчика при возникновении спорных ситуаций по определению ответственного за инцидент (заказчик или сервисная организация) в ходе исполнении договора сервисного обслуживания.

Еще одним преимуществом системы «ПРАНА» является то, что она разработана российской организацией и независима от платформ крупнейших производителей (вендоров), то есть риски международных санкций по отношению к России не повлияют на функционирование системы. Все каналы связи системы «ПРАНА» являются защищенными по средствам специальных маршрутизаторов.

Внедрение системы «ПРАНА» на Казанской ТЭЦ-1, возможно, станет новым уникальным опытом внедрения таких систем отечественной разработки, который по результатам опытно-промышленной эксплуатации можно тиражировать на весь спектр энергетического оборудования предприятий отрасли.

контакты

107076, Россия, Москва
ул. Электрозаводская, 33, стр. 4