Betrieb und Instandhaltung von Energieanlagen

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1 Institut für Energietechnik, Betrieb und Instandhaltung von Energieanlagen Technische Diagnostik in Energieanlagen

2 Diagnose: wörtlich die Durchforschung im Sinne von Unterscheidung, Entscheidung ; aus dia-, durch- und gnósi, die Erkenntnis, das Urteil ) Folie 2 von 43

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9 Einige wichtige Bereiche der technischen Diagnostik: Sensorische Prüfung Schwingungsanalyse Zerstörungsfreie Werkstoffprüfung Betriebsmediendiagnostik Prozessdiagnostik Folie 9 von 43

10 Sensorische Prüfung ohne Hilfsmittel mit Hilfsmittel optische Prüfung akustische Prüfung Folie 10 von 43

11 Wichtiger Teil einer jeden Diagnostik ist der Einsatz der menschlichen Sinnesorgane. Die optischen und akustischen Wahrnehmungen erfahrener Mitarbeiter dürfen auch heute nicht unterschätzt werden! Diese Kontrollen können durch technische Hilfsmittel (Lupen, Mikroskope, Mikrofone, Farbsprays, ) verbessert werden, bzw. sind damit dem Menschen Nicht zugängliche Stellen kontrollierbar. Folie 11 von 43

12 Die Sichtprüfung (auch Sichtkontrolle) ist Teil der Qualitätssicherung bei erzeugten Werkstücken. Dabei werden mit bloßem Auge oder unter Zuhilfenahme optischer Hilfsmittel (z. B. Lupe, Mikroskop, Endoskopie) Fehler an der Oberfläche des Werkstückes festgestellt. Folie 12 von 43

13 Techniken der Sichtprüfung: Direkte Sichtprüfung: Sichtprüfung mit nichtunterbrochenem Strahlengang zwischen dem Auge des Prüfers und der Prüffläche. Sie wird ohne oder mit Hilfsmittel durchgeführt. Indirekte Sichtprüfung: Sichtprüfung mit unterbrochenem Strahlengang zwischen dem Auge des Prüfers und der Prüffläche. Die indirekte Sichtprüfung umfasst die Anwendung von Foto- und Videotechnik, von automatisierten Anlagen und Robotern. Folie 13 von 43

14 Flexibles Endoskop Folie 14 von 43

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17 Schallemissionsanalyse: Veränderungen an Anlagen Führen zu einer Veränderung der emittierten Schalls. Bsp.: Motorenüberwachung, Lagerüberwachung Folie 17 von 43

18 Weiterführung: akustische Kamera erzeugt Schallbilder Akustisches Bild einer Industrieanlage, aufgenommen aus 300 m Entfernung Folie 18 von 43

19 Schwingungsanalyse Folie 19 von 43

20 Eine Zustandsänderung bewegter Teile äußert sich häufig in einer Änderung der Schwingungsamplitude aber auch des Frequenzbildes. Bsp.: Rotierende Maschinen und Maschinenteile, wie Turbinen, Pumpen, Motoren, Getriebe und Gebläse. Unregelmäßigkeiten im Betrieb wie Unwuchten, Maschinen-, Getriebe- und Wälzlagerfehler lassen sich so rechtzeitig erkennen und lokalisieren. Folie 20 von 43

21 Beispiel zur Schwingungsanalyse Folie 21 von 43

22 Vibrations-Monitor zur Fehlerfrüherkennung bei Hubschraubertriebwerken Quelle: Folie 22 von 43

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24 Zerstörungsfreie Werkstoffprüfung Folie 24 von 43

25 Die zerstörungsfreie Werkstoffprüfung ermöglicht eine über die Sichtprüfung hinausgehende Feststellung des Zustandes eines Bauteiles, ohne dies durch die Prüfung selbst zu beschädigen. Dabei kommen z.b. Strahlungen aber auch Ultraschall zum Einsatz. Folie 25 von 43

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33 Ultraschallmessverfahren Folie 33 von 43

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36 Betriebsmediendiagnostik Folie 36 von 43

37 Eine Untersuchung, bevorzugt eine kontinuierliche Analyse, der wichtigsten Betriebsmedien wie Kesselumlaufwasser und Schmieröle ist erforderlich, um deren Qualität zu überwachen. Darüber hinaus kann eine plötzliche starke Abnahme der Qualität der Betriebsmedien Hinweis auf ein Problem an anderer Stelle, wie erhöhten Verschleiß, sein. Folie 37 von 43

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41 Prozessdiagnostik Folie 41 von 43

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43 Weitergehende Informationen sind zu erhalten, wenn zum einfachen Soll- Istwertvergleich (Druck, Temperatur, Volumenstrom, Leistung sind innerhalb der Vorgabewerte) eine Bilanzierung für die Istwerte und deren Vergleich mit einer Sollwertbilanzierung tritt (Ebsilon). Damit sind versteckte Fehler zu erkennen, die sich nur in einer unausgeglichenen Bilanz auswirken. (Ähnlich dem Gleichdick bei der mechanischen Fertigung) Folie 43 von 43

44 Bsp.: Diagnoseverfahren für Schiffsmaschinenanlagen Folie 44 von 43