[发明专利]水轮机顶盖螺栓工况实时报警方法及系统

说明书

本发明公开了一种水轮机顶盖螺栓工况实时报警方法，包括采集螺栓参数、初始预紧力、开机工况下螺栓历史健康应力范围和停机工况下螺栓历史健康应力范围；根据螺栓参数和开机工况下螺栓历史健康应力范围，计算开机工况下若干告警阈值；根据螺栓参数、初始预紧力和停机工况下螺栓历史健康应力范围，计算停机工况下若干告警阈值；采集实时工况和螺栓实时应力；判断螺栓实时应力所处的对应工况下的告警阈值区间，发出与告警阈值区间对应的预设告警信息。同时公开了相应的系统。本发明根据不同的工况计算不同的告警阈值，根据实时应力所处的告警阈值区间，发出对应的预设告警信息，实现了螺栓工况实时报警，保障了水轮机顶盖及机组运行安全。

技术领域

本发明涉及一种水轮机顶盖螺栓工况实时报警方法及系统，属于于设备状态监测和故障诊断领域。

背景技术

在水电行业中，水电机组的水轮机机顶盖通过螺栓连接，螺柱若未能按照设计的预紧力拧紧，使得螺柱逐渐松动，会导致螺柱产生疲劳裂纹和疲劳断裂，影响水电机组的安全稳定；因此在水电系统中需要一种对水轮机顶盖螺栓工况进行报警的方法。

发明内容

本发明提供了一种水轮机顶盖螺栓工况实时报警方法及系统，解决了背景技术中披露的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

水轮机顶盖螺栓工况实时报警方法，包括，

采集螺栓参数、初始预紧力、开机工况下螺栓历史健康应力范围和停机工况下螺栓历史健康应力范围；

根据螺栓参数和开机工况下螺栓历史健康应力范围，计算开机工况下若干告警阈值；

根据螺栓参数、初始预紧力和停机工况下螺栓历史健康应力范围，计算停机工况下若干告警阈值；

采集实时工况和螺栓实时应力；

判断螺栓实时应力所处的对应工况下的告警阈值区间，发出与告警阈值区间对应的预设告警信息。

开机工况下螺栓历史健康应力范围的上、下限分别为开机工况下历史健康数据M％置信度的最大值和最小值；停机工况下螺栓历史健康应力范围的上、下限分别为停机工况下历史健康数据M％置信度的最大值和最小值。

螺栓参数包括螺栓最小直径和屈服强度。

开机工况下告警阈值计算公式为，

T11＝σs×a

T12＝V1×b

T13＝V2×c

其中，T11、T12、T13为开机工况下三个告警阈值，a、b、c为参数，σs为螺栓屈服强度，V1为开机工况下螺栓历史健康应力范围的下限，V2为开机工况下螺栓历史健康应力范围的上限；

停机工况下告警阈值计算公式为，

T01＝σs×a

T02＝V3×d

T03＝V4×e

T04＝F/A×f

其中，T01、T02、T03、T04为停机工况下三个告警阈值，d、e、f为参数，F为初始预紧力，A为螺栓最小直径，V3为停机工况下螺栓历史健康应力范围的下限，V4为停机工况下螺栓历史健康应力范围的上限。

水轮机顶盖螺栓工况实时报警系统，包括，

历史采集模块：采集螺栓参数、初始预紧力、开机工况下螺栓历史健康应力范围和停机工况下螺栓历史健康应力范围；

开机工况阈值计算模块：根据螺栓参数和开机工况下螺栓历史健康应力范围，计算开机工况下若干告警阈值；