KR101391214B1 - 산업 스케일 설비를 작동하기 위한 방법 및 안내 시스템 - Google Patents

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아르노 룀프케
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Abstract

본 발명은 산업 스케일 설비, 특히 전력 플랜트 설비를 작동하기 위한 방법에 관한 것이고, 이 방법에 따르면 기술 설비의 작동 상태를 특징짓는 복수의 설비 작동 파라미터와 기술 설비의 복수의 선택된 컴포넌트와 개별적으로 관련된 복수의 컴포넌트 작동 파라미터가 메모리 소자(2)에 저장되고 모니터된다. 각각의 컴포넌트의 현재 피로 상태를 특징짓는 피로 특성값은 저장된 설비 작동 파라미터 및/또는 저장된 관련 컴포넌트 작동 파라미터에 기초하여 필요에 따라 각각의 선택된 컴포넌트에 대해서 결정된다. 본 발명의 목적은 특히 자원을 보호하는 설비의 작동을 개발하는 것이다. 이러한 목적을 위해, 관련된 피로 예측값은 상태의 계획된 변화를 특징짓는 안내 파라미터(guiding parameters)에 기초하여 각각의 선택된 컴포넌트에 대한 현재 피로 상태를 특징짓는 피로 특성값으로부터 결정된다.

Description

산업 스케일 설비를 작동하기 위한 방법 및 안내 시스템 {METHOD FOR OPERATING AN INDUSTRIAL SCALE INSTALLATION AND GUIDANCE SYSTEM FOR SAME}
본 발명은 산업 스케일 설비, 특히 전력 플랜트 설비를 작동하기 위한 방법에 관한 것이고, 기술 설비의 개별적인 작동 상태를 특징짓는 복수의 설비 작동 파라미터와 기술 설비의 복수의 선택된 컴포넌트에 대해서 각각 개별적인 컴포넌트에 대한 관련된 복수의 컴포넌트 작동 파라미터가 모니터되고 저장 장치에서 저장되며, 개별적인 컴포넌트의 현재 피로 상태를 특징짓는 특성 피로값이 저장된 설비 작동 파라미터 및/또는 저장된 할당 컴포넌트 작동 파라미터에 기초하여 필요에 따라 선택된 컴포넌트 또는 그 각각에 대해 결정된다. 또한, 본 발명은 산업 스케일 설비, 특히 전력 플랜트 설비에 대한 안내 시스템과 관련이 있고, 이는 설비 컴포넌트들에 대한 피로값들의 결정을 위해 예를 들어 저장 장치, 평가 유닛 및 이와 유사한 것에 관해서 적절한 방식으로 설계되며 따라서 언급한 방법을 수행하는데 적절하다.
기술 또는 산업 스케일 설비들은 산업의 가장 다양한 분야에서 발견되는데 예를 들어 특정 제품을 제작하는데 이용되고 또한 원료를 처리하거나 정제하는데 이용되며 특별한 전기적 에너지를 만들거나 또는 자동화된 방식으로 이전의 수동적 활동을 수행하는데 이용된다. 특히 전력 플랜트 설비와 같은 피니쉬된(finished) 산업 스케일 설비는 일반적으로 복수의 설비 컴포넌트로 이루어지고, 이는 개별적인 산업 스케일 설비의 개별적인 기능을 실현한다. 많은 이러한 설비 컴포넌트들은 작동 수명 동안 기계적 또는 작동적으로 유도된 마모에 노출된다. 기술 설비의 서비스 수명 동안 설비 컴포넌트의 마모는 마모 한계가 초과된 것처럼 설비의 설계 단계에서부터 중요한 면을 나타내고, 기술 설비의 기능 또는 적어도 영향을 받은 컴포넌트는 더 이상 안전할 수 없다.
전력 플랜트 설비에서, 보일러, 스팀 생성기, 수집기, 도관 및 이와 유사한 것과 같은 부품 또는 설비 컴포넌트는 예를 들어 압력 및 온도와 같은 주위환경의 파라미터에서의 변화에 의해 변하는 기계적 응력에 노출된다. 예를 들어 출력의 증가 또는 감소와 같은 전력 플랜트 설비의 상태의 변화와 일반적으로 연관된 전력 플랜트 설비의 상이한 로딩(loading) 또는 로드 변화는 일반적으로 영향받은 컴포넌트에서의 가능한 상당한 물질 변형을 초래하고, 소위 부품 피로에 대해 이는 일정한 한계 위에서 부품 피로를 초래한다. 특히 이러한 피로는 개별적인 전력 플랜트 컴포넌트 또는 설비 컴포넌트의 작동 수명 또는 최대 허용 가능한 작동 수명을 제한한다. 이러한 이유 때문에 선택된 설비 부품의 부품 피로는 산업 스케일 설비의 계획 동안 그리고 또한 수리 및 유지보수 사이클의 계획 동안 고려되며 이에 의해 부품 고장 이전에 좋은 타이밍에서 필요한 개별적인 컴포넌트의 교체를 보장할 수 있다.
설비 계획 동안 이러한 피로 현상을 적절히 고려하기 위해, 전력 플랜트 부품의 구성 또는 설계 동안, 최소 서비스 수명을 보장하기 위해, 개별적인 컴포넌트 또는 부품은 전력 플랜트 설비의 작동의 예정된 모드로 각각 뜨거운 시작(hot starts), 따뜻한 시작(warm starts), 및 차가운 시작(cold starts)의 예정된 수를 포함한, 로드 변화의 유형의 제한된 숫자로 이루어진 예정된 로드 스펙트럼에 일반적으로 따른다.
이러한 표준 유형의 로드 변화에 대해서, 영향받은 컴포넌트의 개별적인 피로 기여는 일반적으로 전개되는(deployed) 유한 성분 계산(finite element calculation)과 같은 비교적 복잡한 계산 방법으로 이후에 로드 변화의 각각의 유형에 대해서 결정된다. 이후 개별적인 설비 컴포넌트들은 일반적으로 얻어진 결과를 고려하여 설계되고 이에 의해 가해진 로드 변화의 숫자 및 개별적인 피로 기여로부터의 각각의 유형에 대해 결정된 개별적인 부품 또는 컴포넌트의 전체적인 피로는, 여전히 허용 가능한 것으로 생각되는 피로에 대한 예정된 한계값을 초과하지 않는다.
이러한 방식으로 개별적인 부품 또는 컴포넌트에서의 물질 피로를 고려하는 것은 실제 컴포넌트 반응이 적절하게 예측되게 하는 것은 아니다. 특히 전력 플랜트 설비의 또는 산업 스케일 설비의 작동의 실제 모드는 일반적으로 설계 단계에서 가정되었던 것보다 더욱 유연하고 변화 가능한 것이 일반적인데, 왜냐하면 전력 플랜트 설비의 작동 모드는 현재 로드 요구 또는 이와 유사한 것에 적응되야 하기 때문이다. 따라서, 적절한 방식으로 전력 플랜트 설비에 대한 회계 감사 계획(audit planning) 및 유지보수 동안 실제로 일어나는 피로를 고려할 수 있도록, 선택된 설비 컴포넌트의 개별적인 부품 피로가 전력 플랜트 설비 또는 다른 산업 스케일 설비에서 일반적으로 모니터된다. 부품 피로는 이 프로세스에서 일반적으로 직접 측정될 수 없기 때문에 개별적인 컴포넌트의 개별적인 주위 상태(ambient condition)를 특징짓기 위한 상응하는 특성 압력 및 온도 값들이 일반적으로 측정되고 모니터되며, 이로부터 이후에 개별적인 컴포넌트에서의 압력 및 온도 변화에 의해 야기되는 변하는 응력이 계산된다. 컴포넌트에서의 응력에 대한 결과적인 실제값은 이후에 로드 변화 사이클에서 결합되고, 개별적인 로드 변화의 레벨 및 숫자는 공지된 제한값과 비교된다. 소위 특성 피로값이라 불리는 개별적인 부품 또는 컴포넌트의 피로를 특징짓는 특성값은 이후에 결과적으로 결정되고, 이는 예를 들어 부품의 서비스 수명의 퍼센트를 특정할 수 있다. 이러한 개념으로 전체 작동 전개에 걸친 선택된 전력 플랜트 또는 설비 컴포넌트에 대한 지금까지 일어난 피로를 결정하는 것이 가능하고, 유지보수 및 회계 감사 계획 동안 이를 고려하는 것이 가능하다. 이와 상응하는 개념은 이하에서 나타난다: 예를 들어 DIN EN 12952-4: 2001-10 "워터-튜브 보일러 및 보조 설비, 파트 4: 서비스에서 보일러 수명 예상 계산, 독일 버젼 EN 12952-4:2000".
전력 플랜트 설비와 같은 이러한 산업 스케일 설비의 작동 동안, 한편으로는 마모 컴포넌트 또는 부품 또는 피로에 의해 영향받는 것들의 유지보수 및 선택적인 교체가 개별적인 컴포넌트의 파괴 또는 고장 이전에 알맞은 시간에 수행되는 것이 안전상의 이유로 필수적으로 보장되어야 한다. 다른 한편으로는 부품들이 오직 비교적 짧은 남아있는 서비스 수명을 가질 때 부품들이 실제적으로 교체되도록 작동의 특별한 경제적 모드를 보장하기 위해 그리고 불필요한 설비 정지 시간을 피하기 위해 특히 요구 구동 방식으로 산업 스케일 설비에서의 이러한 유지보수 또는 수리 개입을 수행하는 것이 필요하다. 또한, 특히 설비의 효과적이고 경제적인 작동을 위해, 개별적인 설비의 작동 모드는 자원을 보호하도록 선택되어야 하고 이에 의해 컴포넌트 및 부품에서의 마모 및 피로는 가능한 낮게 유지된다.
본 발명의 목적은 상기 언급된 유형의 산업 스케일 설비를 작동하기 위한 방법을 개발하는 것이고, 이 경우 선택된 설비 컴포넌트들을 특징짓는 특성 피로값들이 결정되며, 이러한 방식으로 개별적인 부품 또는 컴포넌트의 특히 긴 작동 서비스 수명이 뒷받침되며 여전히 특별한 요구 구동(demand-actuated) 회계 감사 및 유지보수 계획을 따르는 것이 가능하다. 이 방법을 수행하는데 특히 적절한 산업 스케일 설비에 대한 안내 시스템은 구체화될 수 있다.
본 발명에 따르면 이러한 목적은 이하의 방법에 의해 얻어지는데, 현재 피로 상태를 특징짓는 특성 피로값에 기초하여 할당된 예상 피로값이 상태의 계획된 변화를 특징짓는 안내 파라미터에 기초하여 선택된 컴포넌트 또는 선택된 컴포넌트 각각에 대해서 개별적으로 결정된다.
본 발명은 특히 자원을 보호하고 따라서 이용된 컴포넌트 또는 부품의 서비스 수명을 뒷받침하는 산업 스케일 설비 또는 전력 플랜트 설비의 작동의 모드에 대해서, 결정된 특성 피로값들이 설비의 작동 모드에 대해 간단한 부품 진단을 넘어 활성적으로 확장되어야 함을 고려한다. 이러한 목적을 위해 개별적인 컴포넌트 또는 부품의 현재 피로에 대한 결정된 실제값에 기초하여 부품 피로에 대한 예상값이 설비의 작동의 계획된 모드를 고려하여 추정 방식으로 만들어지고, 이 예상값은 예를 들어 수리 또는 유지보수 개입에 대한 요구를 결정하기 위해 보조 변수로서 이용될 수 있다. 이러한 상태 변화는 특히 전력 플랜트의 로드 변화이고, 특히 전력 플랜트 설비에 대한 중단 또는 시동 과정일 수 있다.
여기서 제공되는 개별적인 특성 피로값들을 결정하기 위해 고려되는 작동 파라미터들은 한편으로는 컴포넌트-특정된 작동 파라미터 또는 컴포넌트 작동 파라미터인 것이 바람직하고, 이는 유리하게 개별적인 컴포넌트 또는 부품의 주위 압력, 주위 온도 및/또는 주위 습도를 포함한다. 대안적으로 또는 추가적으로 관련있는 또는 특성 작동 파라미터 또는 설비 파라미터는 전체적으로 산업 스케일 설비 또는 전력 플랜트 설비의 상태에 대해서 캡쳐되고 평가되며, 이러한 파라미터는 타겟 출력 및/또는 상태를 스위치하는 설비에 대한 특성값을 포함한다. 이후 모든 이러한 파라미터로부터 개별적인 컴포넌트 또는 부품 상에 국부적으로 작용하는 압력 및 온도 값들을 결정하는 것이 가능하고, 이는 궁극적으로 기계적 응력을 유도하며 따라서 부품에서의 피로를 초래한다.
부품에서의 이러한 프로세스에서 부품 피로에 대한 특히 신뢰성 있는 특성값을 결정할 수 있기 위해, 추가적인 바람직한 실시예에서 개별적인 컴포넌트를 특징짓는 컴포넌트 파라미터들은 개별적인 특성 피로값 및/또는 개별적인 예측된 피로값을 결정할 때 고려된다. 여기서 제공된 컴포넌트 파라미터는 개별적인 컴포넌트에서의 피로 계산을 위해 중요한 압력 및/또는 온도 측정 포인트, 기하학적 치수, 그리고 물질 데이터 중에서 선택된 하나 이상인 것이 특히 유리하다.
삭제
피로를 초래하는 하위 프로세스의 복잡성은, 이용 가능한 자원을 이용하여 정밀한 특성값 또는 파라미터의 닫힌 계산(closed calculation)이 일반적으로 가능하지 않거나 또는 실용적이지 않다는 것을 의미한다. 오직 제한된 컴퓨터 용량을 이용하여 특히 신뢰성 있는 특성값 또는 파라미터를 제공할 수 있도록, 개별적인 컴포넌트 내에서 온도값 및/또는 압력값에 대한 추세 곡선은 개별적인 예상 피로값을 결정하도록 고려되는 것이 유리하다. 추세 곡선은 설비의 열역학적 시뮬레이션으로부터 결정되는 것이 유리하고, 저장된 경험적 지식 또는 보유된 경험적 값은 가능하게 필요에 따라 이용된다.
결정 및 프로세싱 비용을 특히 낮게 유지하고 따라서 특히 효과적인 방식으로 설비 진단 및 안내를 촉진하기 위해, 추가적인 또는 대안적인 유리한 실시예에서, 구체적인 계산은 이하의 지식을 이용하는데, 이는 마모 또는 피로에 의한 컴포넌트 또는 부품의 고장이 마모 또는 피로에 의해 가장 영향을 받는 컴포넌트에서 주로 그리고 배타적으로 일반적으로 일어날 것이라는 것이다. 따라서 유지보수 및 수리 계획에서의 개별적인 컴포넌트의 마모 또는 피로 상태를 고려하는 것은, 상응하는 평가가 피로 및 마모에 의해 가장 영향을 받을 것으로 기대되는 컴포넌트 상에 집중될 수 있다는 점에서 특히 효과적일 수 있다. 이를 가능하게 하기 위해, 모든 평가된 컴포넌트의 최고로 결정된 예상 피로값을 갖는 컴포넌트 또는 부품은 설비 예측 동안 주요 고려 사항에 대해서 소위 "안내 컴포넌트"로 확인된다. 안내 컴포넌트의 이러한 예상된 피로값은 수리 또는 유지보수 수단을 개시하기 위한 기준으로서 유리하게 이용된다.
특별히 유리한 한 실시예에서, 부품 또는 컴포넌트의 피로 상태의 특별한 평가는 요구 구동된 수리 또는 유비보수 계획에 대해서 이용될 뿐만 아니라 특히 자원을 보호하고 서비스 수명을 연장하는 작동 모드를 얻기 위해 산업 스케일 설비의 작동 모드를 최적화하는데도 이용된다. 이러한 목적을 위해, 가까운 미래에서 설비를 계속 작동시키는 것을 가능하게 할 수 있는 다양한 상태 또는 로드 변화 시나리오는 현재 설비 상태에 기초하여 시나리오 계획의 방식으로 분석된다. 예를 들면 전력 플랜트 설비의 현재 실제 상태에 기초하여 출력에서의 비교적 빠른, 느린-기간 증가와 출력에서의 비교적 느리게 인가된 연속적인 증가를 비교하는 것이 가능하다. 이후 예상된 피로값들은 이러한 대안적인 상태 변화 제안에 대해서 결정되고 서로 비교되며, 가장 낮은 예상된 피로값에 의해 특징지어진 가장 작은 설비 로드를 초래하는 로드 변화 프로세스 또는 가능한 상태 변화 중 하나를 선택하는데 이러한 비교가 이용된다. 상이한 가능한 상태 또는 로드 변화들의 비교는 복수의 영향을 받은 컴포넌트에 대한 예상된 피로값들의 세트에 기초하여 또는 개별적인 안내 컴포넌트의 예상된 피로값들에 기초하여 여기서 일어날 수 있다.
산업 스케일 설비, 특히 전력 플랜트 설비에 대한 안내 시스템에 대해서, 이는 저장 장치(storage facility)를 구비하고, 이 저장 장치에 기술 설비의 개별적인 작동 상태를 특징 짓는 복수의 설비 작동 파라미터와 기술 설비에서 복수의 선택된 컴포넌트에 대한 관련 복수의 컴포넌트 작동 파라미터가 저장되며 이 저장 장치는 평가 유닛으로 데이터부 상에서 연결되며, 평가 유닛은 저장된 할당 컴포넌트 작동 파라미터 및/또는 저장된 설비 작동 파라미터에 기초하여 선택된 컴포넌트 또는 각각의 현재 피로 상태를 특징 짓는 특성 피로값을 필요에 따라 개별적으로 결정하도록 설계되고, 언급된 목적은 평가 유닛이 상태의 계획된 변화를 특징 짓는 안내 파라미터에 기초하여 현재 피로 상태를 특징 짓는 특성 피로값에 기초한 선택된 컴포넌트 또는 그 각각에 대한 할당된 예상 피로값을 결정하도록 설계함으로써 얻어진다.
특히 신뢰성 있고 정밀한 평가에 대해서 산업 스케일 설비 또는 전력 플랜트 설비의 열역학 모델은 저장 유닛에 저장되고 특히 신뢰성 있는 방식으로 개별적인 컴포넌트 또는 부품에서의 온도 및 압력 로딩을 추정하는데 이용될 수 있다.
본 발명으로 얻어진 장점들은 특히 이하의 내용으로 이루어지는데, 피로 분석을 이용하여 상응하는 예상된 값을 제공하는 것은 산업 스케일 설비를 위한 특히 요구 구동된 유지보수 및 회계 감사 계획을 가능하게 하거나 또는 이를 뒷받침한다는 내용이다. 또한, 산업 스캐일 설비의 개개의 컴포넌트 또는 부품에서의 예상된 피로 기여 또는 피로 기여를 구체적으로 평가함에 의해 로드 변화 또는 상태 변화를 선택하는 것이 가능하고 이는 일반적으로 외부적으로 예정된 기본 조건에 대해 설비의 작동의 자원-보호 모드를 가능하게 한다.
본 발명의 예시적 실시예는 도면을 참고하여 더욱 자세하게 설명되고, 여기서 도면은 산업 스케일 설비, 특히 전력 플랜트 설비를 위한 안내 시스템의 개략도를 도시한다.
도 1은 산업 스케일 설비, 특히 전력 플랜트 설비를 위한 안내 시스템의 개략도를 도시한다.
개략적으로 도시된 안내 시스템(1)은 복수의 모듈 또는 컴포넌트(여기서 자세히 도시되지 않음)를 포함하고, 산업 스케일 설비 및 특히 전력 플랜트 설비에서 공통적이고 표준적으로 이용된다. 특히 전력 플랜트 설비에는 복수의 측정 포인트 또는 센서가 제공되고, 이에 의해 작동 동안 컴포넌트 및 부품의 파라미터는 모니터되며 선택적으로 기록된다. 이러한 센서 및 측정 포인트는 복수의 센서 및 측정 포인트를 포함하고, 이에 의해 전력 플랜트 설비의 개별적인 부품 또는 컴포넌트의 피로가 작동 동안 모니터된다.
이를 위해, 다른 컴포넌트들과 함께 안내 시스템(1)은 저장 장치(2)를 포함하고, 이 저장 장치는 피로 모니터링의 경우에 결정된 파라미터 및 측정 값을 기록하고 유지하도록 특별히 설계된다. 피로 모니터링에 대해 특히 관련되어 선택된 컴포넌트 및 부품을 위한 컴포넌트 파라미터는 특히 저장 장치(2)에 저장되고, 파라미터의 특정 세트는 각각의 관련 부품 또는 컴포넌트에 할당되며, 이러한 세트의 파라미터는 개별적인 컴포넌트에서의 피로 계산을 위해 중요한 압력 및/또는 온도 포인트 또는 이러한 목적을 위한 위치 데이터, 기하학적 치수, 그리고 물질 데이터 중에서 선택된 하나 이상을 포함한다. 또한, 모니터된 측정값은 필요에 따라 저장 장치(2)에 저장되고, 한편으로는 전력 플랜트 설비의 작동 상태를 특징짓는 복수의 설비 작동 파라미터가 저장되는데 예를 들어 로드 상태를 위한 특성값, 타겟 로드 및 이와 유사한 것이다. 또한, 전력 플랜트 설비의 선택된 컴포넌트에 대한 추가적인 관련 컴포넌트 작동 파라미터가 저장되고, 모니터되는 부품의 공기 압력, 공기 온도, 공기 습도와 같은 연속적인 주위 상태와 이들의 온도 및 압력이 측정값 캡쳐링(capturing) 방식으로 저장된다. 이들을 특징짓는 특정값(M)은 측정값 캡쳐링 유닛(4)에서 저장되고, 이는 그 부품을 위해 상응하는 센서에 대해 데이터 입력부 상에 연결되며 필요에 따라 저장 장치(2)에 저장된다.
또한, 측정값 캡쳐링 유닛(4)은 결정된 데이터를 평가 유닛(6)으로 전달하고, 여기서 특성 피로값들이 개별적인 부품들 또는 컴포넌트들에 대해서 필요에 따라 결정된다. 여기서 평가 유닛(6)은 개별적인 부품 피로에 대한 현재 실제 상태를 결정하도록 설계될 뿐만 아니라 평가 유닛(6)은 선택된 컴포넌트 또는 그 각각에 대한 할당된 예상 피로값을 결정하며, 이는 개별적인 컴포넌트의 현재 피로 상태에 기초하여 계획된 상태 변화, 예를 들어 로드 변화 프로세스 또는 이와 유사한 것을 이용하고 이에 의해 개별적인 상태 변화가 실행된 이후 예상된 피로 상태를 설명한다.
부품 또는 그 각각의 예측된 피로에 대한 예상을 하는 것을 가능하게 하도록, 안내 시스템(1)은 입력 유닛(8)을 포함하고 이에 의해 각각의 예에서 분석되는 상태 변화를 특징짓는 타겟 파라미터(E)가 입력될 수 있다. 특히 로드 변화를 분석할 때 계획된 출력 레벨을 얻는데 이용 가능한 시간 주기 및 설정된 전력 플랜트 출력이 입력된다.
측정값 캡쳐링 유닛(4) 및 입력 유닛(8)은 평가 유닛(6)의 제 1 시뮬레이션 모듈(10)로 데이터 출력부 상에서 연결된다. 제 1 시뮬레이션 모듈(10)에서, 예를 들어 압력, 온도 및 처리량과 같은 관련 프로세스 파라미터의 추세 곡선 및 개별적인 타겟 파라미터를 이루는데 필요한 전력 플랜트 설비를 위한 작동 프로그램은, 평가되는 로드 변화 또는 상태에 대한 입력 유닛(8)에서의 타겟 파라미터 입력, 설비 작동 파라미터 및 측정된 주위 상태로부터 미리 먼저 계산된다. 이러한 프로세스 동안 전력 플랜트의 열역학적 시뮬레이션 및/또는 열역학적 모델이 고려되고, 열역학적 모델은 제 1 시뮬레이션 모듈(10)에 저장된다. 다른 파라미터들에 더하여, 여기서 제 1 시뮬레이션 모듈(10)의 열역학적 시뮬레이션의 결과는 특히 모니터되는 부품 또는 컴포넌트에서의 압력 및 매체(media) 온도를 위한 추세 곡선이다.
이 결과는 제 2 시뮬레이션 모듈(12)로 전달되고, 여기서 개별적인 컴포넌트 또는 부품에서의 압력 및 온도를 위한 추세 곡선이 이용되고 이에 의해 모니터되는 부품에 대한 내부벽 온도 및 중앙벽 온도에 대한 추세 곡선이 결정된다. 이는 저장 장치(2)에서 유지되는 물질 파라미터 및 구성을 이용하여 실행된다.
이후이 제 3 시뮬레이션 모듈(14)에서, 부품 또는 컴포넌트에서 결정된 온도 및 압력은 부품의 내벽에서 응력 곡선을 결정하는데 이용되고, 저장 장치(2)에 저장된 부품-특정 파라미터 또는 데이터 기록은 필요에 따라 이용된다.
이후의 제 4 시뮬레이션 모듈(16)에서, 모니터되는 각각의 부품 또는 컴포넌트에 대한 결정된 응력 곡선은 분석되는 로드 변화 또는 상태에 대한 예측된 피로 기여를 결정하는데 이용된다. 이후의 제 5 시뮬레이션 모듈(18)에서, 부품 또는 컴포넌트가 최종적으로 결정되고, 이에 대해 저장 장치(2)에서 유지되는 현재 특성 피로 기여의 합과 평가되는 로드 변화 또는 상태에 의해 그리고 선행하는 제 4 시뮬레이션 모듈(16)에서 결정된 추가적인 피로 기여는 최대가 된다. 이러한 부품 또는 컴포넌트는 "안내 컴포넌트"로서 식별되고 이후의 평가에서 관련 부품으로서 이용된다. 안내 컴포넌트의 예상된 피로값은 전체로서 설비에 대한 예상된 피로 기여로서 고려되고, 예를 들면 작동 인원에게 알려주기 위해 또는 추가적인 평가를 위한 출력 유닛(20)에서 출력된다.
상이한 유형의 예상된 피로값들이 적절하게 결정된다면, 특히 요구-구동 방식으로 유지보수 또는 수리 개입을 계획하는 것이 가능하고, 안내 컴포넌트의 예상된 피로는 허용되는 또는 허용 가능하도록 간주되는 한계값과 함께 적절한 방식으로 비교된다. 추가적으로 또는 대안적으로 복수의 상이한 유형들의 상태 또는 로드 변화들이 시나리오 플래닝의 방식으로 시뮬레이션될 수 있고, 결정된 예상된 피로값들은 부품의 가장 작은 추가적인 로딩을 초래하는 로드 시나리오를 선택하는데 이용되며 이에 의해 설비의 추가적인 작동에 이용될 수 있다.

Claims (12)

  1. 산업 스케일 설비를 작동하기 위한 방법으로서,
    상기 산업 스케일 설비의 개별적인 작동 상태를 특징짓는 복수의 설비 작동 파라미터들과 그리고 상기 산업 스케일 설비의 복수의 선택된 컴포넌트들에 대해 개별적으로 개별적인 컴포넌트에 관련된 복수의 컴포넌트 작동 파라미터들이 모니터되고 그리고 상기 모니터된 설비 작동 파라미터들 및 상기 모니터된 컴포넌트 작동 파라미터들이 저장 장치(2)에 저장되고,
    상기 저장된 설비 작동 파라미터들 및/또는 상기 저장된 컴포넌트 작동 파라미터들에 기초하여, 선택된 컴포넌트 각각에 대해서, 상기 개별적인 컴포넌트의 현재 피로 상태를 특징짓는 특성 피로값이 결정되고,
    상기 산업 스케일 설비의 계획된 상태 변화를 특징짓는 안내 파라미터들을 기초로 상기 현재 피로 상태를 특징짓는 특성 피로값에 기초하여, 선택된 컴포넌트 각각에 대해서 개별적으로 할당 예상 피로값이 결정되며,
    최대로 결정된 예상 피로값을 가진 컴포넌트가 안내 컴포넌트로서 판정되고(identified), 상기 안내 컴포넌트의 예상 피로값이 복수의 가능한 계획된 상태 변화들에 대해서 개별적으로 결정되며, 상기 안내 컴포넌트의 상기 결정된 예상 피로값들에 기초하여 상기 상태 변화들 중 하나가 선택되고 개시되는 것을 특징으로 하는,
    산업 스케일 설비를 작동하기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 컴포넌트 작동 파라미터들은 개별적인 컴포넌트의 주위 압력, 주위 온도 및/또는 주위 습도에 대한 특성값들을 포함하는,
    산업 스케일 설비를 작동하기 위한 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 설비 작동 파라미터들은 설비 스위칭 상태 및/또는 타겟 출력에 대한 특성값들을 포함하는,
    산업 스케일 설비를 작동하기 위한 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    개별적인 특성 피로값 및/또는 개별적인 예상 피로값을 결정할 때 상기 개별적인 컴포넌트를 특징짓는 컴포넌트 파라미터들이 고려되는,
    산업 스케일 설비를 작동하기 위한 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 컴포넌트 파라미터들은 물질 데이터, 상기 개별적인 컴포넌트의 기하학적 치수, 그리고 피로 계산에 관련된 온도 및/또는 압력 측정 포인트의 위치 데이터 중에서 선택된 하나 이상을 포함하는,
    산업 스케일 설비를 작동하기 위한 방법.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 개별적인 컴포넌트 내의 온도값 및/또는 압력값들에 대한 추세 곡선들이 상기 개별적인 예상 피로값을 결정하는데 고려되는,
    산업 스케일 설비를 작동하기 위한 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 추세 곡선들은 상기 설비의 열역학적 시뮬레이션으로부터 결정되는,
    산업 스케일 설비를 작동하기 위한 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 안내 컴포넌트의 예상 피로값이 수리 또는 유지보수 수단을 개시하기 위한 기준으로서 이용되는,
    산업 스케일 설비를 작동하기 위한 방법.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    일 세트의 예상 피로값들이 복수의 가능한 계획된 상태 변화들에 대해서 개별적으로 결정되고,
    상기 상태 변화들 중 하나가 상기 결정된 예상 피로값들에 기초하여 선택되고 개시되는,
    산업 스케일 설비를 작동하기 위한 방법.
  10. 산업 스케일 설비를 위한 안내 시스템(1)으로서,
    데이터부 상에서 평가 유닛(6)으로 연결되는 저장 장치(2)를 구비하고,
    산업 스케일 설비의 개별적인 작동 상태를 특징짓는 복수의 설비 작동 파라미터들과 상기 산업 스케일 설비 내 복수의 선택된 컴포넌트들에 관련된 복수의 컴포넌트 작동 파라미터들이 상기 저장 장치(2)에 저장되고,
    상기 평가 유닛(6)은 상기 저장된 설비 작동 파라미터들 및/또는 상기 저장된 컴포넌트 작동 파라미터들에 기초하여, 선택된 컴포넌트 각각의 현재 피로 상태를 특징짓는 특성 피로값을 개별적으로 결정하도록 설계되고,
    상기 평가 유닛(6)은,
    a) 계획된 상태 변화를 특징짓는 안내 파라미터들을 기초로 상기 현재 피로 상태를 특징짓는 특성 피로값에 기초하여, 선택된 컴포넌트 각각에 대한 할당된 예상 피로값을 결정하고,
    b) 최대인 예상 피로값을 가진 컴포넌트를 안내 컴포넌트로서 판정하며,
    c) 복수의 가능한 계획된 상태 변화들에 대해서 개별적으로 상기 안내 컴포넌트의 예상 피로값을 결정하도록 설계된 것을 특징으로 하는,
    산업 스케일 설비를 위한 안내 시스템(1).
  11. 삭제
  12. 삭제
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