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JPS6244083B2 - - Google Patents
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JPS6244083B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6244083B2
JPS6244083B2 JP56122973A JP12297381A JPS6244083B2 JP S6244083 B2 JPS6244083 B2 JP S6244083B2 JP 56122973 A JP56122973 A JP 56122973A JP 12297381 A JP12297381 A JP 12297381A JP S6244083 B2 JPS6244083 B2 JP S6244083B2
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JP
Japan
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valve
turbine valve
stroke
deviation
pressure
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Application number
JP56122973A
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Japanese (ja)
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JPS5825502A (en
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Hiroshi Oota
Hidesumi Kuwajima
Tsuguaki Koga
Hidenori Inoe
Hidetoshi Hamaoka
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Hitachi Service Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
Hitachi Industry and Control Solutions Co Ltd
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Hitachi Engineering Co Ltd Ibaraki
Hitachi Service Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6244083B2 publication Critical patent/JPS6244083B2/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D17/00Regulating or controlling by varying flow
    • F01D17/02Arrangement of sensing elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K37/00Special means in or on valves or other cut-off apparatus for indicating or recording operation thereof, or for enabling an alarm to be given
    • F16K37/0075For recording or indicating the functioning of a valve in combination with test equipment
    • F16K37/0083For recording or indicating the functioning of a valve in combination with test equipment by measuring valve parameters

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は蒸気タービン、ガスタービン等の高温
流体用の開閉弁の作動状態を自動的に診断するタ
ービン弁診断装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a turbine valve diagnostic device that automatically diagnoses the operating state of an on-off valve for high-temperature fluid in a steam turbine, gas turbine, or the like.

蒸気タービンにおいて、主蒸気止め弁、再熱蒸
気止め弁、インタセプト弁等の主要蒸気開閉弁は
重要な構成部材であり、高度の信頼性を要求され
る。したがつて、蒸気タービンの稼動中、これら
弁類の監視を続け、故障の兆候を早期に発見する
ことが大切である。
In a steam turbine, main steam on-off valves such as a main steam stop valve, a reheat steam stop valve, and an intercept valve are important components and are required to have a high degree of reliability. Therefore, it is important to continue monitoring these valves while the steam turbine is in operation to detect signs of failure early.

第1図は前記主蒸気止め弁の一例であり、上蓋
2を備えた主弁ケーシング1の中にストレーナ3
と弁座5とが設けられている。弁本体4は弁棒6
と一体的に連設され、この弁棒6をブツシユ8
a,8b,8cによつて摺動自在に支承されるこ
とにより、弁座5に密着、離間自在に開閉作動で
きる構造になつている。7はハウジングである。
弁本体4の駆動部分は、油圧アクチユエータ9、
油圧シリンダ10、ピストン11及びそのピスト
ンロツド12とからなる。11aはピストンリン
グ、8dはブツシユである。前記の弁棒6とピス
トンロツド12とはカツプリング13によつて接
続されている。そして圧縮ばね14はピストン1
1を下方に付勢している。
FIG. 1 shows an example of the main steam stop valve, in which a strainer 3 is placed inside a main valve casing 1 equipped with an upper lid 2.
and a valve seat 5 are provided. The valve body 4 is the valve stem 6
The valve stem 6 is connected to the bush 8.
By being slidably supported by a, 8b, and 8c, it is structured so that it can be opened and closed in close contact with the valve seat 5 and can be moved away from the valve seat 5. 7 is a housing.
The driving part of the valve body 4 is a hydraulic actuator 9,
It consists of a hydraulic cylinder 10, a piston 11 and its piston rod 12. 11a is a piston ring, and 8d is a bush. The valve stem 6 and the piston rod 12 are connected by a coupling 13. And the compression spring 14 is the piston 1
1 is biased downward.

以上のような構造の弁装置における重大な故障
の一つにステイツクがある。この故障は弁棒6と
ブツシユ8a〜8cとの間の適正なギヤツプが維
持できなくなつて焼付、噛込みなどを起し摺動不
能に至るものである。適正なギヤツプが維持でき
なくなる原因としては、スケールの発生、異物の
侵入、弁棒6の曲がり、カツプリング13の芯狂
いなど、多くの事項が関係する。そして、ステイ
ツクは突然発生するものではなく、多くの場合摺
動の不良、ビビリ、チヤタリングなどの異常が発
生し、これが漸次拡大してステイツクに至る。こ
のため、ステイツクを予防するためには、これら
の弁作動の軽微な異常を早期に発見して早期に適
切な処理をすることが極めて重要である。
Stakes are one of the serious failures in valve devices having the structure described above. This failure occurs when a proper gap cannot be maintained between the valve stem 6 and the bushes 8a to 8c, resulting in seizure, jamming, etc., resulting in the inability to slide. There are many reasons why a proper gap cannot be maintained, such as scale formation, intrusion of foreign matter, bending of the valve stem 6, and misalignment of the coupling 13. Stakes do not occur suddenly; in many cases, abnormalities such as poor sliding, chatter, and chattering occur, which gradually expand and lead to stagnation. Therefore, in order to prevent stuck valves, it is extremely important to detect these minor abnormalities in valve operation at an early stage and take appropriate measures at an early stage.

発電所等におけるタービンの主要蒸気弁の点検
は、通常1日1回、次記第2図のごとく手動テス
ト装置を用いて弁の全開→全閉、および全閉→全
開の作動を行い、運転員が目視でその作動状態を
チエツクする。第2図において、油圧シリンダ1
0のピストン上部室はドレン回路15を介して常
時油タンク16に連通されている。制御油17が
油圧シリンダ10のピストン下部室に注入される
と、圧縮ばね14の付勢力に抗してピストン11
を押し上げ、弁本体4を開弁させる。この制御油
17が供給を断たれると、ピストン11は圧縮ば
ね14の付勢力で下降せしめられ、弁本体4が閉
弁する。89は非常事態における緊急閉弁用のリ
レーダンプ弁で、正常運転時は危急遮断油18に
よつて押し上げられて閉弁している。危急遮断油
18の供給を断たれると前記のリレーダンプ弁8
9が開弁して、油圧シリンダ10のピストン下部
室を油タンク16に連通させ、弁本体4を緊急閉
弁させる。
Inspections of the main steam valves of turbines at power plants, etc. are normally carried out once a day by operating the valves from fully open to fully closed and from fully closed to fully open using a manual test device as shown in Figure 2 below. A staff member visually checks its operating condition. In Fig. 2, hydraulic cylinder 1
The upper chamber of the piston 0 is constantly communicated with an oil tank 16 via a drain circuit 15. When the control oil 17 is injected into the piston lower chamber of the hydraulic cylinder 10, the piston 11 resists the biasing force of the compression spring 14.
Push up to open the valve body 4. When the supply of the control oil 17 is cut off, the piston 11 is lowered by the biasing force of the compression spring 14, and the valve body 4 is closed. Reference numeral 89 is a relay dump valve for emergency closing in an emergency situation, and during normal operation, it is pushed up by the emergency shutoff oil 18 and closed. When the supply of emergency shutoff oil 18 is cut off, the relay dump valve 8
9 is opened, the piston lower chamber of the hydraulic cylinder 10 is communicated with the oil tank 16, and the valve body 4 is urgently closed.

前述の毎日1回の弁作動テストを行うには、テ
スト装置スイツチ48を閉じる。するとテスト装
置電磁弁91が開かれて圧縮空気19が空気シリ
ンダ96のピストン下部室に流入し、レバー20
を動かしてテストパイロツト弁90を上昇させて
制御油17を遮断する。これによつて油圧シリン
ダ10のピストンが下降し、弁本体4が閉弁す
る。次いでスイツチ48を開くと、前記と逆の作
用で弁本体4が開弁する。上述の閉弁、開弁の作
動を運転員が目視検査して異常の有無を判定す
る。
To perform the once-daily valve actuation test described above, test equipment switch 48 is closed. Then, the test device solenoid valve 91 is opened and the compressed air 19 flows into the piston lower chamber of the air cylinder 96, and the lever 20
is moved to raise the test pilot valve 90 and shut off the control oil 17. As a result, the piston of the hydraulic cylinder 10 descends, and the valve body 4 closes. Next, when the switch 48 is opened, the valve body 4 is opened by the opposite action to that described above. An operator visually inspects the valve closing and opening operations described above to determine whether there is any abnormality.

しかし、上述のような検査方法では、目や耳で
感知し得るような弁作動の異常は発見できるが、
軽微な故障兆候は熟練した作業員でも発見が困難
である。
However, although the testing methods described above can detect abnormalities in valve operation that can be detected with the eyes and ears,
Minor signs of failure are difficult to detect even by experienced workers.

本発明は以上の事情に鑑みてなされ、タービン
の開閉弁装置における軽微な故障の兆候の有無
を、敏感に、かつ正確に診断し得る装置を提供す
ることを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a device that can sensitively and accurately diagnose the presence or absence of signs of minor failures in a turbine on-off valve device.

上記の目的を達成するため、本発明は、弁本体
を駆動する駆動媒体の圧力を検出するセンサを設
けると共に弁本体のストロークもしくは弁本体の
全開、全閉を感知するセンサを夫々設け、かつ、
前記各センサが発する電気信号を自動的に処理し
て前記の弁本体の開閉作動の異常の有無を判定す
る演算処理装置を設けたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a sensor that detects the pressure of the driving medium that drives the valve body, and also provides sensors that detect the stroke of the valve body or whether the valve body is fully open or fully closed, and
The present invention is characterized in that an arithmetic processing device is provided that automatically processes electrical signals generated by each of the sensors and determines whether or not there is an abnormality in the opening/closing operation of the valve body.

次に本発明の一実施例を第2図乃至第6図によ
つて説明する。第2図に示すごとく、油圧シリン
ダ10に油圧を検知する圧力センサ70を取付
け、弁棒6とピストンロツド12とを接続するカ
ツプリング13にはレバー装置21を介してポジ
シヨンセンサ92を取付けて弁本体4の動きを検
出させる。また、弁本体4の全開位置を検出する
リミツトスイツチ51と、全閉位置を検出するリ
ミツトスイツチ52とを設ける。
Next, one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 6. As shown in FIG. 2, a pressure sensor 70 for detecting oil pressure is attached to the hydraulic cylinder 10, and a position sensor 92 is attached via a lever device 21 to the coupling 13 that connects the valve stem 6 and the piston rod 12. Let the movement of 4 be detected. Further, a limit switch 51 for detecting the fully open position of the valve body 4 and a limit switch 52 for detecting the fully closed position are provided.

第3図は本実施例のハードシステムの構成を示
す。前記の弁全開検出リミツトスイツチ51、弁
全閉検出リミツトスイツチ52、およびこのテス
ト装置の作動スイツチ48の出力信号をデジタル
入力回路41に入力させる。前記油圧シリンダ1
0の油圧は圧力センサ70で検知し、信号変換器
71にて油圧に対応した電圧信号又は電流信号に
変換し、また、ポジシヨンセンサ92の機械的動
きは信号変換器55で弁のストロークに応じた電
圧信号又は電流信号に変換して夫々アナログ入力
回路40に入力させる。これらをマイクロコンピ
ユータ42で処理し、その結果をデジタル出力回
路44を介して表示ランプ45に表示するととも
に、プリンタ46又はCRTデイスプレイ装置4
7で出力させる。また、過去のデータは外部記憶
装置43に貯蔵しておいて必要に応じて読み出さ
せる。
FIG. 3 shows the configuration of the hardware system of this embodiment. The output signals of the fully open valve detection limit switch 51, the fully closed valve detection limit switch 52, and the operating switch 48 of this test device are input to the digital input circuit 41. Said hydraulic cylinder 1
0 oil pressure is detected by the pressure sensor 70 and converted into a voltage signal or current signal corresponding to the oil pressure by the signal converter 71, and the mechanical movement of the position sensor 92 is converted into a valve stroke by the signal converter 55. The signal is converted into a corresponding voltage signal or current signal and input into the analog input circuit 40, respectively. These are processed by a microcomputer 42, and the results are displayed on a display lamp 45 via a digital output circuit 44, as well as a printer 46 or a CRT display device 4.
7 to output. Further, past data is stored in the external storage device 43 and read out as needed.

次に、本実施例の診断装置の演算処理装置の構
成を第4図について説明する。弁の開閉位置を検
出したポジシヨンセンサ92の機械的動きは信号
変換器55に入力され、油圧シリンダの油圧は圧
力センサ70から信号変換器71に入力され、各
信号変換器55,71によつて電圧信号若しくは
電流信号に変換される。この信号出力は全開検出
リミツトスイツチ51および全閉検出リミツトス
イツチ52によつて開閉作動せしめられる開閉器
51aを介してデータ貯蔵器56に入力するよう
に構成されている。上記の開閉器51aは、リミ
ツトスイツチ51と同52との両方が開けば閉と
なり、何れか一方が閉じていれば開となる構造の
ものである。油圧信号は信号変換器71からデー
タ貯蔵器56に入力され、またストローク信号は
信号変換器55からストローク同期器60に入力
される。ストローク同期器60は実測されるスト
ローク信号が一定間隔の油圧信号サンプリングス
トロークに達するごとにタイミング制御器57へ
信号を出力し、この信号にしたがつてタイミング
信号がデータ貯蔵器56に入力される。即ち、デ
ータ貯蔵器56には一定ストローク間隔ごとの実
測油圧値が記憶される。データ貯蔵器56はその
記憶した電気信号データを偏差演算器63に入力
し、また基準値演算器61が基準油圧値を一定ス
トローク間隔ごとに演算し、この結果を基準値貯
蔵器62に入力すると共にその出力を偏差演算器
63に入力する。そしてこの偏差演算器63で両
者を比較して偏差を算出する。
Next, the configuration of the arithmetic processing unit of the diagnostic device of this embodiment will be explained with reference to FIG. The mechanical movement of the position sensor 92 that detects the opening/closing position of the valve is input to the signal converter 55, and the oil pressure of the hydraulic cylinder is input from the pressure sensor 70 to the signal converter 71, and the signal converter 55, 71 inputs the hydraulic pressure of the hydraulic cylinder to the signal converter 71. The signal is then converted into a voltage signal or a current signal. This signal output is configured to be input to the data storage 56 via a switch 51a which is opened and closed by a fully open detection limit switch 51 and a fully closed detection limit switch 52. The switch 51a described above is closed when both limit switches 51 and 52 are opened, and opened when either one is closed. The oil pressure signal is input from signal converter 71 to data storage 56 and the stroke signal is input from signal converter 55 to stroke synchronizer 60. The stroke synchronizer 60 outputs a signal to the timing controller 57 every time the actually measured stroke signal reaches a hydraulic signal sampling stroke at a fixed interval, and the timing signal is input to the data storage 56 in accordance with this signal. That is, the data storage 56 stores measured oil pressure values at each constant stroke interval. The data storage device 56 inputs the stored electrical signal data to the deviation calculator 63, and the reference value calculator 61 calculates a reference oil pressure value at regular stroke intervals, and inputs the result to the reference value storage device 62. At the same time, its output is input to the deviation calculator 63. Then, the deviation calculator 63 compares the two and calculates the deviation.

本例は以上のようにして基準値を記憶する機能
を備え、かつ、各センサから入力された電気信号
を基準値と比較して偏差を算出し得るように構成
する。後に詳述するごとく、本発明は、前回の測
定データを記憶しておいて、これを基準値として
次の回の測定データの偏差を算出するように構成
することに大きい特徴がある。
The present example is configured to have a function of storing a reference value as described above, and to be able to calculate a deviation by comparing electrical signals input from each sensor with the reference value. As will be described in detail later, the present invention is characterized in that the previous measurement data is stored and the deviation of the next measurement data is calculated using this as a reference value.

上述の構成と別途に偏差基準値65を設け、こ
の記憶装置が記憶している偏差基準値と、前述の
偏差演算器63が算出した偏差値とを比較演算す
る偏差比較器64を設け、その比較結果によつて
弁作動の異常の有無を判定する偏差判定器66を
設ける。
A deviation reference value 65 is provided separately from the above-described configuration, and a deviation comparator 64 is provided which compares and calculates the deviation reference value stored in this storage device with the deviation value calculated by the above-mentioned deviation calculator 63. A deviation determiner 66 is provided which determines whether or not there is an abnormality in valve operation based on the comparison result.

本例は以上のようにして、偏差基準値を記憶す
る機能、並びに算出した偏差値を上記の偏差基準
値と比較、判定する機能を有するように構成す
る。
As described above, this example is configured to have a function of storing the deviation reference value and a function of comparing and determining the calculated deviation value with the above deviation reference value.

上記の偏差判定器66の判定結果を表示する表
示装置67に上記の偏差判定器66の出力信号を
入力させる。
The output signal of the deviation determiner 66 is input to a display device 67 that displays the determination result of the deviation determiner 66.

本実施例は以上のように構成される。次に、そ
の作動を説明する。第2図に示されたテスト装置
のスイツチ48を閉じると、即述の如く弁本体4
が閉弁作動し、上記のスイツチ48を開くと弁本
体4が開弁作動する。弁本体4が閉弁し始めたと
き全開検出リミツトスイツチ51が開き、弁本体
4が閉弁し終つたとき全閉検出リミツトスイツチ
52が閉じる。そして閉弁作動が行われている途
中でポジシヨンセンサ92は弁本体4に従つて動
く。
This embodiment is configured as described above. Next, its operation will be explained. When the switch 48 of the test device shown in FIG. 2 is closed, the valve body 4
When the switch 48 is opened, the valve body 4 is opened. When the valve body 4 begins to close, a fully open detection limit switch 51 opens, and when the valve body 4 finishes closing, a fully closed detection limit switch 52 closes. During the valve closing operation, the position sensor 92 moves according to the valve body 4.

(第4図参照)上述の作動において全開検出リ
ミツトスイツチ51が開くと、これに連動する開
閉器51aが閉じ、信号変換器55が発する弁位
置を表わす電気的信号がストローク同期器60に
送られる。また、この弁位置に相当する油圧シリ
ンダの圧力信号が信号変換器71によりデータ貯
蔵器56に電気的信号で送られる。データ貯蔵器
56は容量に限界があり、一定間隔でサンプリン
グする必要がある。従つて一定ストローク間隔ご
とに収録信号をデータ貯蔵56に送信する。即
ち、ストローク同期器60により実測ストローク
値が一定の油圧サンプリングストローク値に達す
ると貯蔵タイミング信号をタイミング制御器57
へ発信させ、このタイミング制御器57よりデー
タ貯蔵器56に上記信号を発する。このようにし
て弁が全開から全閉に達するまで、一定ストロー
ク間隔ごとに油圧信号をデータ貯蔵器56に貯蔵
する。そして全閉検出リミツトスイツチ52が
ONとなると油圧信号が切れ、データ貯蔵器56
への収録は停止する。貯蔵されたデータの一例を
第5図に示す。この図は横軸に弁本体の閉弁スト
ローク(単位:%)をとり、縦軸に弁本体を駆動
する油圧シリンダの油圧変動量(単位:Kg/cm2
g)をとつたものである。21の実線で示している
のが弁の閉方向テスト時に貯蔵された実測値の油
圧曲線である。実測値21は連続線で示している
が、一定ストローク間隔ごとのサンプリングのた
め、点の連続から成り立つている。この一定スト
ローク間隔ごとに基準値演算器61にて基準特性
を演算する。基準特性のうち油圧変動が大きく誤
判定の可能性がある部分は無視し、その他の部分
については下記の演算関数にて基準値を演算して
いる。
(See FIG. 4) When the full-open detection limit switch 51 opens in the above-described operation, the switch 51a linked thereto closes, and an electrical signal representing the valve position generated by the signal converter 55 is sent to the stroke synchronizer 60. Further, a pressure signal of the hydraulic cylinder corresponding to this valve position is sent as an electrical signal to the data storage device 56 by the signal converter 71. Data storage 56 has a limited capacity and must be sampled at regular intervals. Accordingly, recording signals are transmitted to data storage 56 at regular stroke intervals. That is, when the actual stroke value reaches a certain oil pressure sampling stroke value by the stroke synchronizer 60, the storage timing signal is transmitted to the timing controller 57.
The timing controller 57 sends the signal to the data storage 56. In this manner, the oil pressure signal is stored in the data storage 56 at regular stroke intervals until the valve goes from fully open to fully closed. Then, the fully closed detection limit switch 52
When turned ON, the oil pressure signal is cut off and the data storage 56
Recording will be stopped. An example of stored data is shown in FIG. In this figure, the horizontal axis shows the valve closing stroke (unit: %), and the vertical axis shows the amount of oil pressure fluctuation of the hydraulic cylinder that drives the valve body (unit: Kg/cm2 ).
g). The solid line at 21 is the hydraulic pressure curve of the actual value stored during the valve closing direction test. Actual measurement value 21 is shown as a continuous line, but it is made up of a series of points because it is sampled at regular stroke intervals. A reference characteristic is calculated by the reference value calculator 61 at each constant stroke interval. Among the reference characteristics, parts where oil pressure fluctuations are large and there is a possibility of misjudgment are ignored, and reference values for other parts are calculated using the following calculation function.

g(x)=a+b・X+c・X2+d・X3+ e・X4+f・X5 ……(1) ここで g(x):油圧基準値関数(Kg/cm2・g) a、b:係数 X:弁本体の閉弁ストローク(%) (1)式により基準値22の油圧曲線を一定サンプリ
ング間隔ごとに基準油圧値として求め、差準値貯
蔵器62に貯蔵する。次に偏差演算器63にて実
測値21と基準値22との偏差を求める。即ち、 Δ(x)=f(x)−g(x) ここで Δ(x):偏差関数 f(x):実測油圧関数 g(x):基準油圧関数 これを第6図に示す。この図の横軸には弁本体
の閉弁ストローク(単位:%)をとり、縦軸には
弁本体を駆動する油圧シリンダの油圧偏差(単
位:%)をとつたもので、零を中心に上側が正偏
差、下側が負偏差である。偏差値±10%をステツ
ク兆候点、偏差値±20%をアラーム点と定めてお
く。これらの管理点は経験的データに基づいて適
宜に設定することができる。23の例では偏差値特
性が10%の横軸上とほぼ同一であり、ほとんど正
常な作動状態と判断される。24の例では、偏差値
がアラーム点は越えていないがステツク兆候点を
越えており、異常の兆候が現われていると判断さ
れる。25の例では偏差値がアラーム点を越えてお
り、未だ固着はしていないがステツクの危険が切
迫している状態であると判断される。
g(x)=a+b・X+c・X 2 +d・X 3 +e・X 4 +f・X 5 ...(1) where g(x): Hydraulic reference value function (Kg/cm 2・g) a, b: Coefficient Next, the deviation calculator 63 calculates the deviation between the actual measurement value 21 and the reference value 22. That is, Δ(x)=f(x)−g(x) where Δ(x): deviation function f(x): measured oil pressure function g(x): reference oil pressure function This is shown in FIG. The horizontal axis of this figure shows the valve closing stroke (unit: %) of the valve body, and the vertical axis shows the hydraulic pressure deviation (unit: %) of the hydraulic cylinder that drives the valve body, with zero as the center. The upper side is positive deviation, and the lower side is negative deviation. The deviation value ±10% is set as the step symptom point, and the deviation value ±20% is set as the alarm point. These control points can be set as appropriate based on empirical data. In example 23, the deviation value characteristic is almost the same as on the horizontal axis of 10%, and it is judged that the operating state is almost normal. In example 24, the deviation value does not exceed the alarm point, but it exceeds the step sign point, and it is determined that a sign of an abnormality has appeared. In example 25, the deviation value exceeds the alarm point, and although the stick has not yet stuck, it is determined that the stick is in imminent danger.

本例においては第4図に示した偏差基準値65
に前記のステイツク兆候の10%と、ステイツクア
ラーム点の20%という基準値を記憶させておき、
偏差演算器63が算出した基準値(10%、20%)
と偏差比較器64で比較し、偏差判定器66によ
つて弁作動状態を、正常状態(10%>)、兆候あ
り(10%〜20%)、及び、危険状態(20%<)の
3区分の内いずれかの状態であるかを判定し、そ
の結果を表示装置67で表示する。
In this example, the deviation reference value 65 shown in FIG.
Store the reference values of 10% of the stagnation symptom and 20% of the stagnation alarm point in the memory.
Standard value calculated by deviation calculator 63 (10%, 20%)
The deviation comparator 64 compares the valve operation status with the deviation comparator 64, and the valve operating status is classified into three categories: normal status (10%>), symptom present (10% to 20%), and dangerous status (20%<). It is determined whether the state is in one of the categories, and the result is displayed on the display device 67.

本実施例では弁全開から全閉の場合を示したが
弁全閉から全開についても同様にステイツク兆候
判定を行うことができる。尚、この場合には負偏
差として兆候があらわれる。
In this embodiment, the case is shown in which the valve is fully open to fully closed, but the stuck sign determination can be similarly performed in the case where the valve is fully closed to fully open. In this case, a symptom appears as a negative deviation.

本例の比較演算装置は上述のように偏差基準値
を記憶する機能と、算出された偏差値を上記の基
準値に比較して判定する機能とを備えているの
で、その都度人為的な判断を必要とせず弁作動状
態の異常の有無を自動的に判定することができ
る。
The comparison calculation device of this example has the function of storing the deviation reference value as described above and the function of comparing the calculated deviation value with the above reference value and making a judgment. The presence or absence of an abnormality in the valve operating state can be automatically determined without the need for.

そして本例のように、上記の判定結果を表示す
る機能を有する機器、(例えばアラームランプ、
警報ブザー、若しくはプリンタ等)を設けておく
ことにより、作業員に格別の熟練や精神的な重負
荷を要せず迅速かつ容易に異常の兆候を感知する
ことができる。
As in this example, equipment that has the function of displaying the above judgment results (for example, an alarm lamp,
By providing an alarm buzzer, printer, etc.), it is possible to quickly and easily detect signs of abnormality without requiring special skill or mental burden on the worker.

次に本発明の他の実施例を第7図及び第8図に
示す。第5図に示したように、ステイツクの兆候
がある場合には圧力の変化率は大きなものとなる
ことから、圧力の変化率を求め、監視することに
よつても判定できる。第7図は弁の全開検出リミ
ツトスイツチ51、全閉検出リミツトスイツチ5
2が弁の動き始めを検知してから弁の全開または
全閉を検知する間、データ貯蔵器56に圧力デー
タを貯蔵した後、圧力値の変化率を変化率演算器
80にて演算し、この結果を変化率貯蔵器81に
貯蔵する。しかる後この貯蔵された変化率と変化
率基準値82とが変化率比較器83に入力され、
その結果が変化率判定器84にて判定され、この
結果が表示装置67により表示される。
Next, another embodiment of the present invention is shown in FIGS. 7 and 8. As shown in FIG. 5, when there is a sign of stagnation, the rate of change in pressure becomes large, so determination can also be made by determining and monitoring the rate of change in pressure. Figure 7 shows a fully open detection limit switch 51 and a fully closed valve detection limit switch 5.
2 detects the start of movement of the valve and then detects whether the valve is fully open or fully closed. After storing pressure data in the data storage 56, the rate of change of the pressure value is calculated by the rate of change calculator 80, This result is stored in the rate of change storage 81. Thereafter, the stored rate of change and the rate of change reference value 82 are input to the rate of change comparator 83.
The result is determined by the change rate determiner 84, and this result is displayed on the display device 67.

また、第8図のごとく時間に対する圧力の特性
を監視することによつてもステイツクの兆候が判
断できる。即ち、圧力センサ70の信号は信号変
換器71に入力され、全開検出リミツトスイツチ
51、及び全閉検出リミツトスイツチ52によつ
て信号変換器71の信号が開閉される。閉の場
合、弁ストローク信号はデータ貯蔵器56に入力
されるが、同時にタイマ54から時間信号をタイ
ミング制御器57に時間信号を送る。タイミング
制御器57はこの時間信号を受けるとデータ貯蔵
器56に適宜の時間間隔で周期的に入力信号を記
憶させる。さらにタイマ54からの時間信号が圧
力変換器71の信号と同様に全開検出リミツトス
イツチ51及び全閉検出リミツトスイツチ52に
よつて開閉されて、全ストロークタイム計測器5
8によつて計時され、この結果が全ストロークタ
イム貯蔵器59に貯蔵される。貯蔵された信号は
基準値演算器61に入力されて基準弁ストローク
時間値を演算し、この結果を基準値貯蔵器62に
入力すると共にその出力を偏差演算器63に入力
する。そしてこの偏差演算器63で、データ貯蔵
器56からの実測弁ストローク時間値と基準値貯
蔵器62からの基準弁ストローク時間を比較して
偏差を算出する。しかるのち偏差演算器63が算
出した基準値と偏差基準値65の基準値とを偏差
比較器64で比較し、偏差判定器66によつて弁
作動状態を判定し、その結果を表示装置67で表
示する。
Further, signs of stagnation can also be determined by monitoring the characteristics of pressure with respect to time as shown in FIG. That is, the signal from the pressure sensor 70 is input to the signal converter 71, and the signal from the signal converter 71 is opened and closed by the fully open detection limit switch 51 and the fully closed detection limit switch 52. When closed, the valve stroke signal is input to data store 56 while simultaneously sending a time signal from timer 54 to timing controller 57 . Upon receiving this time signal, timing controller 57 causes data storage 56 to periodically store the input signal at appropriate time intervals. Furthermore, the time signal from the timer 54 is opened and closed by the fully open detection limit switch 51 and the fully closed detection limit switch 52 in the same way as the signal from the pressure transducer 71, and the full stroke time measuring device 5
8 and the result is stored in the total stroke time storage 59. The stored signal is input to a reference value calculator 61 to calculate a reference valve stroke time value, the result is input to a reference value store 62, and its output is input to a deviation calculator 63. The deviation calculator 63 compares the actual valve stroke time value from the data storage 56 with the reference valve stroke time from the reference value storage 62 to calculate a deviation. Thereafter, the deviation comparator 64 compares the reference value calculated by the deviation calculator 63 with the reference value of the deviation reference value 65, the deviation determiner 66 judges the valve operating state, and the result is displayed on the display device 67. indicate.

以上説明したように、本発明によれば、タービ
ンの開閉弁装置の軽微な故障の兆候の有無を敏感
に、かつ正確に診断することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to sensitively and accurately diagnose the presence or absence of a sign of a minor failure in a turbine on-off valve device.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は蒸気タービンの主要蒸気弁の縦断面
図、第2図は上記の主要蒸気弁に本発明の一実施
例に係るセンサを付記した操作系統図、第3図は
本発明の一実施例におけるハードウエアの構成を
示すブロツク図、第4図は同作動系統図、第5図
は蒸気タービン主要弁のストローク特性の図表、
第6図はステイツク発生に伴うストローク特性の
変化を示す図表、第7図及び第8図は本発明の他
の実施例を示す作動系統図である。 4……弁本体、6……弁棒、40……アナログ
入力回路、41……デイジタル入力回路、45…
…表示ランプ、51……全開検出リミツトスイツ
チ、52……リミツトスイツチ、55……信号変
換器、56……データ貯蔵器、62……基準値貯
蔵器、63……偏差演算器、64……偏差比較
器、65……偏差基準値、66……偏差判定器、
67……表示装置、70……圧力センサ、71…
…信号変換器、92……ポジシヨンセンサ。
Fig. 1 is a longitudinal cross-sectional view of the main steam valve of a steam turbine, Fig. 2 is an operation system diagram in which a sensor according to an embodiment of the present invention is attached to the above-mentioned main steam valve, and Fig. 3 is an embodiment of the present invention. A block diagram showing the hardware configuration in the example, Fig. 4 is a diagram of its operation system, Fig. 5 is a diagram of the stroke characteristics of the main valves of the steam turbine,
FIG. 6 is a chart showing changes in stroke characteristics due to the occurrence of stakes, and FIGS. 7 and 8 are operation system diagrams showing other embodiments of the present invention. 4... Valve body, 6... Valve stem, 40... Analog input circuit, 41... Digital input circuit, 45...
... Display lamp, 51 ... Fully open detection limit switch, 52 ... Limit switch, 55 ... Signal converter, 56 ... Data storage device, 62 ... Reference value storage device, 63 ... Deviation calculator, 64 ... Deviation comparison device, 65...deviation reference value, 66...deviation judger,
67... Display device, 70... Pressure sensor, 71...
...Signal converter, 92...Position sensor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 シリンダとピストンとを含むアクチユエータ
によつて駆動されるタービン弁の診断装置におい
て、前記ピストンを駆動する駆動媒体の圧力を検
出するセンサと、前記タービン弁のストロークを
検出するセンサと、前記タービン弁の全閉及び全
開を検出するセンサと、タービン弁の診断時に前
記アクチユエータに駆動媒体を供給して前記ター
ビン弁を全閉から全開まで移動させるテストスイ
ツチと、前記各センサの電気信号を取り込んで、
タービン弁のストロークと前記駆動媒体の圧力と
の関係を表すストローク特性を求め、予め与えら
れた基準ストローク特性との偏差により前記ター
ビン弁の異常の有無を判定する演算処理装置を設
けたことを特徴とするタービン弁診断装置。 2 上記演算処理装置は、一定の弁ストローク間
隔ごとに前記圧力センサの発する電気信号を記憶
する機能を備えたものとすることを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載のタービン弁診断装置。 3 前記の演算処理装置は、タービン弁ストロー
クに対する駆動媒体圧力の基準値特性を記憶する
機能を有し、この基準特性値と駆動媒体圧力の実
測特性値とを比較して偏差を算出する機能を有す
るものとすることを特徴とする特許請求の範囲第
1項または第2項記載のタービン弁診断装置。
[Scope of Claims] 1. A diagnostic device for a turbine valve driven by an actuator including a cylinder and a piston, which includes a sensor that detects the pressure of a driving medium that drives the piston, and a sensor that detects the stroke of the turbine valve. a sensor that detects whether the turbine valve is fully closed or fully open; a test switch that supplies a driving medium to the actuator to move the turbine valve from fully closed to fully open when diagnosing the turbine valve; Capturing electrical signals,
The present invention is characterized by being provided with an arithmetic processing device that obtains a stroke characteristic representing the relationship between the stroke of the turbine valve and the pressure of the driving medium, and determines whether or not there is an abnormality in the turbine valve based on the deviation from a reference stroke characteristic given in advance. Turbine valve diagnostic equipment. 2. The turbine valve diagnostic device according to claim 1, wherein the arithmetic processing device has a function of storing the electrical signal generated by the pressure sensor at every fixed valve stroke interval. 3. The arithmetic processing device has a function of storing a reference value characteristic of driving medium pressure with respect to a turbine valve stroke, and a function of calculating a deviation by comparing this standard characteristic value with an actual measured characteristic value of driving medium pressure. A turbine valve diagnostic device according to claim 1 or 2, characterized in that the turbine valve diagnostic device has:
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