Экспертиза вибросигналов, возбуждаемых корпусными элементами газоперекачивающих агрегатов

№ Наименование способа Технический результат

1 2 3

2 Тепловая изоляция трубопровода и теплоизоляционный элемент - обеспечение удаления влаги, попадающей внутрь между изоляцией и трубой теплопровода - уменьшение коррозии трубы - увеличения срока службы трубопровода

3 Способ теплоизоляции трубопровода - снижение тепловых потерь - увеличение термического сопротивления изоляции - ослабление лучистого теплообмена - исключение свободной конвекции - простота осуществления - возможность использования при ремонте существующих теплотрасс

4 Способ изготовления композиционной термостойкой изоляции трубопроводов - повышение теплоизоляционных свойств - повышение механической прочности композиционной термостойкой изоляции трубопроводов - повышение ресурса эксплуатации при снижении тепловых потерь

5 Способ тепло- и гидроизоляции фасонного изделия - интенсификации процесса тепло- и гидроизоляции фасонного изделия - обеспечении дополнительной жесткости (прочности) гидроизоляционной оболочки и фасонного изделия в целом - обеспечении оперативного дистанционного контроля состояния изоляции

6 Стык трубопроводов, способ его выполнения и ремонта трубопроводов - создание надежного, долговечного неразъемного стыкового соединения предварительно теплоизолированных трубопроводов в полимерной оболочке - используется как при строительстве, так и при ремонте трубопроводов

7 Стык трубопроводов и способ его выполнения - упрощение конструкции теплоизоляционного стыка предварительно теплоизолированных проводов - уменьшить расходы за счет исключения в проведении процесса сварочного аппарата, - исключить необходимость изготовления полимерной оболочки.

Список использованных источников

1. Смородова О.В., Костарева С.Н. Энергетическая эффективность систем транспорта тепловой энергии//Трубопроводный транспорт -2011:в сб. Материалы VII Международной учебно-научно-практической конференции.-Уфа, 2011.-С.234-236.

2. Смородова О.В., Костарева С.Н. Инструментальное обследование систем теплопотребления//Трубопроводный транспорт -2011:в сб. Материалы VII Международной учебно-научно-практической конференции.-Уфа, 2011.-С.237-238.

3. Смородова О.В., Скрипченко А.С. Технико-экономическое обоснование толщины тепловой изоляции тепловых сетей//Инновационная наука, 2016. - №4-3.- С.151-154.

© Скрипченко А.С., 2016

УДК 621.644.029

О.В.Смородова

доцент кафедры Промышленная теплоэнергетика ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной

технический университет» г.Уфа, Российская Федерация

ЭКСПЕРТИЗА ВИБРОСИГНАЛОВ, ВОЗБУЖДАЕМЫХ КОРПУСНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ

ГАЗОПЕРЕКАЧИВАЮЩИХ АГРЕГАТОВ

Аннотация

Рассмотрен вибрационный метод диагностирования газоперекачивающих агрегатов магистрального

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «ИННОВАЦИОННАЯ НАУКА» №5/2016 ISSN 2410-6070_

транспорта газа. Приведен графический метод визуализации вибрационных спектров колебаний корпусных элементов газоперекачивающих агрегатов. Установлено качественное соответствие структуры трехмерных поверхностей с техническим состоянием агрегатов.

Ключевые слова

газоперекачивающий агрегат, техническое состояние, спектр вибрации

Парк газотурбинных газоперекачивающих агрегатов (ГПА), эксплуатируемых в ПАО «Газпром», содержит агрегаты более 20 типов, из которых основную долю составляют стационарные агрегаты отечественного изготовления. Значительная часть газотурбинного парка устарела [2, с.10].

Обнаружение дефектов оборудования на ранней стадии их развития является главной задачей диагностики. Наиболее широко в газовой отрасли применяется параметрический метод, трибодиагностика и идентификация дефекта агрегатов по спектру вибрации [3, с.160].

Однако, интерпретация спектральных вибрационных сигналов технологического оборудования компрессорных станций (КС) сопряжена со значительными трудностями, связанными с возможным существованием сразу нескольких дефектов, и вероятность наступления такой ситуации достаточно велика [1, с. 17].

При неясно выраженном, либо медленно развивающемся дефекте изменение вибрационных характеристик технологического оборудования имеет достаточно неопределенный характер, что связано со сложностью поведения исследуемого объекта. Как правило, подобная ситуация имеет место при переходных режимах эксплуатации ГПА, при развитии дефекта на ранней стадии, при одновременном зарождении нескольких дефектов разного типа либо при малом объеме базы данных вибрационных обследований по данному агрегату.

В случае неоднозначности оценки технического состояния агрегата с помощью количественных критериев предлагается использование качественного метода оценки состояния ГПА на основе визуализации временных рядов амплитуд виброскорости в виде фрактальных поверхностей.

Представление одномерных временных рядов псевдослучайной величины в виде трехмерных поверхностей является наиболее наглядным средством исследования стохастических закономерностей. Одним из наиболее часто применяемых способов объемного представления временного ряда некоторой измеренной величины A (i=0, 1, 2,.. N-1) является построение поверхности в координатах (Ам Ai, Ai+i), которые представляют собой последовательности значений амплитуд виброскорости колебаний корпуса подшипника агрегата со смещением во времени на интервал между измерениями. В результате подобного преобразования исходного одномерного ряда может быть построена трехмерная поверхность вида ¥(у, 9,z)=. Здесь использованы обозначения: y=Ai, ö=Ai+i z=Ai+i, i=l...N-l.

Такая поверхность имеет смысл многомерной корреляционной связи одного из временных рядов с двумя другими. В таком случае локальные экстремумы на подобной поверхности характеризуют меру тесноты корреляционной связи полученных временных рядов. Рассматривая каждый временной ряд как «прошлое», «настоящее» и «будущее» системы, можно предположить, что состояние агрегата может быть оценено по структуре полученной поверхности.

В нашем случае построение трехмерных поверхностей оптимально будет вести посредством смещения временных рядов на величину периода колебаний ГПА на основной роторной частоте f.

На рисунке 1 (а, б, в, г) приведены изображения полученных трехмерных поверхностей. Результаты построения показали, что если для заведомо исправного состояния ГПА характерна фрактальная поверхность с равномерным распределением неровностей, то при возникновении дефекта ГПА на относительно ровном фоне отчетливо прослеживается диагональный ряд локальных экстремумов. Как показал анализ виброспектров, наличие диагонального ряда обнаруживается в среднем за 2 месяца до наступления аварийного отказа. Наиболее ярко данный диагностический признак заметен в структуре поверхностей, построенных за 10 дней до аварии.

в - до аварийного отказа 120 суток г - до аварийного отказа 10 суток

Рисунок 1 - Трехмерная визуализация вибросигнала колебаний опорно-упорного подшипника турбины

низкого давления ГТК-10-4

Построение фрактальных поверхностей предложенным методом для агрегатов одного из подразделений ПАО «Газпром» позволило установить, что выявленный диагностический признак имеет место в 80% случаев оценки технического состояния агрегатов по спектрам виброскорости.

Полученные результаты позволяют рекомендовать метод трехмерного представления виброспектров подшипников ГПА в качестве дополнительного визуально наглядного критерия. Полученная оценка предлагается в качестве основания для разработки оптимальной последовательности вывода агрегатов каждой КС в ремонт. Это позволит вести обслуживание ГПА по фактическому состоянию, что даст значительный экономический эффект.

Список использованных источников:

1. Костарева С.Н. Совершенствование методов диагностирования технического состояния газоперекачивающих агрегатов на основе данных производственного мониторинга: дисс...канд.техн.наук: 25.00.19: Уфимский государственный нефтяной технический университет.- Уфа, 2002. - 163 с.

2. Байков И.Р., Китаев С.В., Шаммазов И.А. Перспективы энергоресурсосбережения в условиях длительно эксплуатируемой газотранспортной системы//Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья.-2012.-№4.-С.9-13.

3. Байков И.Р., Китаев С.В., Талхин С.Р. Эксплуатация энергомеханического оборудования в современных условиях//Нефтегазовое дело. -2007.- Т.5.- №1.-С.159-162.

4. Костарева С.Н., Старцева С.Ф. Экологические характеристики ГПА//Трубопроводный транспорт -2008:в сб. Материалы IV Международной учебно-научно-практической конференции.-Уфа, 2008.-С.245-247.

© Смородова О.В., 2016