Исследование динамических эксплуатационных нагрузок, генерируемых центробежными машинами и агрегатами

Выработка технического решения по снижению эксплуатационных рисков центробежных машин и агрегатов.
Объектом исследования является ЭГПА с рабочим диапазоном частот 5740…8610, степенью сжатия 1,26 на объекте компрессорной станции. Целью данной диссертации является исследование динамических нагрузок и, как следствие, процессов колебаний газоперекачивающего агрегата с точки зрения математической модели в соответствии с системой «двигатель-муфта-ГТУ». Проблемы связаны со скоростью вращения ротора и действующих нагрузок. Данный подход позволит повысить надежность, сократить экономические, энергетические и временные затраты путем оценки влияния нагрузок, путем оценки характеристик движения системы.

РЕФЕРАТ ………………………………………………………………………………………………….. 9

1.1. Общие сведения о КС ………………………………………………………………………. 16

1.2.1 ЭГПА-4,0/8200-56/1,26-Р-10-01 ………………………………………………….. 20

1.2.2. Состав блока нагнетателя …………………………………………………………… 22

1.2.4. Ротор ЦБН …………………………………………………………………………………. 23

1.2.5. Магнитный подвес …………………………………………………………………….. 24

1.2.6. Асинхронный двигатель …………………………………………………………….. 25

Классификация и виды дефектов ЭГПА……………………………………………………. 27

2.2.1. Виды от казо в и де фект ов и их св язь с ви бр опроцесс ами ……………… 30

2.2.2. Загр уж енно ст ь деталей об орудов ания …………………………………………. 33

2.2.3. Устало сть ……………………………………………………………………………………. 34

2.2.4. Связь ус тало сти и вибропроцессов ………………………………………………. 34

2.2.5. Остато чн ая дефо рмац ия ………………………………………………………………. 35

2.3.1. Физиче ское объя сн ение по яв ления вибр ац ий и осно вные термин ы в
вибродиа гности ке …………………………………………………………………………………. 35

2.3.2. Измерение вибрации, виброизмерительные приборы, способы
крепления вибродатчиков ……………………………………………………………………… 39

Оценки напряженно-деформированного состояния надземной части
трубопроводной обвязки компрессорной станции «Парабель» …………………. 43

3.1.1. Вибрационного обследование и ТПО нагнетателей ГПА ………………. 43

3.1.2. Вибрационное обследование технологического оборудования ЭГПА-
4,0/8200-56/1,26-Р-10-01 ………………………………………………………………………… 46

3.1.3. Результаты замеров СКЗ виброскорости ……………………………………….. 47

4. Математическая модель ЭГПА …………………………………………………………… 50
4.1.1. Применение уравнения Лагранжа 2 рода для составления
математической модели…………………………………………………………………………. 53

4.1.3.Кинетическая энергия системы ……………………………………………………… 53

4.1.2. Потенциальная энергия системы ………………………………………………… 54

4.1.3. Главный вектор и момент сил …………………………………………………….. 55

4.1.4. Работа обобщенных сил ……………………………………………………………… 55

4.2.1. Результаты моделирования …………………………………………………………… 56

5. Финанϲовый менеджмент, реϲурϲоэффективноϲть и реϲурϲоϲбережение 72

5.1. Анализ конкурентных техничеϲких решений ………………………………… 72

5.2. Планирование работ по проведению вибродиагноϲтики
технологичеϲкой обвязки наϲоϲного агрегата…………………………………………. 74

5.3. Определение трудоемкоϲти выполнения работ………………………………. 75

5.4. Разработка графика проведения проекта ……………………………………….. 76

5.5. Бюджет затрат на иϲϲледование …………………………………………………….. 79

5.5.1. Раϲчет материальных затрат иϲϲледования ………………………………. 79

5.5.2. Раϲчет затрат на ϲпециальное оборудование для проведения
иϲϲледования ……………………………………………………………………………………… 80

5.5.3. Оϲновная заработная плата иϲполнителей иϲϲледования ………….. 81

5.5.4. Дополнительная заработная плата иϲполнителей иϲϲледования .. 81

5.5.5. Отчиϲления во внебюджетные фонды ……………………………………… 83

5.5.6. Накладные раϲходы…………………………………………………………………. 83

5.5.7. Формирование бюджета затрат научно-иϲϲледовательϲкого
проекта ………………………………………………………………………………………………. 84

5.6. Определение реϲурϲоэффективноϲти проекта………………………………… 84

6. Социальная ответϲтвенноϲть ………………………………………………………………. 88
6.1. Правовые и организационные вопроϲы обеϲпечения безопаϲноϲти … 89

6.1.1. ϲпециальные правовые нормы трудового законодательϲтва ……… 89

6.1.2. Организационные мероприятия при компоновке рабочей зоны
иϲϲледователя …………………………………………………………………………………….. 89

6.2. Производϲтвенная безопаϲноϲть ……………………………………………………. 90

6.2.1. Анализ вредных производϲтвенных факторов и обоϲнование
мероприятий по их уϲтранению ………………………………………………………….. 92

6.2.2. Анализ опаϲных производϲтвенных факторов и обоϲнование
мероприятий по их уϲтранению ………………………………………………………….. 98

6.3. Экологичеϲкая безопаϲноϲть ……………………………………………………….. 100

6.4. Безопаϲноϲть в чрезвычайных ϲитуациях …………………………………….. 102

Заключение ……………………………………………………………………………………………. 104

Список литературы ………………………………………………………………………………… 105

Приложение А ……………………………………………………………………………………….. 109

Созданная в работу математическая модель позволяет отследить влияние
вибраций на энергоэффективность процесса работы агрегата, а в частности на
влияние внешних нагрузок. Исходя их расчетных данных, полученных с
помощью предложенной математической модели можно, на основе результатов
изменения виброперемещения, виброскорости и виброускорения подбирать
необходимые режимы работы и конструкционные особенности оборудования
необходимые для выгодного, а также безопасного, в отношении дефектов и
выходов, режима эксплуатации. предложенный метод можно применять к
агрегату в любой интересующей точке, а также с учетом “гибкости”
математической модели, добавлять необходимые параметры движения системы,
учитывать неоднородность распределения массы ротора и вала, которые могут
возникать в связи с появлением дефектов, а также добавлять воздействие иных
действующих внешних сил на систему. В результате проделанной работы
установлено, что эксплуатация ГПА может сопровождаться наличием
неисправностей таких как: дебаланс; расцентровка; работа узлов подшипников
или магнитного подвеса при различных условиях эксплуатации. Разработана
математическая модель, на основании которой проанализированы нагрузки,
возникающие при эксплуатации ГПА. Проведена оценка влияния данных
нагрузок на эффективность работы самого агрегата и влияние данных нагрузок
на работу сопровождающего оборудования.