Негативное воздействие вибрации на технологические трубопроводы компрессорной станции с электроприводными газоперекачивающими агрегатами

Abstract

Актуальность. В газовой отрасли с каждым годом увеличивается количество оборудования, изживающего назначенный срок службы. В соответствии с законом «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» компрессорные станции, надежная работа которых во многом определяет состояние магистральных газопроводов, являются опасными объектами. Технологические трубопроводы компрессорной станции являются важными объектами данной системы. К ним предъявляются жесткие требования в связи с действием на них статических и динамических нагрузок. Надежность компрессорных станций опирается на результаты исследования состояния объекта и изучения основных факторов, влияющих на повышенный износ оборудования. Решением проблемы износа технологического оборудования является своевременный контроль оборудования, в частности измерение уровня и определение причин вибраций трубопроводной обвязки с помощью методов вибродиагностики, частотного и модального анализа. Цель. Изучение причин возникновения повышенных динамических нагрузок на технологическую обвязку, возникающих в процессе эксплуатации электро-газоперекачивающих агрегатов на компрессорной станции с помощью методов вибромониторинга. Методы. Методы вибромониторинга для анализа причин повышенных значений вибрации технологической обвязки компрессорной станции с электро-газоперекачивающим агрегатом. Результаты и выводы. Было произведено измерение вибрации в широкой полосе частот и дана оценка технологическому состоянию основного оборудования компрессорной станции с ЭГПА-6,3/8200- 56/1,44-Р на основании нормативной документации СТО Газпром 2-2.3-324-2009. Были выделены основные частоты среднеквадратичного значения виброскорости, на которых наблюдались наибольшие значения вибрации, произведен модальный анализ с помощью программного обеспечения ANSYS. По результатам натуральных исследований и модального анализа сделан вывод о возникновении резонансных высокочастотных колебаний, кратных частоте вращения ротора

Relevance. In gas industry, the amount of equipment that has outlived its intended service life is increasing every year. In accordance with the law "On Industrial Safety of Hazardous Production Facilities," compressor stations are dangerous objects, the reliable operation of which largely determines the condition of main gas pipelines. Technological pipelines of a compressor station are important objects of this system. They are subject to strict requirements due to the action of static and dynamic loads on them. Reliability of compressor stations is based on the results of a study of the condition of the object and the main factors affecting increased wear of equipment. The solution to wear problem is timely monitoring of equipment, in particular level measurement and determining the causes of pipeline vibrations using vibration diagnostics methods, and frequency and modal analysis methods. Aim. To study the causes of increased dynamic loads on the technological piping that arise during the operation of electric and gas pumping units at a compressor station using vibration monitoring methods. Methods. Vibration monitoring methods to analyze the causes of increased vibration values in the process piping of a compressor station with an electric gas pumping unit. Results and conclusions. The authors have measured vibration in a wide frequency band and assessed the technological condition of the main equipment of the compressor station with EGPA- 6.3/8200-56/1.44-R based on the regulatory documentation STO Gazprom 2-2.3-324-2009. The main frequencies of the rootmean-square value of the vibration velocity, at which the highest vibration values were observed, were identified, and a modal analysis was performed using ANSYS software. Based on the results of natural studies and modal analysis, it was concluded about the occurrence of resonant high-frequency oscillations, multiple of the rotor rotation frequency