Акустический расчет технологических трубопроводов компрессорной станции для оценки низкочастотных пульсаций давления в тупиковых ответвлениях

Abstract

Актуальность. Газовую отрасль невозможно представить без магистральных газопроводов, которые необходимы для обеспечения поставщиков заявленным количествам газа. Для выполнения контрактных обязательств используются компрессорные станции с высокорасходными компрессорными агрегатами. В целях надежной эксплуатации и избегания преждевременного выхода из строя технологического оборудования производят периодические диагностические работы. Такие меры позволяют увеличить ресурс объектов, но из-за высоких статических напряжений и возникновения характерных для технологических трубопроводов интенсивных динамических нагрузок не являются достаточным условием для выявления потенциально опасных участков. В связи с этим в последнее время все чаще при решении таких сложных проблем прибегают к использованию инженерных средств для расчета динамических процессов и для их изучения в реальных системах и режимах работы. Цель. Оценка интенсивности низкочастотных пульсаций давления с помощью математического моделирования в программном комплексе технологического трубопровода с двумя тупиковыми ответвлениями на линии всасывания газоперекачивающего агрегата. Методы. Продукты инженерного анализа для расчетов усилений акустических колебаний в тупиковых ответвлениях технологической обвязки компрессорной станции. Результаты и выводы. В ходе исследования технологической обвязки на оценку акустических колебаний были рассчитаны собственные частоты колебания тупиковых осветлений и критические скорости, на которых происходят эти колебания, а также приведены результаты акустического расчета, проведенного в программном обеспечении ANSYS Workbench, по результатам которого были определены причины усиления пульсации в тупиковых ответвлениях, превышающей допустимую

Relevance. The gas industry cannot be imagined without main gas pipelines, which are necessary to provide suppliers with the declared quantities of gas. To fulfill contractual obligations, compressor stations with high-flow compressor units are used. In order to ensure reliable operation and avoid premature failure of process equipment, periodic diagnostic work is carried out. Such measures allow increasing the service life of objects, but due to high static stresses and the occurrence of intense dynamic loads characteristic of process pipelines, this is not a sufficient condition for identifying potentially dangerous areas. In this regard, recently, engineering tools for calculating dynamic processes have been increasingly used to help solve such complex problems in order to study these processes in real systems and operating modes. Methods. Engineering analysis products to calculate the amplification of acoustic vibrations in dead-end branches of the technological piping of a compressor station. Results and conclusions. The authors have calculated the technological piping to assess the acoustic vibrations, the natural frequencies of vibrations of dead-end clarifications and the critical speeds, at which these vibrations occur. The paper introduces the results of the acoustic calculation carried out in the ANSYS Workbench software. According to these results the authors determined the pulsation amplifications in the dead-end branches, which are relatively large and can be the cause of high low-frequency vibrations