Повышение эффективности эксплуатации компрессорных станций путем усовершенствования конструктивных элементов газоперекачивающих агрегатов

Abstract

Робота присвячена питанням удосконалення конструкцій елементів газоперекачувальних агрегатів (ГПА) з відцентровим нагнітачем (ЦБН) компресорних станцій. Проаналізовані надійність ГПА, спосіб її підвищення і її зв'язок із залишковим ресурсом, а також вплив вібрації на технічний стан ГПА і можливості використання її для проведення діагностування і віброконтролю ГГІА. Виявлено інформаційні показники, за якими можна визначити технічний стан ГПА; розроблено метод самоорганізації моделей і отримано рівняння регресії; створено тривимірну параметричну комп'ютерну модель ЛУ; складено програму управління геометричними параметрами ЛУ; оптимізовано конструкцію лабіринтного ущільнення ГПА з ВН за критерієм мінімального тиску в останньому зазорі ЛУ; проаналізовано дані по відмовах ГПА; побудовано графік залежності кількості нарядів на ремонт від часу, витраченого на ремонт (крива АВС); уточнено періодичність технічного обслуговування ГПА за їх поточним технічним станом на основі аналізу АВС і з використанням комп'ютерних баз даних.

Работа посвящена вопросам усовершенствование конструкций элементов газоперекачивающих агрегатов (ГПА) с центробежным нагнетателем (ЦБН) компрессорных станции. Цель работы состоит в повышении работоспособности ГПА путем реализации научно-методического подхода к количественной и качественной оценке надежности ГПА с учетом влияния комплексных параметров и применения усовершенствованной конструкции лабиринтного уплотнения. Проанализированы: технические характеристики и конструктивные особенности ГПА с ЦБН и их лабиринтных уплотнений; надежность ГПА, способ ее повышения и ее связь с остаточным ресурсом; причины вибрации и их влияние на техническое состоянии ГПА. Рассмотрена порядок проведения диагностирования и виброконтроля ГПА в условиях компрессорной станции. На основании проведенного анализа современного состояния проблемы сформулированы задачи диссертационной работы. На основании анализа диагностической информации, выявлены информационные показатели, по которым можно определить техническое состояние ГПА. Статистический анализ информационных показателей работы ГПА показал, что часть из них не изменяется во времени и не влияет на техническое состояние ГПА, а другая часть изменяется во времени в результате износа их механических деталей, что может привести к' необходимости остановки агрегата для его последующего ремонта. Установлено, что главным фактором влияния является вибрация. Разработан метод самоорганизации моделей и получено уравнение регрессии, поз воля ю шее по показателям вибрации прогнозировать значение времени наработки и определять техническое состояние ГПА, а также оценено возможное изменение технического состояния ГПА в процессе эксплуатации.

The present thesis is devoted to the problems of improving the design elements of the gas-pumping units (GPU) with centrifugal compressor (CC) of compressor stations. The reliability of GPU, methods of its improvement and its connection with residual life, as well as influence of vibration on technical state of GPU and potential for its use aiming at GPU diagnosis and vibration-based diagnostics are analyzed. Information indexes to determine technical state of GPU are exposed; method of self¬organization of models and regression equation are obtained; three-dimensional parametric computer model labyrinth seal is created; the program to manage geometries of labyrinth seal is made; construction of GPU with CC labyrinth seal on the criterion of the least pressure in the last gap is optimized; information on the malfunctions of GPU is analyzed; dependence of the repair work orders amount on the time expanded on the repair (ABC curve) is diagrammed; periodicity of maintenance of GPU on their current technical state based on the analysis of ABC and with a use of computer databases is specified.