Разработка методов автоматизированного диагностирования электроприводного газоперекачивающего агрегата с учетом переходных процессов
Диссертация
Опыт эксплуатации и диагностирования ГПА показал, что основными критериями оценки систем должны являться достоверность, эффективность и глубина диагноза. Периодические обследования технического состояния работающего оборудования, проводимые с периодичностью т ~ 350 ч (практически неосуществимые на любой КС), обеспечивают достоверность диагноза Д ~ 0,4. Это объясняется тем, что около 60% поломок… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. Проблемы исследования вибрационных процессов в энергетических машинах и разработки методов их диагностирования
- 1. 1. Современное состояние вопроса исследования вибрации энергетического оборудования
- 1. 2. Обзор существующих методов и средств вибрационного диагностирования энергетических машин
- 1. 3. Проблемы диагностического обслуживания электроприводных ГПА на КС ООО «Самаратрансгаз»
- 1. 4. Задачи исследований и разработки методов вибрационного диагностирования электроприводных ГПА
- Глава 2. Теоретические исследования процессов, происходящих в СТД
- 2. 1. Математическая модель для переходных электромагнитных и электромеханических процессов в СТД
- 2. 2. Анализ электромагнитных и электромеханических процессов на пусковых режимах СТД
- 2. 3. Определение сил одностороннего магнитного тяжения
- 2. 4. Теоретическое обоснование вибрационных процессов, возбуждаемых электромагнитными силами в СТД
- 2. 4. 1. Вибрационные характеристики СТД при ударном токе
- 2. 4. 2. Описание нестационарных процессов при задевании цапфы ротора о неподвижную часть подшипника
- 3. 1. Технические средства для проведения экспериментальных исследований и методика обработки их результатов
- 3. 2. Предварительные исследования состояния агрегата и его подготовка к эксперименту
- 3. 2. 1. Подготовка агрегата к эксперименту
- 3. 2. 2. Экспериментальные исследования по уточнению параметров СТД
- 3. 3. Исследование вибрационных процессов при пуске СТД
- 3. 3. 1. Анализ вибрационных процессов на пусковых режимах
- 3. 3. 2. Исследование ударного процесса возбуждения вибрации на начальном этапе пуска
- 3. 3. 3. Влияние ударного импульса на вибрации элементов ГПА. 92 3 .4. Исследование автоколебательных процессов при касании торцевой поверхности цапфы ротора об упорный бурт подшипника
- 4. 1. Диагностические признаки
- 4. 2. Метод диагностирования нестационарных процессов, происходящих в СТД
- 4. 3. Метод диагностирования ГПА на стационарных режимах для систем непрерывного контроля
- 4. 3. 1. Применение взаимного спектрального и корреляционного анализа для выявления дефектов в ранней стадии их развития
- 4. 3. 2. Разработка метода и алгоритма диагностирования ГПА для системы непрерывного автоматизированного контроля
- 4. 4. Подтверждение результатов исследования в эксплуатации
Список литературы
- Автоматизированная система вибромониторинга и диагностики энергомеханического оборудования/ С. П. Зарицкий, Ю. В. Галицкий, А. Н. Стрель-ченко и др./Сб. трудов Третьего Международного Конгресса Защита, М.: ИРЦГазпром, 1998.-с.
- Автоматизированная система диагностирования технического состояния НК-36СТ. / Зарицкий С. П., и др./Сб. трудов Первой Международной конференции Энергодиагностика т.2. -М.:ИРЦ. Газпром, 1995. С. 105−111
- Анализ работы ГПА на КС ВПО Укргазпрома с целью повышения их надежности. Отчет 20/76-Т № 76 031 301. НИИ «УкрНИИгаз"/ Бесклетный и др. Харьков. 1976. 189с.
- Аникеев Г. И. Нестационарные почти периодические колебания роторов. — М.: Наука, 1979. 136 с.
- Артобалевский И.И., Бобровницкий Ю. И., Генкин М. Д. Введение в акустическую динамику машин. М.: Наука, 1979. — 296 с.
- Астахов Н. В., Юргенсон Т. С. Электромагнитные возмущения усилий синхронных машин//Тр. МЭИ. 1975. — Вып 217 — С. 57 — 61
- Балицкий Ф.Я. Одно из применений корреляционного анализа./Сб. Вибрационная активность механизмов с зубчатыми передачами. М.: Наука, 1971.-С 220−222
- Балицкий Ф.Я., Генкин М. Д., Соколова А. Г. Корреляционный метод локализации статистически зависимых источников шума./Сб. Борьба с шумами и вибрациями. М.: Из-во Строительство, 1966. — С. 64 — 69
- Барков А. В. Системы мониторизации и диагностирования роторного оборудования. Сб. трудов. 1 Международная конференция Энергодиагностика т.2. М.: ВНИИЭгазпром, 1995. — С. 273 — 276 127
- Бендат Дж., Пирсол А. Измерение и анализ случайных процессов. М.: Мир, 1974.-464 с.
- Бендат Дж., Пирсол А. Применение корреляционного и спектрального анализа. М.: Мир, 1983. 312с.
- Биргер И. А. Применение формулы Бейеса в задачах технической диагностики// Вестник машиностроения. 1964. — № 10. — С. 15 — 17
- Биргер И. А. Техническая диагностика. М.: Машиностроение, 1979. 238с.
- Бобровницкий Ю. И., Генкин М. Д. Один метод разделения источников низкочастотных вибраций// Акустический журнал. 1977. — Т.23. — вып.З. — С. 71−75
- Бобровницкий Ю.И., Генкин М. Д., Морозов К. Д. Измерение внутренних параметров машин акустическими методами. Труды Восьмой Всесоюзной акустической конференции. М.: Акустический ин-т. АН СССР, 1973. -С.82 — 89
- Бобровницкий М.А., Сивков А. П. Балансировка роторов турбогенераторов. М.: Энергия, 1966, — 139 с.
- Боголюбов H.H., Митропольский Ю. А. Асимптотические методы в теории нелинейных колебаний. М.: Наука, 1974. — 504 с.
- Брановский М.А., Лисицын И. С., Сивков А. П. Исследование и устранение вибрации турбоагрегатов. М.: Энергия, 1969. — 154 с.
- Брановский М.А., Сивков А. П. Балансировка роторов турбогенераторов в собственных подшипниках. М.: Энергия 1966, — 143 с.
- Броузенс Р., Кренделл С. Об устойчивости вращения ротора, обладающего несимметрией инерции и несимметрией жесткости вала. Прикладная механика.-М.: Мир, 1961.-№ 4.-С.14- 16
- Васильева P.B. Опыт балансировки гибкого вала на модельной установке. -Вестник машиностроения. 1960. — № 9. — С.29 — 31
- Вибрации в технике. Справочник. Т.2./ Под редакцией И. И. Блехмана. М.: Машиностроение, — 1979. — 352 с.
- Вибрации механизмов с зубчатыми передачами./Сб. Под редакцией Генки-на М.Д., Айрапетова Э. Л. М., Наука. — 1978, — 27 с.
- Виброакустическая активность передач с зацеплением./Сб. Под редакцией Генкина М. Д. М.: Наука, — 1976. — 206 с.
- Генкин М.Д. Динамические процессы в механизмах с зубчатыми передачами./Сб. трудов. — М.: Наука, — 1976. — 155 с.
- Генкин М.Д., Гринкевич В. К. Динамические нагрузки в зубчатых передачах с косозубыми колесами. М.: — Из-во. АН СССР. — 1961. — 72 с.
- Генкин М.Д., Соколова А. Г. Вибрационная диагностика машин и механизмов. — М.: Машиностроение, — 1987. — 288 с.
- Гордон Е.А., Ямпольский П. Д., Пальченко В. И. О динамической устойчивости уравновешенных роторных систем, соединенных зубчатой муфтой .//Машиноведение. 1977.- № 4 С 38 — 42
- Григорьев Н.В. Вибрация энергетических машин. Справочник. Л.: Машиностроение, 1974. — 464 с.
- Гусаров A.A. Влияние ступенчатой формы ротора на его собственные частоты ./Сб. Колебания и переходные процессы в машинах, приборах и элементах систем управления. М.: Наука. 1972, — С. 18−23
- Гусаров A.A. Нечувствительные скорости при уравновешивании ступенчатых роторов./Сб. Колебания и уравновешивание роторов. М.: Наука. 1973. -С. 59−71
- Гусаров А. А., Диментберг Ф. М. Об уравновешивании гибких рото-ров//Вестник машиностроения. 1959. — № 1. — С.48 — 57
- Данилевич Я. Б., Домбровский В. В., Казовский Е. Я. Параметры электрических машин переменного тока. Л.: Наука. 1965. — 340 с.129
- Диментберг Ф.М. Изгибные колебания вращающихся валов. М.: Из-во. АН СССР, 1959.-275с.
- Диментберг М.Ф. Нелинейные стохастические задачи механических колебаний. М.: Наука, 1980. — 368 с.
- Диментберг Ф. М., Шаталов К. Т., Гусаров А. А. Колебание машин. М.: Машиностроение, 1964. — 324 с.
- Динамика и акустика машин./Сб. статей/Под редакцией М. Д Генкина. М.: Наука, 1971.- 127 с.
- Динамические процессы в механизмах с зубчатыми передачами ./Сб. статей /Под редакцией М. Д. Генкина., Э. Л. Айрапетова. М.: Наука, 1976. — 211 с.
- Добрынин С.А., Фельдман М. С., Фирсов Г. И. Методы автоматизированного исследования вибрации машин. М.: Машиностроение, 1987. — 224 с.
- Жерве Г. К. Промышленные испытания электрических машин. — Л.: Энер-гоатомиздат, 1987. 324 с.
- Зарицкий С. П. Диагностика газоперекачивающих агрегатов с газотурбинным приводом. М.: Недра, 1987. — 175 с.
- Зарицкий С. П., Якубович В. А. Диагностика причин повышенной виброактивности газотранспортного оборудования в условиях Крайнего Севера:Тез. докл. Третий Международный конгресс Защита. -М.: ИРЦ. Газпром, 1999. -с. 23 -28.
- Иориш Ю.И. Виброметрия. М.: Машиностроение. — 1973. — 695 с.
- Исакович М. М., Клейман Л. М., Перчанок Б. X. Устранение вибрации электрических машин. Л.: Энергия, 1969. — 216 с.
- Карасев В. А., Ройтман А. Б. Доводка эксплуатируемых машин. Вибродиагностические методы. -М.: Машиностроение, 1986. 192 с.130
- Кеба И. В. Диагностика авиационных газотурбинных двигателей. М.: Транспорт, 1980. — 215 с.
- Кей С.М., Марпл С. Л. Современные методы спектрального анали-за.//ТИИЭР, 1981. т.69. — № 11. — С.5−51
- Клюев В.И. Ограничение динамических нагрузок электропривода. М.: Энергия, 1972.-320с.
- Колебания валов на масляной пленке. Сб. статей. М.: Наука. 1968. — 173 с.
- Кононенко В.О. Колебательные системы с ограниченным возбуждением. -М.: Наука, 1964−254 с.
- Кононенко Е.В., Сипайлов Г. А., Хорьков К. А. Электрические машины. -М.: Высшая школа, 1987. 279с.
- Костенко М.П., Пиотровский Л. М. Электрические машины. 3 издание. 4.2 Машины переменного тока. 1973. 648с.
- Костин В.И., Сундуков Е. В. К вопросу об оценках интенсивности узкополосной негармонической вибрации. //Вибрационная прочность и надежность двигателей и систем летательных аппаратов. — Куйбышев. КуАИ, 1977.-Вып. 4. С.139−145
- Кушуль М.Я., Гордон Е. Я. Динамика упругого ротора при воздействии торцевого трения скольжения.//Машиноведение. 1969. — № 6. — С.11−21
- Ла-Салль Ж., Левшиц С. Исследование устойчивости прямым методом Ляпунова. М.: Мир, 1964. — 168 с.
- Левин Б.Р., Шварц В. Г. Вероятностные модели и методы в системах связи и управления. -М.: Радио и связь, 1985. -312 с.
- Левитан С.П. Устойчивость движения высокоскоростного ротора в подшипниках скольжения// Изв. Вузов. Сер. Машиностроение 1970. — № 7. — С.105 — 112
- Лунд. Устойчивость и критические скорости с учетом колебаний гибкого ротора на жидкостных подшипниках. М.: Мир, 1974. — 253 с.131
- Мартынов В. А. Математическое моделирование переходных процессов электрических машин на основе численного метода расчета электромагнитного поля, 1997: Автореф. дис. докт. техн. наук. М., МЭИ. — 1997. — 39 с.
- Микунис С.И. Уравновешивание гибких роторов турбоагрегатов// Вестник машиностроения, 1961. № 9. — С. 13 — 16
- Мирский Г Я. Характеристики стохастической взаимосвязи и их измерения. М.: Энергоиздат, 1982. — 320 с.
- Михайлов Р. Н. К вопросу о распространении и затухании нормальных волн в замкнутой цилиндрической оболочке./Сб. Вибрации и шумы. М.: Наука, 1969.-С.33−36
- Мозгалевский А. В., Гаскаров Д. В, Техническая диагностика. М., Высшая школа, 1975. — 278 с.
- Новиков А.К. Корреляционные измерения в корабельной акустике. М.: Судостроение, 1971.-213 с.
- Нормы вибрации. Оценка интенсивности вибрации ГПА в условиях эксплуатации на КС Мингазпрома. — М.: ВНИИЭгазпром, 1985. 18 с.
- Определение дефектов ГПА средствами вибрационной диагностики/ За-рицкий С. П. и др. Тез. докл.
- Оценка интенсивности вибрации различных классов машин. ISO 2372 — 74.132
- Позняк Э.Л. Об устойчивости роторов, обладающих анизотропными свой-ствами./Сб. Проблемы прочности в машиностроении. Вып. 7. — М.: Из-во АН СССР, 1962. — С.62 — 65
- Позняк Э.Л. Влияние масляного слоя в подшипниках скольжения на устойчивость и вынужденные колебания роторов./Сб. Колебания валов на масляной пленке. М.: Из-во АН СССР. — 1968. — С. 35 — 38
- Позняк Э.Л. Влияние масляного слоя в подшипниках скольжения на устойчивость и критические скорости высокоскоростных роторов./Сб.Колебания валов на масляной пленке. М. .Наука, 1968 — С. 10 — 38
- Позняк Э.Л. Динамические свойства масляной пленки в подшипниках скольжения ./Сб. Механика и машиностроение. Изв. АН СССР. М, Наука, 1961. № 6. С28−35
- Позняк Э.Л. Об устойчивости валов за критическими скоростями вращения. Изв. АН СССР. ОТН. Механика и машиностроение. 1957. — № 5. — С.10 — 38
- Позняк Э.Л. Устойчивость вращающегося железного сердечника в магнитном поле. Изв. АН СССР. ОТН. Энергетика и автоматика. 1959. — № 3. -С. 19- 24
- Постников И. М. Обобщенная теория переходных процессов электрических машин. М.: Высшая школа, 1975. — 319 с.
- Проблемы совершенствования электромеханических систем транспорта газа на базе мощных С Д. /Семичастнов В.Г., Высоцкий В. Е., Мифтахов М. Т. и др. Тез. докл. РК Электромеханика на рубеже веков М.: МЭИ. 1999, С 182 183
- Семичастнов В.Г. Методика и алгоритмы обработки сигналов и диагностирования ГПА СТД-12 500. М.: ИРЦ Газпром. НТС Диагностика оборудования и трубопроводов. 1999. № 5−6. С 187−190 133
- Семичастнов В. Г. Колебания опор и корпусов мультипликатора. М.: ИРЦ. Газпром. — Серия. Транспорт и подземное хранение газа, 1999. — № 1. — С.9 -18
- Семичастнов В. Г., Высоцкий В. Е., Христензен В. JI. Идентификация динамического вибросостояния синхронных турбодвигателей газоперекачивающих агрегатов. Сб. III МК Электромеханика и электротехнологии. -Клязьма, 1998. С. 243 — 244
- Семичастнов В. Г., Марков А. М. Методика и алгоритмы обработки сигналов и диагностирования ГПА СТД 12 500./0бз. информ. — Сер. Транспорт и подземное хранение газа. — М.: ИРЦ. Газпром, 1999. — 71с.
- Сивокобыленко И.А., Левшов A.B. Защита синхронных двигателей от асинхронного режима. М.: изд. ВНИИГАЗ, 1984, С48 — 52
- Сивокобыленко И.А., Лебедев В. К., Гармаш В. С. Идентификация параметров синхронных и асинхронных машин по данным измерений на неподвижной машине.//Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт, 1989. № 4. -С.49 — 57
- Сидоренко М.К. Виброметрия газотурбинных двигателей. М.: Машиностроение, 1973.-224с.
- Слизский Э. П., Шкута А. Ф., Бруев И. В. Самозапуск электроприводных компрессорных станций магистральных газопроводов. М.: Недра, 1991. — 187 с.
- Солодовников А. И., Канатов И. И., Спиваковский А. М. Прикладные методы спектральной обработки информации. Л.: Сб. науч. Тр./Ленинградский Электротехнический ин-т, 1982.-71 с.134
- Сыромятников И.А. Режимы работы асинхронных и синхронных двигате-лей./Под ред. Л. Г. Мамиконенца — 4-е изд. перераб. и дополн. М.: Энерго-атомиздат, 1984, 240с.
- Техническая диагностика мощных синхронных турбодвигателей (СТД) газоперекачивающих агрегатов. /Высоцкий В.Е., Мифтахов М. Т., Семичастнов В. Г. Сб. XV РК Неразрушающий контроль и техническая диагностика. М.: РОНКТД 1999. т.1, С 68
- Тимошенко С.П. Колебания в инженерном деле. М.: Наука, 1967. — 444 с.
- Турбогенераторы. Расчет и конструкция/Титов В. В., Хуторецкий Г. М., Загородная Г. А. И др.- пол ред.В. В. Титова. Л.: Энергия, 1967. — 896 с.
- Тондл. Динамика роторов турбогенераторов. Л.: Энергия, 1971. — 384 с.
- Ульянов С.А. Электромагнитные переходные процессы в электрических системах. Учебник для электротехнических и энергетических вузов и факультетов. М.: Энергия, 1970. — 517с.
- Цырлин Э.Я. Динамика роторов двоякой жесткости./Сб. Динамика гибких роторов. М.: Наука., 1972. — С.7 — 44
- Чабан В. И., Харченко Е. В. К расчету виброактивности асинхронных двигателей .//Электричество. 1984. — № 8. — С52 — 54
- Чабан В. И., Козубаш В. М. Алгоритм расчета динамики ротора с учетом неравномерности воздушного зазора.// ИВУЗ. Электромеханика. 1988. — № 5.-С58−61
- Чабан В.И., Харченко Е. В. К расчету виброактивности асинхронных дви-гателей.//Электричество 1984. — № 8. — С52 — 54
- Четаев Н.Г. Устойчивость движения. М.: Наука, 1965. — 208 с.
- Чирков А.О., Яковлев К. Ю. Современные системы вибродиагностики и мониторинга «Bently Nevada»./C6. трудов Первой Международной конференции Энергодиагностика. т2. М.: ИРЦ. Газпром, 1995. — С80 — 90
- Элькинд Ю. М. Экспериментальные исследования электромеханических процессов в синхронных машинах. М — Л.: Госэнергоиздат, 1961. — 231 с.135
- Якубович В. А. Задачи совершенствования нормативно-методической базы и технологии обследования КС. /Сб. трудов Первой Международной конференции Энергодиагностика. Т.2. — М.: 1995. С448 — 450
- Ямпольский П. Д., Пальченко В. И., Хомяков В. П. К вопросу возникновения возмущающих сил в зубчатых муфтах.//Вестник машиностроения. — М.: 1978. № 10. — С73 — 79
- Aiba S. On the vibration and eritical of speeds of an asymmetrical rotation shaft. Report of the Faculty of Engineering Yamanashi University, 1962, № 13, Dec.
- Biezeno C.B. Gramme L.R. Techniche Dynamik 2 Aufl., Berlin, Gottingen, Heidelberg, 1953.
- Broch J. T. Mechanical Vibration and Shock Measurement. «Bruel & Kjaer» Denmark. 1980. 370p.
- Hull E.H. Shaft whirling as influenced by stiffness asymmetry. Trans ASME J/ of Industry, May 1961.
- Jager B. Eiqenschwinqunqszalen eines qelaqerten oder freien Rotors mit runder zylindrisch ovalen oder verwunqen — ovalen Welle. Technische Hochschule, Karlsruhe, 1960.
- Kellenberger W. Biegeschwindunqen einer unrunden Welle in horizontaler Laqe. Ingenieur Archiv, 1958, XXVI, s. 302.
- Мших В. I. Чисельне моделювания електродинам1чних процессе у машинах постойного струму з високими питомими навантаженнями. 1995: Ав-тореф. дис. На здобуття наукового ступеня д. т. н. Харювский державний пол1техшчний ушверситет, — 27 с.136