СНИЖЕНИЕ КОЛЕБАНИЙ ОБВЯЗКИ НАСОСНЫХ АГРЕГАТОВ ВИБРОИЗОЛЯТОРАМИ С ЗАДАННЫМИ СИЛОВЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ

А. Г. Гумеров, А. М. Шаммазов, Л. И. Быков, А. П. Токарев

Аннотация


В настоящее время значительная часть фонда нагнетательного оборудования перекачивающих станций является возрастной. Достаточно частым явлением является выход из строя оборудования или отдельных его частей по причине вибрационной перегрузки. Источником повышенной вибрации насосных агрегатов в ряде случаев являются колебания трубопроводов обвязки. Высокий уровень вибрации, в свою очередь, приводит к усталостным поломкам ответственного оборудования на нефтеперекачивающих станциях. Каждый случай возникновения вибрации трубопровода требует тщательного и квалифицированного анализа, поскольку универсальных методов снижения вибрации технологических трубопроводов не разработано. Для виброизоляции предлагается использовать виброизоляторы с отрицательной жесткостью на основе направляющих специальной формы. Трубопровод в этом случае выступает в качестве стабилизатора для виброизолятора с отрицательной жесткостью. Силовая характеристика системы «трубопровод - виброизолятор» при этом в определенном диапазоне становится пологой, что обеспечивает снижение ее жесткости и, следовательно, собственных частот. Применяя данные системы, можно сместить резонансную зону виброизоляционных систем в область малых частот, что приводит к увеличению коэффициента виброизоляции. Выполнены аналитические расчеты для подтверждения эффективности предложенного решения. Пассивный виброизолятор на основе упругого элемента, перемещающегося по направляющим специальной формы перпендикулярно их оси, позволяет создавать силовые характеристики заданной формы, которые необходимы для защиты от вибрации в каждом конкретном случае.

Ключевые слова


технологические трубопроводы;насосный агрегат;вибрация;резонанс;виброизоляция;отрицательная жесткость;technological pipelines;pump unit;vibration;resonance;vibration isolation;negative stiffness;

Полный текст:

PDF

Литература


Самарин А.А. Вибрации трубопроводов энергетических установок и методы их устранения. М.: Энергия, 1979. 288 с.

Лисин Ю.В., Шаммазов А.М., Мастобаев Б.Н., Сощенко А.Е. Техническая диагностика объектов транспорта нефти и нефтепродуктов. СПб.: Недра, 2011. 488 с.

Быков Л.И. Расчет магистральных и промысловых газонефтепроводов на прочность и устойчивость. Уфа: Изд-во УГНТУ, 2015. 152 с.

Токарев А.П., Зотов А.Н. Применение пассивных виброизоляторов с отрицательной жесткостью для магистральных насосных агрегатов // Нефтегазовое дело. 2017. Т. 15. № 1. С. 133 - 139.

Гумеров А.Г., Гумеров P.C., Акбердин A.M. Эксплуатация оборудования нефтеперекачивающих станций. М.: Недра, 2001. 475 с.

Гумеров А.Г., Гумеров P.C., Исхаков Р.Г., Новикова Л.Ф., Хангильдин Т.В. Виброизолирующая компенсирующая система насосно-энергетических агрегатов. Уфа: Институт проблем транспорта энергоресурсов, 2008. 328 с.

ГОСТ 32388-2013. Трубопроводы технологические. Нормы и методы расчета на прочность, вибрацию и сейсмические воздействия. М.: Стандартинформ, 2016. 114 с.

Пановко Я.Г. Основы прикладной теории колебаний и удара. Л.: Политехника, 1990. 272 с.

Токарев А.П., Валеев А.Р., Зотов А.Н. Снижение вибрации трубопроводной обвязки насосов на нефтеперекачивающих станциях при помощи виброизоляторов с отрицательной жесткостью // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. 2018. № 3. С. 32-36. DOI: 10.24411/0131-4270-2018-10303.

Platus D.L., McMahon J. Negative-Stiffness Vibration Isolators. How They Work // Minus K Technology. URL: https://www.minusk.com/content/technology/how-itworks_passive_vibration_isolator.html (дата обращения: 14.06.2019).

Alabuzhev P., Gritchin A., Kim L., Migirenko G., Chon V., Stepanov P. Vibration Protecting and Measuring Systems with Quasi-Zero Stiffness. New-York: Hemisphere Publishing Corporation, 1989. 110 p.

Токарев А.П., Зотов А.Н. Применение виброзащитных систем пассивного типа, имеющих силовые характеристики с петлями гистерезиса прямоугольной формы, для магистральных насосных агрегатов // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов. 2017. Вып. 1 (107). С. 48 - 59.

Robertson W., Cazzolato B., Zander A. Planar Analysis of a Quasi-Zero Stiffness Mechanism using Inclined Linear Springs // Acoustics: Conference. Victor Harbour, South Australia, Australia. 2013. P. 2 - 6.

Carrella, A., Friswell M.A. A Passive Vibration Isolator Incorporating a Composite Bistable Plate // IPACS Open Access Electronic Library, Open Library, 6th Euromech Nonlinear Dynamics Conference, ENOC, 2008.

Харисов Ш.А., Коробков Г.Е. Теоретические основы разработки тарельчатых виброизоляторов с малой (квазинулевой) жесткостью // Рассохинские чтения: матер. Междунар. семинара: в 2-х ч. Ухта: УГТУ, 2016. Ч. 1. С. 185 - 192.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ngdelo-2019-5-123-129

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


(c) 2019 А. Г. Гумеров, А. М. Шаммазов, Л. И. Быков, А. П. Токарев

Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

УФА, УГНТУ, 2017