ПРИМЕНЕНИЕ ПАССИВНЫХ ВИБРОИЗОЛЯТОРОВ С ОТРИЦАТЕЛЬНОЙ ЖЕСТКОСТЬЮ ДЛЯ МАГИСТРАЛЬНЫХ НАСОСНЫХ АГРЕГАТОВ

А. П. Токарев, А. Н. Зотов

Аннотация


В системе магистрального транспорта нефти и нефтепродуктов эксплуатируются десятки тысяч насосных агрегатов, эффективная экономичная эксплуатация которых является важнейшей задачей, стоящей перед персоналом. Одной из основных причин аварийных остановок процесса перекачки нефти и нефтепродуктов в системе трубопроводного транспорта является повышенная вибрация насосных агрегатов и связанного с ними оборудования. Источником высокого уровня вибрации в системе «насос - трубопровод» часто является не только насос, но и трубопроводы обвязки. Обвязка насосного агрегата в случае изменения его рабочих параметров может попадать в резонанс [1, 5]. В статье рассмотрены причины и уровень вибрации подпорного насоса НМП 5000-90 и трубопроводов его обвязки, предложено решение, позволяющее уйти от резонанса и снизить колебания обвязки и самого насосного агрегата.Проанализированы причины высокой вибрации трубопроводов обвязки магистральных насосных агрегатов и ее влияние на уровень колебаний насосного агрегата. Применительно к рассматриваемому случаю анализируется возможность применения «классических» виброизоляторов с точки зрения их эффективности и величины силы, передаваемой на фундамент. Предложена схема пассивного виброизолятора с отрицательной жесткостью, позволяющего добиться снижения собственной частоты трубопровода и, тем самым, выйти из резонанса с частотой работы насосного агрегата. Преимуществом таких виброизоляторов является также простота конструкции и существенное снижение силы, передаваемой на фундамент, особенно в сравнении с «классическими» системами гашения вибрации. Применение подобных систем представляется целесообразным для гашения колебаний обвязки и, следовательно, снижения вибрации собственно насосных агрегатов.

Ключевые слова


виброизоляция;виброзащита;обвязка насосных агрегатов;отрицательная жесткость;системы с квазинулевой жесткостью;магистральный насосный агрегат;vibration isolation, vibroprotection;pump piping;negative stiffness, systems with quasi-zero stiffness;main pumping unit;

Литература


Гумеров А. Г., Гумеров Р. А., Исхаков Р. Г. Виброизолирующая компенсирующая система насосно-энергетических агрегатов. Уфа, Изд-во «ИПТЭР», 2008. 328 с.

Гумеров А. Г., Гумеров Р. С., Акбердин А. М. Эксплуатация оборудования нефтеперекачивающих станций. М.: ООО «Недра-Бизнесцентр», 2001. 475 с.

РД-75.200.00-КТН-119-16. Магистральный трубопроводный транспорт нефти и нефтепродуктов. Техническое обслуживание и ремонт механо-технологического оборудования и сооружений НПС. Ч. 1. Основные положения. М.: ПАО «ТРАНСНЕФТЬ», 2016. 221 с.

Токарев А. П., Новоселова Л. П. Контроль КПД магистральных насосов как метод оценки их энергопотребления и работоспособности // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. 2012. № 2. С. 38-42.

Самарин А. А. Вибрации трубопроводов энергетических установок и методы их устранения. М.: Энергия, 1979. 228 с.

Токарев А. П., Новоселова Л. П. Моделирование влияния гидродинамических процессов в обвязке магистральных насосных агрегатов на их вибрационное состояние. // Нефть и газ - 2014: материалы 68-й Междунар. молодеж. науч. конф. М.: РГУ нефти и газа имени И. М. Губкина, 2014. С.112-113.

Токарев А. П., Новоселова Л. П., Дусеева Д. Р. Влияние геометрии обвязки подпорного насосного агрегата НМП 5000-90 на величину его вибрации // Трубопроводный транспорт - 2015: материалы X Междунар. учеб.-науч.-практ. конф. Уфа, Изд-во УГНТУ, 2015. С. 430-431.

Пановко Я. Г. Основы прикладной теории колебаний и удара. Изд. 3-е, доп. и перераб. Л.: Машиностроение, 1976. 320 с.

Зотов А. Н. Динамика виброзащитных систем нефтепромыслового оборудования с использованием эффекта квазинулевой жесткости: дис…. д-ра техн. наук. УГНТУ, 2009. 351 с.

ГОСТ 32388-2013. Трубопроводы технологические. Нормы и методы расчета на прочность, вибрацию и сейсмические воздействия. Введ. 01.04.2014. М.: Стандартинформ, 2014. 109 с.

Dr. David L. Platus, Jim McMahon. Negative-Stiffness Vibration IsolationGainsPopularity. URL: https://www.photonics.com/Article.aspx?AID = 38385 (accessed at: 05.02.2017).

Андреева Л. Е. Упругие элементы приборов: 2 изд. перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1981. 391 с.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ngdelo-2017-1-133-139

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


(c) 2017 А. П. Токарев, А. Н. Зотов

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

УФА, УГНТУ, 2017