- •Эксплуатация компрессорных станций магистральных газопроводов введение
- •Глава 1 характеристики природных газов
- •1.1. Исходные понятия и определения
- •Теплоемкость газов
- •Массовая теплоемкость некоторых газов при постоянном (атмосферном) давлении в кДж/ (кг · °с)
- •Смеси газов
- •Физические характеристики компонентов природного газа
- •Теплота сгорания газов
- •Низшая теплота сгорания некоторых компонентов природного газа
- •Пределы взрываемости газовоздушных смесей
- •Пределы и интервал взрываемости газов в смеси с воздухом при температуре 20 °с и давлении 0,1 мПа
- •1.2. Законы идеальных газов. Области их применения
- •Критические параметры некоторых веществ
- •1.3. Технологические характеристики природных газов и их компонентов
- •1.4. Термодинамическое обеспечение решения энерготехнологических задач трубопроводного транспорта природных газов
- •Значение коэффициента Джоуля-Томсона ( ) для метана в зависимости от температуры и давления
- •Значения параметров природного газа с содержанием метана 97% в зависимости от температуры при среднем давлении 5 мПа
- •Глава 2 назначение и устройство компрессорных станций
- •2.1. Особенности дальнего транспорта природных газов
- •2.2. Назначение и описание компрессорной станции
- •2.3. Системы очистки технологического газа на кс
- •2.4. Технологические схемы компрессорных станций
- •2.5. Назначение запорной арматуры в технологических обвязках кс
- •2.6. Схемы технологической обвязки центробежного нагнетателя кс
- •2.7. Конструкции и назначения опор, люк-лазов и защитных решеток в обвязке гпа
- •2.8. Системы охлаждения транспортируемого газа на компрессорных станциях
- •2.9. Компоновка газоперекачивающих агрегатов на станции
- •2.10. Система импульсного газа
- •2.11. Система топливного и пускового газа на станции
- •2.12. Система маслоснабжения кс и гпа, маслоочистительные машины и аппараты воздушного охлаждения масла
- •2.13. Типы газоперекачивающих агрегатов, применяемых на кс
- •Уральский турбомоторный завод (узтм), г. Екатеринбург
- •Невский завод им. Ленина (нзл), г.Санкт-Петербург
- •Первый Бриенский завод (Чехия), г.Брно
- •Показатели злектроприводных агрегатов
- •Показатели газомотокомпрессоров
- •Структура парка гпа в системе оао "Газпром"
- •Показатели перспективных газотурбинных установок нового поколения
- •2.14. Нагнетатели природного газа. Их характеристики
- •2.34. Неполнонапорный одноступенчатый нагнетатель 370-18 агрегата гтк-10-4 производства нзл:
- •Характеристики центробежных нагнетателей для транспорта природных газов
- •2.15. Электроснабжение кс Электроснабжение газотурбинных кс и гпа
- •Электроснабжение гпа
- •Электроснабжение электроприводной кс
- •Резервные аварийные электростанции
- •Система питания постоянным током автоматики и аварийных насосов смазки гпа, автоматики зру-10 кВ, аварийного освещения
- •2.16. Водоснабжение и канализация кс
- •Теплоснабжение кс
- •2.17. Организация связи на компрессорных станциях
- •2.18. Электрохимзащита компрессорной станции
- •2.19. Грозозащита компрессорной станции
- •Глава 3 эксплуатация газоперекачивающих агрегатов с газотурбинным приводом
- •3.1. Организация эксплуатации цехов с газотурбинным приводом
- •3.2. Схемы и принцип работы газотурбинных установок
- •3.3. Подготовка гпа к пуску
- •3.4. Проверка защиты и сигнализации гпа
- •Защита по давлению масла смазки
- •Защита по погасанию факела
- •Защита по осевому сдвигу роторов
- •Защита по перепаду между маслом уплотнения и газом в полости нагнетателя (защита "масло-газ")
- •Защита от превышения температуры газа
- •Защита по превышению частоты вращения роторов твд, тнд и турбодетандера
- •Защита по температуре подшипников
- •Система защиты от вибрации
- •3.5. Пуск гпа и его загрузка
- •3.6. Обслуживание агрегата и систем кс в процессе работы
- •3.7. Подготовка циклового воздуха для гту
- •3.8. Очистка осевого компрессора в процессе эксплуатации
- •3.9. Устройство для подогрева всасывающего циклового воздуха. Антиобледенительная система
- •3.10. Противопомпажная защита цбн
- •1’’’ - Режим работы нагнетателя с малыми возмущениями. I - линия контроля помпажа;
- •3.11. Работа компрессорной станции при приеме и запуске очистных устройств
- •3.12. Особенности эксплуатации гпа при отрицательных температурах
- •3.13. Система пожаротушения гпа и ее эксплуатация
- •3.14. Вибрация, виброзащита и вибромониторинг гпа
- •3.15. Нормальная и аварийная остановка агрегатов
- •3.16. Остановка компрессорной станции ключом аварийной остановки станции (каос)
- •Глава 4 эксплуатация газоперекачивающих агрегатов с электроприводом
- •4.1. Характеристика приводов, основные типы эгпа и их устройство
- •Техническая характеристика гпа с электроприводом
- •4.2. Системы избыточного давления и охлаждения статора и ротора электродвигателя
- •4.3. Системы масло-смазки и масло-уплотнения эгпа, их отличие от систем гту
- •4.4. Редукторы - мультипликаторы, применяемые на электроприводных гпа
- •4.5. Особенности подготовки к пуску и пуск гпа
- •4.6. Обслуживание эгпа во время работы
- •4.7. Регулирование режима работы гпа с электроприводом
- •4.8. Применение на кс электроприводных гпа с регулируемой частотой вращения
- •4.9. Эксплуатация вспомогательного оборудования и систем компрессорного цеха
- •4.10. Совместная работа электроприводного и газотурбинного компрессорных цехов
- •Глава 1. Характеристики природных газов
- •Глава 2. Назначение и устройство компрессорных станций
- •Глава 3. Эксплуатация газоперекачивающих агрегатов с газотурбинным приводом
- •Глава 4. Эксплуатация газоперекачивающих агрегатов с электроприводом
3.14. Вибрация, виброзащита и вибромониторинг гпа
Одним из критериев, определяющим уровень надежности и эксплуатации, является вибрационное состояние турбоагрегата.
Вибрация представляет собой механические колебания, возникшие в конструкциях агрегата под воздействием нагрузок, которые создаются в процессе работы. Повышенная вибрация является источником различных неполадок в работе агрегата и даже серьезных аварий. Исследование причин вибрации и их устранение являются сложными вопросами эксплуатации и ремонта газовых турбин и нагнетателей.
Основные причины, вызывающие возникновение вибрации ГПА, следующие: увеличенный дисбаланс вращающихся роторов, нарушение центровки роторов, ослабление натяга на вкладышах подшипников, коробление корпусов ГТУ при неправильном тепловом расширении воздуховодов и газоходов, нагарообразование вращающихся узлов ГТУ, гидродинамические силы в подшипниках и т.п.
В эксплуатации большинство случаев появления повышенной вибрации вызвано дисбалансом роторов или других вращающихся деталей (муфты, промвалы). Причинами повышенной динамической неуравновешенности могут быть неравномерный износ колес ЦБН и лопаток ГТУ, обрыв лопаток, некачественная балансировка, ослабление посадки колес и дисков роторов, тепловые и динамические прогибы роторов, задевание рабочих лопаток роторов о корпус.
Существенное влияние на работу турбоагрегата оказывает и качество центровки ротора ТНД с ротором нагнетателя. Кроме правильного выполнения операции по центровке, необходимо правильно производить балансировку зубчатых муфт и промвалов, остаточные неуравновешенные массы которых также могут быть источником дисбаланса. Большое влияние на центровку стационарных ГТУ оказывает правильность выполнения работ по обеспечению натяга линзового компенсатора выхлопного газохода ТНД. При неправильном выполнении этой операции в процессе прогрева ГПА происходит отрыв лап корпуса ТНД от опорных стульев, и центровка нарушается.
Для защиты ГПА от предельных нагрузок, возникающих в результате вибрации, их оборудуют системами агрегатного контроля виброзащиты.
Различные узлы агрегата требуют различного подхода с точки зрения контролируемого параметра вибрации. Так, для защиты центробежных нагнетателей необходимо контролировать прежде всего относительные колебания валов ЦБН, где быстрее сказываются все погрешности дисбаланса и несоосности, чем, например, на роторе силовой турбины.
Поэтому в защиту центробежных нагнетателей включают системы измерений колебаний вала типа:
- КСА-15 для СТД 12500, ГПА-Ц-6,3;
- виброконтрол 2000 для ГТК-25И;
- Бентли Невада для ГПА фирмы "Солар".
Для защиты газовых турбин необходимо установить датчики вибрации на корпусах подшипников. Такие функции выполняют системы типов СВКА, ВВК-331, Виза-ЗМ.
Поскольку системы контроля и защиты от вибрации являются многоканальными, т.е. они включают в себя как каналы измерения вибрации корпусов, так и каналы измерения вибрации валов. Некоторые системы включают в себя каналы, позволяющие измерять осевое положение ротора и осевую вибрацию ("Виброконтрол-2000").
В процессе эксплуатации, кроме контроля в точках, предусмотренных заводами-изготовителями, появляется необходимость провести измерения вибрации в технологических трубопроводах обвязки ГПА, трубопроводах маслосистемы, фундаментах, электродвигателях. Для этих целей применяются переносные виброметры типов ВМ-01, ВМ-03, ВМ-06, ВМ-100. Этими приборами можно производить замер различных параметров вибрации, виброперемещение (мкм), виброскорость (мм/с) и виброускорение (мм/с ).
Эксплуатационный персонал с помощью этих приборов производит периодический вибромониторинг основного и вспомогательного оборудования, а также трубных обвязок. Вибромониторинг осуществляют раз в сутки и его результаты фиксируются в специальном журнале. При росте вибрации на одной из точек необходимо принять меры по нахождению причины, вызвавшей этот рост вибрации. Переносные приборы используются двух типов: низкочастотные типа ВМ-03 и высокочастотные ВМ-01, ВМ-06, ВМ-100. Низкочастотные используются для замера вибрации трубных обвязок, а высокочастотные - для замера вибрации ГПА. Оценка вибрационного состояния ГПА производится в соответствии с действующими нормативами.