Оценка технического состояния центробежных машин на нефтеперекачивающих станциях и моделирование их неисправностей

Объект исследования: лабораторная центробежная установка. Цель работы: повышение ресурсоэффективности ЦНА, на основе определения текущего технического состояния и планирования технического обслуживания и ремонта путём выделения области комплексных диагностических признаков текущего состояния ЦНА. Задачи: Разработка методики проведения исследования; Исследование основных диагностических признаков при наличии различных дефектов и разработка методов анализа диагностических признаков; Методика принятия решения. Основные конструктивные, технологические и технико-эксплуатационные характеристики: технология и организация выполнения работ, подготовительные работы, монтаж центробежной машины, проведение центровки центробежной машины, настройка диагностического виброанализатора.

Введение …………………………………………………………………………………………………………………. 18
1 Литературный обзор ………………………………………………………………………………………………. 20
1.1 Центробежные машины……………………………………………………………………………………….. 20
1.2. Центровка центробежных машин ………………………………………………………………………… 21
1.3. Основные причины нарушения центровки в процессе эксплуатации ………………………. 21
1.4 Роль вибродиагностики в обеспечении надёжности центробежных машин………………. 22
1.5 Колебания центробежных машин …………………………………………………………………………. 23
1.6 Относительные колебания валов ………………………………………………………………………….. 25
1.7 Абсолютные колебания опор ……………………………………………………………………………….. 25
1.8 Общие требования к измерению вибрации ……………………………………………………………. 26
2 Резонанс крутильных колебаний центробежных насосов вследствие кавитационной
эрозии колес насоса ………………………………………………………………………………………………….. 28
2.1 Исследуемые насосы и их система ……………………………………………………………………….. 29
2.2 Экспериментальные исследования и испытания ……………………………………………………. 29
2.3 Характеристика повреждений компонентов насоса………………………………………………… 31
2.3.1 Валы ……………………………………………………………………………………………………………….. 31
2.3.2 Рабочие колеса и спиральные корпуса ……………………………………………………………….. 32
2.3.3 Героторные насосы …………………………………………………………………………………………… 35
2.4 Экспериментальная схема для измерения вибрации……………………………………………….. 38
2.5 Разработка бесконтактных методов мониторинга ………………………………………………….. 43
3 Анализ вибрации …………………………………………………………………………………………………… 46
3.1 Основные виды анализа и область их применения …………………………………………………. 47
3.2 Анализ относительной вибрации ………………………………………………………………………….. 52
3.3 Спектральный анализ ………………………………………………………………………………………….. 53
3.4 Анализ временной формы вибрационного сигнала ………………………………………………… 57
4 Классификация дефектов центробежных насосных агрегатов (ЦНА) …………………………. 61
4.1 Возникновение вибрации при неисправности крепления агрегатов на фундаменте …… 64
4.2 Классификация дефектов рабочего колеса центробежных насосных агрегатов. ……….. 67
4.3 Классификация дефектов подшипников центробежных насосных агрегатов. …………… 70
4.4 Классификация дефектов валов насоса и электродвигателя центробежных насосных
агрегатов …………………………………………………………………………………………………………………. 72

Оценка технического состояния центробежных машин на
нефтеперекачивающих станциях и моделирование их неисправностей
Изм. Лист № докум. Подпись Дата
Разраб. Романов Е.С. Лит. Лист Листов
Руковод. Рудаченко А.В. 15 177
Консульт. Введение
Рук-ль ООП Шадрина А.В. НИ ТПУ гр. 2БМ81
4.5 Проверка вертикальности общей линии валов ЦНА ………………………………………………. 77
5 Виброизмерительное портативное устройство АДП-3101 …………………………………………. 81
5.1 Описание прибора АДП-3101 ………………………………………………………………………………. 81
6 Вибрационная диагностика дебаланса в ЦНА с применением лабораторного стенда. ….. 84
6.1 Сравнение результатов исследования. Вибрационная диагностика в центробежной
установке при дефекте рабочего колеса. …………………………………………………………………….. 85
6.2 Сравнение результатов исследования. Вибрационная диагностика в центробежной
установке при дефекте подшипника. ………………………………………………………………………… 100
6.3 Сравнение результатов исследования. Вибрационная диагностика центробежной
установки при потере соосности валов центробежной лабораторной установки
(расцентровка валов). ……………………………………………………………………………………………… 112
6.4 Сравнение результатов исследования вибраций при различных дефектах. …………….. 125
7. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение …………………. 129
7.1 Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения научных
исследований с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения ……………………….. 129
7.1.1 SWOT- анализ ………………………………………………………………………………………………… 130
7.2 Планирование научно-исследовательских работ ………………………………………………….. 131
7.2.1 Оценка готовности проекта к коммерциализации………………………………………………. 131
7.2.2 Инициация проекта …………………………………………………………………………………………. 133
7.2.3 Структура работ в рамках научного исследования …………………………………………….. 134
7.2.4 Бюджет научно-технического исследования ……………………………………………………… 136
8 Социальная ответственность…………………………………………………………………………………. 141
8.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности ……………………….. 142
8.2 Производственная безопасность …………………………………………………………………………. 143
8.2.1 Повышенный уровень шума на рабочем месте. …………………………………………………. 144
8.2.2 Повышенная загазованность и запыленность воздуха рабочей зоны……………………. 145
8.2.3 Повышенный уровень вибрации. ……………………………………………………………………… 147
8.2.4 Электрический ток. …………………………………………………………………………………………. 147
8.2.5 Недостаточная освещенность рабочей зоны. …………………………………………………….. 149
8.3 Экологическая безопасность. ……………………………………………………………………………… 149
8.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях …………………………………………………………….. 151
8.4.1 Анализ вероятных ЧС ……………………………………………………………………………………… 151
8.4.2 Обоснование мероприятий по предотвращению ЧС и разработка порядка действия в
случае возникновения ЧС ……………………………………………………………………………………….. 152
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ……………………………………………………………………………………………………… 155
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ …………………………………………………………. 157
ПРИЛОЖЕНИЯ ……………………………………………………………………………………………………… 162

Лист