Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Разработка нефтяных и газовых месторождений

Диссертационная работа:

Лопатин Алексей Сергеевич. Разработка методов термогазодинамической диагностики газотурбинных газоперекачивающих агрегатов на компрессорных станциях магистральных газопроводов : ил РГБ ОД 61:85-5/3720

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 4

ГЛАВА I. ТЕХНИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА ГАЗОТУРБИННЫХ ГАЗОПЕРЕКАЧЙ- ВАЩИХ АГРЕГАТОВ НА КОМПРЕССОРНЫХ СТАНЦИЯХ МАГИС ТРАЛЬНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ 10

1.1. Особенности газотурбинного газоперекачивающего агрегата как объекта диагностики • 10

1.2. Задачи и методы технической диагностики газоперекачивающих агрегатов • 12

1.3. Основные положения термогазодинамичеокой диагностики газоперекачивающих агрегатов... 16

ГЛАВА 2. СИСТЕМА ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ РАСЧЕТОВ ПРИ ПОСТРОЕНИИ МЕТОДОВ ДИАГНОСТИКИ ГАЗСПЕРЕШИВАЩИХ АГРЕГАТОВ... 24

2.1. Уравнения состояния реальных газов и их термодинамическая классификация 24

2.2. Термодинамические величины и показатели процессов природных газов применительно к условиям газопроводов. • • 41

2.3. Теория "идеального пара" и область ее применения • .52

2.4. Система расчетных термодинамических выражений процесса сжатия газа в центробежном нагнетателе... 62

ГЛАВА 3. ТЕШОГАЗОдаНАМИЧЕСКАЯ дагностикА ПРОТОЧНОЙ ЧАСТИ ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАГНЕТАТЕЛИ И ГАЗОТУРБИННОЙ УСТАНОВКИ 71

3.1. Влияние различных видов неисправностей центробежного нагнетателя и газотурбинной установки на их термогазодинамические характеристики...v 71

3.2. Термогазодинамическая модель газоперекачивающего агрегата с учетом различных видов неисправностей центробежного нагнетателя и газотурбинной установки.". 81

3.3.'Построение газодинамических характеристик центро бежного нагнетателя.. • 85

3.4. Методика определения технического состояния и технологических параметров газотурбинных газоперекат, чивающих агрегатов... 92

3.5. Классификация типовых энерготехнологических.задач дальнего транспорта газа • 102

ГЛАВА 4і МЕТОДО ОЦЕНКИ ТЕШНЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ГАЗОТУРБИННЫХ ГА- ЗОПЕРЕШИВАЩИХ АГРЕГАТОВ В ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ УСЛОВИЯХ 106

4.1. Упрощенные термогазодинамические модели газоперекачивающего агрегата 106

4.2. Построение эксплуатационных характеристик центробежных нагнетателей для решения задач частной . диагностики... 120

4.3. Методы термогазодинамической диагностики газотур бинных газоперекачивающих агрегатов при различных . объемах исходной информации.. 124

4.4. Контроль и прогнозирование технического состояния газоперекачивающих агрегатов в эксплуатационных условиях. •. • 133

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДИ 141

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ...143

ПРИЛОЖЕНИЯ. 156

1. Термодинамическая классификация уравнений состояния реаль ных газов. • 157

2. Программы диагностики газоперекачивающих агрегатов на ЭВМ..у 170

Зі Акты внедрения результатов диссертационной работы... 184 

Введение к работе:

Решения ШІ съезда КПСС и последующих пленумов ЦК КПСС нацеливают нас на всемерное сокращение потерь, экономию топливно-энергетических и сырьевых ресурсов, разработку энергосберегающей технологии, повышение эффективности работы силового оборудования,повсеместное развертывание с этой целью фундаментальных и прикладных исследований. Большое значение имеет эта проблема и для газовой промышленности - одной из наиболее интенсивно развивающихся отраслей топливно-энергетического комплекса страны.

В сравнительно короткий срок газовая промышленность превратилась в крупную отрасль народного хозяйства, оказывающую все большее влияние на повышение эффективности производства, ускорение темпов научно-технического прогресса.

В XL пятилетке принята программа форсирования развития отрасли: запланировано ввести в эксплуатацию больше компрессорных станций ДС/, чем за вою историю развития газовой промышленности и довести объем добычи газа до 600-640 млрд»м3 [1,27].

Характерной особенностью развития газовой промышленности является перемещение основных источников добычи природного газа в районы Западной Сибири, Среднюю Азию и Казахстан с сохранением основных его потребителей в Европейской части страны и увеличением объема поставки газа в социалистические страны и страны Западной Европы.

Увеличение средней дальности транспорта газа и его добычи в малонаселенных районах страны со сложными природно-климатическими условиями приводит к резкому росту капиталовложений на развитие отрасли, объективно способствует ухудшению технико-экономических показателей трубопроводного транспорта газа, что предъявляет повышенные требования к его надежности и эффективности.

Все это в полной мере относится и к компрессорным станциям магистральных газопроводов, одним из основных элементов которых являются газоперекачивающие агрегаты /ЇЧІА/»

Обеспечение эффективности и надежности работы ГПА зависит от решения комплекса научно-технических, экономических и организационных задач на всех этапах - от проектирования до эксплуатации.

Надежная работа ГПА определяется многими факторами [14, 98] : конструктивными проектными решениями, применяемыми материалами, технологией изготовления, уровнем технического обслуживания и эксплуатации и т.д.

Не умаляя важности разработки способов повышения надежности на этапе проектирования и изготовления, следует отметить особое значение этой проблемы на стадии эксплуатации. Это связано с тем, что эффект от реализации способов повышения эффективности и надежности ГПА. в сфере эксплуатации обладает наименьшим временем проявления и имеет широкую область применения - почти четыре тысячи эксплуатируемых агрегатов.

В настоящее время на компрессорных станциях страны применяются газотурбинные, поршневые и электроприводные агрегаты /рис.1/. Как видно из приведенного графика, построенного по данным работ [27, 69, Ш1 t ведущее место принадлежит агрегатам с газотурбинным приводом. Это объясняется рядом факторов,основными из которых являются 70, 893 : относительная простота обслуживания, высокая агрегатная мощность, незначительный расход масла и воды и, прежде всего, большая автономность, что особенно важно при сооружении газотранспортных систем в северных районах страны, где отсутствуют или находятся на значительном расстоянии /более:300 км/ опорные источники электропитания. В то же время КС, оснащенные ГПА с газотурбинным приводом, являются крупными потребителями транспортируемого газа.

Газовая промышленность, обеспечивая добычу и транспортирование газа, расходует на собственные нужды до 8% транспортируемого газа, что составило, например, в 1980 году около 47 млрд.м С93Т Причем, 80$ от этого количества приходилось на долю газотурбинных КС.

Природный газ, как известно, относится к числу невозобновляе-мых ресурсов, его стоимость на мировом рынке растет год от года. В связи с этим, несмотря на значительные топливно-энергетические ресурсы страны, проблема экономии природного газа выдвигается в настоящее время на первый план.

Потребление топлива на КС во многом определяется техническим состоянием ГПА. Результаты испытаний, проведенных на КС ВНИИГазом, ПО "Союзоргэнергогаз", НЗЛ, МИНХ и ГП им.И.М.іубкина и другими организациями [31,. 59,65, 77, 80-83, 92, 93, 98, 106, 108] показали, что реальные характеристики основных элементов ША. - центробежного нагнетателя /ЦБЦ/ и газотурбинной установки /ГТУ/, могут существенно отличаться от заводских /паспортных/. Так, величина политропического к.п.д. ЦБН и эффективной мощности ГТУ может снижаться в условиях эксплуатации соответственно на 5-Ю и 20-25$ Е69, 93, 981 » что приводит к ухудшению надежности работы ША., существенному увеличению расхода топливного газа.

Все это свидетельствует об актуальности как в теоретическом, так и в практическом отношении разработки методов контроля технического состояния газотурбинных ГПА с целью повышения надежности и эффективности их работы.

Общетеоретические и различные аспекты прикладных вопросов технической диагностики рассматриваются в работах Й.А.Биргера,С.П.За-рицкого, В.Г.Дубинского, М.С.Калинина, А.А.Козобкова, А.Ф.Комяги-на, А.В.Матвеева, А.В.Мозгалевского, Б.В.Павлова, П.П.Пархоменко, Б.П.Поршакова, Г.Ш.Розенберга, З.С.Седых, Ю.Н.Синицына, Н.Н.Сироти на, Н.И.Фетисенковой, Л.С.Цегельникова, В.А.Щуровского, Е.И.Яковлева и других советских и зарубежных авторов [12, 19, 29, 33, 38-40, 43-45, 48, 58, 66-68, 70, 88, 90, 94, 103, 104, 109, 114, 116, 122, 135, 136 и т.д.] .

Данная диссертационная работа посвящена исследованию и разработке методических вопросов и практических рекомендаций по решению задач термогазодинамической диагностики проточной части ЦЕН и ГТУ.

По предложенным в работе методам диагностики ША составлены программы расчета на ЭВМ, реализованные на алгоритмических языках PL - I и FORJKM-IV /приложение 2/.

Работа проводилась в соответствии с тематикой научно-исследовательских работ кафедры термодинамики и тепловых двигателей МЖХ и ГП им.И.М.іубкина по темам 48/30-79, 48/30-84, выполняемым в соответствии с Постановлением ГКНТ СМ СССР и Госплана СССР от I2.I2.8Q J& 473/249; и направленной на решение целевой комплексной программы 0.Ц.006 "Разработка и освоение технологических процессов и технических средств, включая многослойные трубы для сооружения магистральных газопроводов диаметром 1420мм на рабочее давление до 120 ат" и "Комплексным планом создания и внедрения систем технической диагностики ША на КС Мингазпрома в 1981-85 г.г.", утвержденным замминистра газовой промышленности СССР Кашировым С.С.

Результаты диссертационной работы использованы при разработке с участием автора "Методики определения технического состояния газотурбинных газоперекачивающих агрегатов с газотурбинными установками ГТ-6-750, ГТ-750-6 и ГТК-Ю по эксплуатационным данным", утвержденной Министерством газовой промышленности СССР. Работа автора по диагностике газотурбинных ША. отмечена первой премией на конкурсе молодых специалистов нефтяной и газовой промышленности /постановление президиума Московского правления НТО нефтяной и газовой промышленности от І6.П.8І, протокол й 20/, бронзовой медалью БЩХ СССР /удостоверение № 60477/.

Основные результаты работы внедрены в ПО "Тюментрансгаз" с экономическим эффектом 204,8 тыс,руб. /при долевом участии автора 54,7 тыс.руб./, ПО "Уралтрансгаз" с ожидаемым экономическим эффектом 96,5 тыс.руб; /при долевом участии автора 57,9 тыс.руб./, переданы для внедрения вВПО "Тюменгазпром" и ПО "Моетрансгаз", что подтверждается sсоответствующими документами/приложение ЗЛ

Подобные работы
Панкратов Владимир Семенович
Разработка комплексной системы методов расчета и диагностики эксплуатационных параметров магистральных газопроводов для снижения энергозатрат
Седов Владимир Игоревич
Разработка адаптивных статистических методов выбора рациональных режимов эксплуатуции магистральных газопроводов для обеспечения максимальной их загрузки
Шлапак Любомир Степанович
Разработка уточненной методики расчета напряженно-деформированного состояния надземных участков газопроводов и практических рекомендаций по повышению эффективности их работы в горных условиях
Шаймуратов Рафат Вафаевич
Теоретические основы и практическая реализация методов разработки залежей нефти в сложно построенных карбонатных коллекторах
Решетников Александр Данович
Разработка методов сооружения трубопроводов в условиях Западной Сибири, обеспечивающих рациональную загрузку линейного потока по сезонам производства работ
Орехов Владимир Иванович
Разработка методов инспекционного контроля качества строительства магистральных трубопроводов
Московская Ольга Анатольевна
Разработка методов оптимизации сроков технического обслуживания и ремонта стальных вертикальных резервуаров
Харисов Мухаррам Мугаллимович
Разработка методов расчета физико-химического воздействия на водоносные пласты для повышения эффективности подземного хранения газа
Сусоколов Анатолий Николаевич
Разработка методов расчета напряжений в пласте-коллекторе ПХГ для обоснования параметров укрепления призабойной зоны скважин
Сатыев Фанус Каюмович
Разработка методов оперативного контроля и регулирования эксплуатации нефтяных месторождений

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net