Вибродиагностирование технического состояния газоперекачивающих агрегатов компрессорных станций магистральных газопроводов

В работе решены следующие основные задачи:

1. На основе анализа данных виброобследований газоперекачивающих агрегатов типа ГТК-10, эксплуатирующихся на предприятиях РАО «ГАЗПРОМ», произведена статистическая обработка и классификация причин аварийных отказов.
2. Разработан вероятностный метод оценки остаточного ресурса газоперекачивающего оборудования, позволяющий прогнозировать изменение интенсивности отказов ГПА в зависимости от этапа их эксплуатационного цикла.
3. Разработан способ диагностирования состояния ГПА на основе применения методов теории распознавания образов. Показано, что степень достоверности формируемого заключения зависит от репрезентативности обучающих выборок спектров виброскорости колебаний корпусов оборудования в заведомо бездефектном и заведомо предаварийном состоянии.
4. Разработан метод интерпретации спектров виброскорости колебаний корпусов подшипников газоперекачивающих агрегатов, основанный на положениях теории динамических систем.
5. Получены рекомендации по определению оптимальной (с точки зрения минимизации затрат на ремонт газоперекачивающего оборудования) периодичности вибрационных обследований ГПА. Показано, что для агрегатов, находящихся на разных этапах своего жизненного цикла, виброобследование необходимо проводить с различной частотой.
6. Разработан комплексный программный алгоритм диагностирования ГПА, позволяющий достоверно идентифицировать предаварийное состояние оборудования.

Научная новизна заключается в следующем:

1. Разработана идентифицируемая модель, описывающая интенсивность аварийных отказов газоперекачивающего оборудования как функцию времени. Показано, что предложенная модель с достоверностью не ниже 95% описывает вероятность наступления аварийного отказа агрегата как на стадии обкатки и нормальной эксплуатации, так и на стадии возникновения отказов усталостного типа.
2. Предложен способ классификации спектров виброскорости колебаний корпусов подшипников турбин низкого давления (ТНД), основанный на положениях теории распознавания образов. Показано, что для увеличения достоверности классификации спектров виброскорости колебаний корпусов газоперекачивающего оборудования необходимо наличие априорно сформированных представительных обучающих выборок виброспектров.
3. Предложен способ интерпретации виброспектров, основанный на использовании некоторых критериев теории динамических систем, позволяющий распознавать спектры ГПА с развивающимися дефектами.
4. Разработана методика определения оптимальной периодичности вибрационных обследований ГПА, проводимых для оценки остаточного ресурса агрегатов. Установлена количественная зависимость периодичности обследований от длительности эксплуатации ГПА.
5. Разработан программный комплекс, предназначенный для идентификации технического состояния газоперекачивающих агрегатов. Показано, что при наличии априорной информации об особенностях изменения вибрационных спектров ГПА в процессе их эксплуатации предлагаемый комплекс позволяет прогнозировать момент наступления аварийного отказа ГПА с вероятностью 95%.