Вибродиагностирование технического состояния газоперекачивающих агрегатов компрессорных станций магистральных газопроводов

Анализ полученных результатов показал, что достоверность идентификации спектров предложенным методом зависит от объема обучающей выборки. Более того, для повышения достоверности формируемого заключения о принадлежности спектра той или иной группе количество спектров, соответствующих заведомо исправному (группа 1) и заведомо предаварийному (группа 2) состояниям агрегатов, должно быть одинаковым.

В заключительной части второй главы на основании проведенных исследований формулируются основные выводы, в которых конкретизируются возможности и область применения предложенных способов обработки вибрационных сигналов. Там же делаются выводы о необходимости разработки дополнительных методов оценки технического состояния ГПА, позволяющих повысить достоверность классификации виброспектров.

Третья глава диссертационной работы посвящена вопросам распознавания спектров виброскорости в осложненных условиях. На стадии зарождения единичного дефекта либо в случае одновременного развития нескольких разнотипных дефектов оценка виброспектра методами, изложенными во второй главе, не может дать однозначных результатов.

Для распознавания подобного рода дефектов ГПА в третьей главе предлагается ряд дополнительных способов обработки виброспектров, основанных на некоторых положениях теории динамических систем.

В первом разделе главы в рамках предлагаемого подхода к обработке спектров вибрации газоперекачивающие агрегаты рассматриваются как динамические системы, генерирующие произвольные изменения амплитуд виброскорости в частотном ряду спектра. Это позволяет определить некоторые характеристики, позволяющие отличить детерминированные колебания амплитуды виброскорости от стохастических. Для описания особенностей изменения вибрационных характеристик ГПА в диссертации предлагается использовать такой количественный критерий, как корреляционная размерность n. Оценка этой размерности, полученная по частотной реализации амплитуд виброскорости, производилась на основе процедуры Паккар да-Такенса.

Анализ результатов вычислений корреляционной размерности n для целого ряда спектров вибрации заведомо исправных и заведомо дефектных ГПА показал, что природа источника, порождающего наблюдаемые изменения амплитуд виброскорости колебаний исправного подшипника, детерминирована. Это подтверждается тем фактом, что величина n насыщается по мере увеличения размерности пространства вложения в процедуре Паккар да-Такенса. При наличии дефекта насыщения величины n не наступает; ГПА является источником стохастической последовательности значений амплитуд виброскорости в частотном ряду спектра.

Дальнейшая ретроспективная обработка спектров вибрации ГПА, снятых как в периоды их нормальной эксплуатации, так и непосредственно перед авариями, позволила количественно определить значение размерности аттрактора u, характеризующей виброспектры ГПА в исправном и дефектном состоянии. Установлено, что для первого из указанных состояний в 80% случаев спектры виброскорости характеризовались изменением корреляционной размерности в диапазоне от 1 до 2, тогда как для второго состояния аналогичная интегральная характеристика виброспектра находилась в диапазоне от 0 до 1.

В диссертационной работе доказывается, что размерность аттрактора n несет важную информацию о техническом состоянии ГПА. Анализ характера изменения параметра n показал, что для удовлетворительного распознавания неполадок в работе газоперекачивающих агрегатов необходимо описание его вибрационного состояния функцией, зависящей не менее, чем от трех независимых переменных. С этой целью совместно с интегральной виброскоростью G и уровнем вибрации V_с в работе предлагается использовать одну из специальных характеристик самих спектров виброскорости.

Проведенный в следующей части третьей главы предварительный анализ измерений вибрации корпусов ОУП ТНД показал, что изменения амплитуд виброскорости по частоте фрактальны, то есть состоят из частей, которые в каком-то смысле подобны целому. Величиной, характеризующей фрактальные свойства огибающей спектра виброскорости, является показатель Херста Н - количественная мера упорядоченности значений амплитуд виброскорости в частотном ряду спектра. Изменяясь от 0,5 (для стохастических последовательностей) до 1,0 (для детерминированных последовательностей амплитуд виброскорости спектра), показатель Херста может характеризовать принадлежность спектра либо к группе «аварийных», либо к группе «бездефектных».

Исследования динамики показателя Н, определенного методом нормированного размаха, позволили реализовать классификацию спектров виброскорости по типу «да-нет» в смысле приближения состояния ГПА к аварийному.

Анализ результатов вычислений показателя Н для полной базы данных виброобследований ГПА определил диапазон изменения его значений от 0,758 до 0,92, что подтвердило детерминированную природу источника колебаний. Сравнение ретроспективных данных об аварийных отказах ГПА с динамикой величины И обнаружило свойство показателя Херста уменьшаться при возникновении и развитии дефекта ГПА. Установлено, что средние значения показателя Херста для множества бездефектных и множества предаварийных состояний, определенные по полной базе экспериментальных данных, различаются в пределах множеств не более, чем на 10%, что не превышает величины дисперсии показателя Н.

ВНИМАНИЕ: Данная информация получена путем сканирования, цифровой обработки физических носителей или обмена с неравнодушными пользователями. Она не имеет отметок грифа секретности и тайны, если вы считаете, что эта информация нарушает Ваши авторские или другие права. Незамедлительно сообщите администратору для удаления ее из портала.