Влияние динамических процессов на техническое состояние строительных конструкций компрессорной станции

Актуальность. Обеспечение производственной безопасности и повышение надежности газопроводных систем, в частности компрессорных станций, с помощью применения комплексного диагностирования, математического моделирования и комбинированного анализа данных позволяет своевременно определять и прогнозировать изменения в состоянии опасных производственных объектов, предотвращать отказы и деформации промышленной инфраструктуры, а также снижать риски разрушения инженерных конструкций и появления дефектов при транспортировке углеводородов.
Цель. Изучение влияния внешних нагрузок, вызванных сезонными изменениями грунта и низкочастотной вибрацией, на напряженно-деформированное состояние трубопроводной обвязки электрических газоперекачивающих агрегатов. Методы исследования. Проведение комплексного диагностирования с использованием продуктов инженерного анализа и программных средств для исследования напряженно-деформированного состояния технологической обвязки компрессорной станции.
Результаты. Приведен анализ влияния низкочастотных вибраций на техническое состояние трубопроводной обвязки компрессорной станции. Произведены геодезические измерения и оценка перемещений трубопроводов компрессорной станции вследствие воздействия на них элементов опорной системы и грунтов. Для рассмотрения нагружения трубопроводной обвязки за счет изменения высотных отметок создана численная модель в программном комплексе ANSYS Workbench для выявления потенциально опасных участков.

1. Kurasov O.A., Burkov P.V. Substantiation of methods of improving safety of pipeline gas transportation // E3S Web of Conferences : 2021 Topical Issues of Rational Use of Natural Resources, TI 2021, Saint Petersburg, 31 мая – 06 июня 2021 г. V. 266. EDP Sciences : EDP Sciences, 2021. DOI: 10.1051/e3sconf/202126601012. EDN: VJQECF

2. Коршак А.А., Коробков Г.Е., Душин В.А., Набиев Р.Р. Обеспечение надежности магистральных трубопроводов. Уфа : ООО «ДизайнПолиграфСервис», 2000. 170 с.

3. Burkov P.V., Burkova S.P., Knaub S.A. Stress and Strain State Analysis of Defective Pipeline Portion // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, Yurga, 21–23 мая 2015 г. V. 91. Yurga : Institute of Physics Publishing, 2015. P. 012055. DOI: 10.1088/1757-899X/91/1/012055. EDN: VALAEN

4. Антропов П.Г., Долинина О.Н., Кузьмин А.К., Шварц А.Ю. Использование интеллектуальных систем для диагностики неисправностей газоперекачивающих агрегатов // Современные проблемы науки и образования. 2013. № 6. С. 115. EDN: RVCPLD

5. Жданова Ю.Ю. Повышение надежноcти работы компрессорной станции путем стабилизации пространственного положения трубопроводной обвязки электроприводных газоперекачивающих агрегатов // Проблемы геологии и освоения недр : труды XXV Международного симпозиума имени академика М.А. Усова студентов и молодых учёных, посвященного 120-летию горно-геологического образования в Сибири, 125-летию со дня основания Томского политехнического университета, Томск, 5–9 апреля 2021 г. Т. 2. Томск, 2021. С. 404–406.

6. Рамазанов Р.М., Рамазанов М.И., Губайдуллин К.Ж. Диагностирование состояния трубопроводных обвязок компрессорных станций // Достижения науки и образования. 2020. № 2 (56). С. 5–10.

7. Короленок А.М., Левитский Д.Н., Лопатин А.С. и др. Совершенствование технического обслуживания и ремонта оборудования компрессорных станций // Магистральные и промысловые трубопроводы: проектирование, строительство, эксплуатация и ремонт. Том 1. Москва : Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина, 2005. С. 6–21. EDN: XCBIDR

8. Курасов О.А. Совершенствование методов оценки технического состояния магистральных газопроводов на основе физико-математического моделирования // Инновационные процессы в науке и технике XXI века. Том 2. Тюмень : Тюменский индустриальный университет, 2023. С. 248–250. EDN: VFUIMV

9. Kurasov O.A., Burkov P.V. Risk assessment and ranking after design improvement of the gas transmission system // Topical Issues of Rational Use of Natural Resources : Scientific conference abstracts, St Petersburg, 17–19 июня 2020 г. V. 1. Санкт-Петербург : Санкт-Петербургский горный университет, 2020. С. 111–112. EDN: PKXKIP

10. Котов С.С., Воронин К.С. Анализ факторов, влияющих на напряженно-деформированное состояние технологических трубопроводов на компрессорной станции // Тюменский научный журнал. 2024. №. 2. С. 18–24. DOI: 10.24412/3034-154X-2024-2-18-24

11. Семушкин А.В., Подлозный А.О., Черникова Е.А., Щуровский В.А. Методические принципы параметрической диагностики технического состояния газотурбинных газоперекачивающих агрегатов // Вести газовой науки. 2017. № 1 (29). С. 22–31. EDN: ZHROJR

12. Микаэлян Э.А. Особенности применения вибродиагностики газоперекачивающих агрегатов при эксплуатации // Газовая промышленность. 2011. № 2 (656). С. 68–72. EDN: NCJQRH

13. Ванчин А.Г. Выбор оптимальной последовательности диагностирования центробежного нагнетателя в условиях компрессорной станции магистрального газопровода // Нефтегазовое дело. 2012. Т. 10. № 1. С. 31–35. EDN: PATHUN

14. Паранук А.А., Бунякин А.В., Румянцев С.В., Субочев О.Г. Разработка методики диагностирования узлов газоперекачивающего агрегата по данным вибродиагностики // Современные наукоемкие технологии. 2021. № 6-2. С. 270–276. DOI 10.17513/snt.38733. EDN: FDQWNX

15. Хайруллина Р.Р., Валеев А.Р. Оценка негативного воздействия низкочастотных вибраций на технологические трубопроводы компрессорных станций // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. 2020. № 5–6. С. 23–28. DOI:10.24411/0131-4270-2020-6-23-28

16. Решетов А.А. Моделирование как средство повышения эффективности вибродиагностического контроля газоперекачивающих агрегатов // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2013. № 8. С. 40–51. EDN: SQKXJD

17. Устюжанин А.В., Свердлик Ю.М., Репин Д.Г. Применение акустического анализа для исследования возбудимости тупиковых ответвлений в обвязках компрессорных станций // Газовая промышленность. 2018. № 11. С. 42–49.

18. Ковязин А.В. Оценка напряженно-деформированного состояния трубопроводной обвязки центробежного нагнетателя // Вестник науки и образования. 2020. № 25-1 (103). С. 15–19.