ГОСТ 31843-2013 (ISO 13707:2000) Нефтяная и газовая промышленность. Компрессоры поршневые. Общие технические требования (с Поправкой)
Приложение M
(справочное)
Контрольные исследования пульсации и вибрации
M.1 Общие положения
В настоящем приложении рассматриваются ряд особых процедур (пункты A-H), касающихся трех проектных подходов (см. 12.2), и дополнительные процедуры (пункты I-K).
Процедуры, которые считаются связанными с каждым проектным подходом, следующие:
- проектный подход 1 - пункт A;
- проектный подход 2 - пункты B, C и D;
- проектный подход 3 - пункты B, C, D, E, F, G и H;
- дополнительные пункты I, J и K.
M.2 Пункт A - аналитическое исследование
a) Разработка устройств подавления пульсации компрессора с использованием фирменных и/или эмпирических аналитических методик (акустическое моделирование не требуется), чтобы соответствовать уровням пульсации, определенным в 12.2.5.
Примечание - Без акустического моделирования невозможно узнать, есть ли соответствие уровням;
b) упрощенный анализ системы трубопроводов покупателя для того, чтобы можно было определить критические длины трубопроводов, которые могут влиять на частоты акустического возбуждения.
M.3 Пункт B - акустический анализ (акустическое исследование методом моделирования)
Подразумевает использование методик моделирования, которые объясняют акустическое взаимодействие между компрессором и трубопроводом. Метод моделирования должен объяснить динамическое взаимодействие потока, проходящего через клапаны, с динамическим изменением давления в цилиндре и каналах цилиндра непосредственно за пределами клапанов.
Изменения в указанных эксплуатационных режимах должны быть проанализированы за счет расширения анализа выше и ниже указанных эксплуатационных режимов. Это обычно достигается посредством моделирования скорости выше и ниже указанной скорости(ей). На этом этапе может быть проведен пассивный анализ трубопровода для определения акустической реакции трубопровода. Система трубопроводов должна быть смоделирована в точке, где изменения трубопровода имеют незначительные эффекты на части системы при исследовании (обычно изучаются большой восходящий поток сосуда и поток на выходе установок). Исследование анализа пульсации должно давать следующую информацию:
a) расчет уровней пульсации.
Эксплуатационные режимы и этапы нагрузки компрессора выбираются для того, чтобы достичь самых высоких расчетных амплитуд пульсации по всей системе трубопроводов. Далее амплитуды пульсации сравниваются с уровнями, определенными в 12.2.7 и 12.2.2.3;
b) расчеты вызванных пульсацией вибрационных сил (разбалансированных сил).
Рассчитайте максимальные вызванные пульсацией вибрационные силы и выведенное из равновесия давление, действующее на критические элементы системы трубопроводов, такие, как устройства подавления пульсации, внутренняя структура устройства подавления пульсации, сосуды, коллекторы с закрытым концом и т.д.;
c) разработка модификаций трубопровода.
Если анализ пульсации укажет, что уровни пульсации и/или вибрационные силы слишком высоки, то будут внесены модификации устройств подавления пульсации и/или системы трубопроводов, и анализ будет продолжен до тех пор, пока система не будет соответствовать рекомендациям, указанным в 12.2.7 и 12.2.2.3.
M.4 Пункт C - анализ эксплуатационных показателей (эффекты пульсации и падения давления)
a) Снижение давления вычисляется через каждое устройство подавления пульсации и сравнивается с уровнями, определенными в 12.2.2.4;
b) оцениваются эффекты динамического взаимодействия между цилиндрами компрессора, устройствами подавления пульсации и присоединенным трубопроводом при эксплуатации цилиндра и устанавливаются вызванная пульсацией мощность и ее отклонения для рекомендуемого проекта. Этот анализ должен оптимизировать пульсацию, связанную с работой компрессора.
M.5 Пункт D - механический анализ системы трубопроводов
Данное исследование вычисляет механические естественные частоты отдельных участков трубопровода, используя опубликованные частотные характеристики, номограммы и т.д., для гарантии того, что естественные частоты участка трубопровода расстроены от существенных гармонических волн возбуждения пульсации. В результате такого анализа рекомендуются опоры трубопровода, тип зажима, плоскости захвата и их местоположение. В разработках зажима и анкерной системы нужно учитывать эффект термальной гибкости. В целом зажим и жесткость опор должны обладать по крайней мере двойной степенью жесткости стандартного участка трубопровода для обеспечения виброузла на зажиме.
M.6 Пункт E - механический анализ системы коллектора компрессора
Расчеты механических естественных частот и формы режима системы коллектора цилиндра.
Данный анализ подразумевает моделирование свойств направляющей(их) крейцкопфа, распорки(ок), цилиндра(ов), фланца(ев), форсунки(ок) компрессора, отвода(ов) трубы, устройств подавления пульсации и подводки входных и выходных труб. Для точных результатов в процессе моделирования необходимо учитывать существенные механические свойства составляющих (такие, как гибкость прокладки, жесткость зажима, прогибы оболочки устройства подавления пульсации и т.д.), которые влияют на реакцию системы.