Защита на центробежни компресори от опасни (пренапрежение) режими на работа, Индустриални и

защита

Хисамеев Ибрагим Габдулхакович генерален директор на OAO Kazankompressormash, генерален директор на ZAO NIIturbokompressor im. V.B.Shnepp, доктор на техническите науки

защита

Гузелбаев Яхия Зинатович Главен конструктор на CJSC NIIturbokompressor im. V.B.Shnepp, Ph.D.

Номер на журнала:

Понастоящем широко се използват електронни устройства, които реагират на започналия пренапрежение (аларми за пренапрежение). Те непрекъснато анализират сигналите на датчиците на работните параметри на турбокомпресора, за да идентифицират признаци за възникване на газодинамична нестабилност (пренапрежение) и дават сигнал на системата за управление за предприемане на спешни мерки за извеждане на компресора от опасни режими. За да се осигурят безопасност, диагностични задачи и провеждане на ударни тестове на центробежни компресори, е много по-ефективно да се реагира на ранни прояви на газова динамична нестабилност, отколкото да се реагира на започнал удар, който може да доведе до повреда на оборудването. В това отношение е уместно да се използват устройства, които реагират не само на пренапрежение, но също така и на ротационен застой, непосредствено предшестващ пренапрежение в центробежни компресори.

опасни
Преди това проблемът с откриването на застоя на въртене в промишлени центробежни компресори при работни условия изглеждаше практически неразрешим, тъй като компонентите на сензорните сигнали, които характеризират феномена на въртене на застоя, са маскирани от присъщия шум на сензори, преобразуватели, като както и външни смущения, чийто характер е както електрически, така и газодинамичен, например честоти на лопатките, колебания на скоростта на въртене с времето и др. В това отношение един от най-обещаващитенасоки в областта на подобряването на методите за разпознаване на пренапрежение на турбокомпресори и идентифициране на отличителни черти, характеризиращи различни форми на проявление на процеса на газодинамична нестабилност (напрежение и въртяща се срив) е използването на статистически методи за обработка на сигнали от сензори на работните параметри на компресора.

защита

Анализът на цифрово записаните сигнали позволи те да бъдат анализирани и подложени на различни методи за обработка. В резултат на теоретична изследователска работа беше установено, че най-добрите резултати за откриване на въртящ се срив и пренапрежение се получават чрез изчисляване на дисперсията и ковариацията на сигналите. Възможността на методите за статистическа обработка за аларма за пренапрежение е илюстрирана на фиг. 1, който показва графиките на режимните параметри по време на изпитванията на пренапрежение на нагнетателя H133-21-01, произведен от Невския завод към OAO Ufaorgsintez, Уфа. Този пример е избран, за да илюстрира устойчивостта на шум и възможността за ранно предупреждение за пренапрежение на центробежните компресори. По този начин диагностицирането на явленията на газовата динамична нестабилност в центробежните компресори с помощта на статистически методи за обработка на сигнали от сензори за работни параметри ви позволява правилно да провеждате тестове за пренапрежение и да регулирате системите за защита от пренапрежение, без да поставяте компресора в опасни „твърди“ режими на пренапрежение. Това беше многократно използвано от специалистите на CJSC NIIturbokompressor на име V.B.Shnepp по време на пускането в експлоатация. Мониторингът на специализирани статистически параметри по време на газодинамични тестове позволи бързо да се разпознае началото на нестабилни режими и своевременно да се извади компресора от опасната зона без риск от повреда. Описаните диагностични методи са защитени с множество патенти.

Практическо изпълнение За прилагане на тези методи за разпознаване в системите за управление на центробежни компресори, беше разработен специален софтуер за оптимизиране на процеса на изчисляване на статистически функции в реално време, необходими за разпознаване на въртящо се спиране и пренапрежение. Това направи възможно създаването на приложен софтуер за практическото прилагане на тези методи на базата на индустриални микропроцесорни контролери, както местни, така и чуждестранни. Фигури 2 и 3 показват компресор 4GTs2-124/14-79 GTU (JSC SiburTyumenGaz, Pyt-Yakh) и центробежен компресор за управление с вграден блок за защита от пренапрежение (аларма за пренапрежение на базата на микропроцесорния контролер POMPC1, произведен от EMICON CJSC (България)). Въвеждането на въртящи се аларми за спиране и пренапрежение, базирани на вероятностни методи за откриване на явления от пренапрежение, значително подобри безопасността на работа и тестване на центробежни компресори.