СТО Газпром 2-2.3-239-2008

 

  Главная       Учебники - Газпром      СТО Газпром 2-2.3-239-2008

 поиск по сайту

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СТО Газпром 2-2.3-239-2008

 

ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО «ГАЗПРОМ»

Дочернее открытое акционерное общество «Оргэнергогаз»

Общество с ограниченной ответственностью

«Информационно-рекламный центр газовой промышленности»

СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ

ПОРШНЕВЫЕ ГАЗОПЕРЕКАЧИВАЮЩИЕ АГРЕГАТЫ.

НОРМЫ ВИБРАЦИИ

СТО Газпром 2-2.3-239-2008

1 РАЗРАБОТАН

Дочерним открытым акционерным обществом «Оргэнергогаз»

 

2 ВНЕСЕН

Департаментом по транспортировке, подземному хранению и использованию газа ОАО «Газпром»

 

3 УТВЕРЖДЕН

Распоряжением ОАО «Газпром» от 29 июля 2008 г. № 210

И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ

с 10.03.2009

 

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

 

Введение

Настоящий стандарт разработан в рамках Программы научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ ОАО «Газпром» на 2007 год, утвержденной Председателем Правления ОАО «Газпром» А.Б. Миллером 07 февраля 2007 г. № 01-12, и пункта 4.2 Перечня приоритетных научно-технических проблем ОАО «Газпром» на 2006-2010 гг., утвержденного Председателем Правления ОАО «Газпром» А.Б. Миллером 11 октября 2005 г. №01-106.

Настоящий стандарт является руководством по эксплуатационному контролю технического состояния поршневых газоперекачивающих агрегатов компрессорных станций и может использоваться при диагностических обследованиях, выполняемых с целью обнаружения дефектов.

Содержание

1 Область применения

2 Нормативные ссылки

3 Термины и обозначения

4 Измерение вибрации

4.1 Измеряемые характеристики

4.2 Точки измерений

4.3 Общие требования к измерительной аппаратуре

5 Критерии оценки вибрационного состояния

5.1 Вид критерия

5.2 Зоны вибрационного состояния

5.3 Классы поршневых газоперекачивающих агрегатов и их узлов

6 Нормы вибрации

Приложение А (рекомендуемое) Оценка технического состояния клапанов и подшипников поршневых газоперекачивающих агрегатов

Приложение Б (рекомендуемое) Нормы пульсаций давления газа

Библиография

 

1 Область применения

1.1 Настоящий стандарт распространяется на поршневые газоперекачивающие агрегаты: газомотокомпрессоры 10ГКН, 10ГКНАМ, МК-8, МК-8М и ДР-12, электроприводные поршневые компрессоры 4М25 и 6М25 компрессорных станций магистральных газопроводов, дожимных компрессорных станций, компрессорных станций подземных хранилищ газа и газоперерабатывающих заводов ОАО «Газпром».

1.2 Настоящий стандарт не распространяется на энергетические установки с поршневыми двигателями внутреннего сгорания и на электроприводные поршневые компрессоры автомобильных газонаполнительных компрессорных станций.

1.3 Настоящий стандарт устанавливает параметры, места измерений, нормы вибрации для корпусов компрессоров, корпусов компрессорных цилиндров, опорных рам и корпусов электродвигателей поршневых газоперекачивающих агрегатов.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ ИСО 2954-97 Вибрация машин с возвратно-поступательным и вращательным движением. Требования к средствам измерений

ГОСТ ИСО 10816-1-97 Вибрация. Контроль состояния машин по результатам измерений вибрации на невращающихся частях. Часть 1. Общие требования

ГОСТ 24346-80 (СТ СЭВ 1926-79) Вибрация. Термины и определения

ГОСТ ИСО 5348-2002 Вибрация и удар. Механическое крепление акселерометров

ГОСТ ИСО 10816-3-2002 Вибрация. Контроль состояния машин по результатам измерений вибрации на невращающихся частях. Часть 3. Промышленные машины номинальной мощностью более 15 кВт и номинальной скоростью от 120 до 15000 мин-1

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов по соответствующим указателям, составленным по состоянию на 1 января текущего года, и информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться замененным (измененным) документом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и обозначения

3.1 В настоящем стандарте применены термины в соответствии с ГОСТ 24346, в частности следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1 вибрация: Движение точки или механической системы, при котором происходят колебания характеризующих его скалярных величин.

[ГОСТ 24346-80, пункт 3]

 

3.1.2 виброперемещение: Составляющая перемещения, описывающая вибрацию.

[ГОСТ 24346 - 80, пункт 13]

 

3.1.3 виброскорость: Производная виброперемещения по времени.

[ГОСТ 24346 - 80, пункт 14]

 

3.1.4 виброускорение: Производная виброскорости по времени.

[ГОСТ 24346- 80, пункт 15]

 

3.1.5 среднее квадратическое значение: Квадратный корень из среднего арифметического или среднего интегрального значения квадрата колеблющейся величины в рассматриваемом интервале времени.

[ГОСТ 24346-80, пункт 24]

 

3.1.6 пиковое значение колеблющейся величины: Наибольшее абсолютное значение экстремумов колеблющейся величины в рассматриваемом интервале времени.

[ГОСТ 24346 -80, пункт 22]

3.2 В настоящем стандарте применены следующие обозначения:

Vе

- среднее квадратическое значение виброскорости;

Ар

- пиковое значение виброускорения;

Aе

- среднее квадратическое значение виброускорения;

Gr

- крестфактор;

DPрц

- максимальная величина размаха пульсации на фланце компрессорного цилиндра;

R

- отношение давлений ступени сжатия газоперекачивающего агрегата;

DРаб

- максимально допустимая амплитуда пульсации давления на фланце соединения буферной емкости с трубопроводом на любой дискретной частоте в диапазоне от 3 до 200 Гц включительно;

Pт

- среднее абсолютное давление в трубопроводе;

DPат

- амплитуда пульсации давления в трубопроводе на любой дискретной частоте в диапазоне от 3 до 200 Гц включительно;

Dвн

- внутренний диаметр трубопровода;

F

- частота пульсации, вибрации.

4 Измерение вибрации

4.1 Измеряемые характеристики

4.1.1 Измерения должны выполняться при установившихся нормальных режимных параметрах работы газоперекачивающего агрегата (скорость вращения вала, давление и температура компримируемого газа).

4.1.2 Диапазон частот

Для выполнения контрольных измерений установлен диапазон частот от 3 до 200 Гц включительно. Верхняя граница указанного диапазона определена по результатам экспериментальных исследований. Данный диапазон включает основные частоты колебаний цилиндропоршневой группы и пульсаций газа в буферных емкостях и присоединенной трубопроводной системе.

4.1.3 Измеряемая величина и контролируемый параметр

В соответствии с ГОСТ ИСО 10816-1 в качестве измеряемой величины используется виброскорость.

Контролируемым параметром вибрации является среднее квадратическое значение виброскорости в диапазоне частот от 3 до 200 Гц включительно.

4.1.4 Уровень вибрации

Под уровнем вибрации машины понимается максимальное значение контролируемого параметра вибрации из измеренных в одной определенной точке или группе точек в выбранных направлениях при определенных условиях и установившемся режиме работы. В настоящем стандарте уровень вибрации определяется для групп точек вне зависимости от направления измерений.

4.2 Точки измерений

4.2.1 Измерительная поверхность в каждой контрольной точке должна быть ровной и очищенной от краски. Места контроля вибрации в процессе последующих измерений должны оставаться неизменными.

4.2.2 Расположение точек измерений на газомотокомпрессорах и компрессорах электроприводных поршневых

Характерные контрольные точки измерений показаны на рисунках 1, 2 и 3. На цилиндрах компрессоров всех типов точки измерений назначаются на наружных сечениях консолей цилиндров.

В маркировке точек измерения на корпусах рекомендуется использовать следующие обозначения:

Л, П - соответственно левая и правая стороны корпуса относительно оси вращения коленчатого вала по часовой стрелке;

1, 2, 3 - высотные уровни: 1 - уровень крепления к опорной раме, 2 - уровень оси коленчатого вала и 3 - верхний уровень корпуса;

.1, .2, .3 и т.д. - вертикальные сечения измерений, проходящие по осевым подшипникам и осям цилиндров перпендикулярно оси коленчатого вала;

C1, C2, С3 и т.д. - точки на наружных сечениях консолей компрессорных цилиндров.

Рисунок 1 - Точки контроля на оппозитном компрессоре

Рисунок 2 - Точки контроля на двигателе с V-образно расположенными цилиндрами

Рисунок 3 - Точки контроля на двигателе с вертикально расположенными цилиндрами

4.2.3 Расположение точек измерений на электродвигателях

Контрольные точки измерений на электродвигателях выбираются на участках с наибольшей толщиной стенок корпусов статоров вблизи сечений установки подшипников по ГОСТ ИСО 10816-3 и показаны на рисунке 4.

Рисунок 4 - Точки контроля на электродвигателе

4.2.4 Расположение точек измерений на опорной раме

Контрольные точки измерений на опорной раме выбираются на верхней поверхности рамы у анкерных болтов ее крепления к фундаменту.

4.2.5 Направления измерений

4.2.5.1 Измерения выполняются в трех ортогональных направлениях: X, Y и Z, где X - направление по оси вала; Y - направление, горизонтально-поперечное оси вала; Z - вертикальное направление.

Примеры обозначения точек измерений:

П2.1Y - правая сторона на уровне коленчатого вала со стороны привода в горизонтальном направлении;

C3Z - на консольной части третьего цилиндра в вертикальном направлении;

P4Z - на раме у четвертого анкерного болта в вертикальном направлении.

4.2.5.2 Полную оценку вибрационного состояния поршневых газоперекачивающих агрегатов дают результаты измерений в контролируемых точках во всех измерительных сечениях, на цилиндрах и опорных рамах. Подобная полнота измерений требуется только для приемочных испытаний, после капитального ремонта, при паспортизации газоперекачивающих агрегатов, а также при проведении расширенных виброобследований.

4.2.5.3 При эксплуатационном контроле измерение вибрации корпусов компрессоров и электродвигателей в осевом направлении (X) может выполняться только в одном торцевом сечении (обычно в месте расположения упорного подшипника). На опорных рамах измерения выполняются в вертикальном (Z) и горизонтально-поперечном (Y) направлениях. В сечениях измерения выполняются в направлениях, удобных для установки датчиков. Число измерительных точек в сечениях может быть сокращено по результатам полных измерений. Измерения на торцах консольных цилиндров должны выполняться в трех направлениях.

4.2.5.4 Контрольные измерения на опорной раме могут выполняться только при регистрации повышенной вибрации корпуса компрессора.

4.3 Общие требования к измерительной аппаратуре

4.3.1 Измерительная виброаппаратура должна соответствовать ГОСТ ИСО 2954 и обеспечивать измерение среднего квадратического значения виброскорости в диапазоне частот от 3 до 200 Гц включительно. Максимальный динамический диапазон измерений виброскорости составляет от 0,1 до 100 мм/с включительно, максимальная суммарная погрешность ее измерения - не более ± 10 %, время усреднения - не менее 10 с.

4.3.2 При оценке технического состояния клапанов и подшипников измерительная виброаппаратура должна обеспечивать измерение среднего квадратического значения и пиковых значений виброускорений в диапазоне частот от 1 до 5 кГц включительно. Максимальный динамический диапазон измерений виброускорения составляет от 1 до 1000 м/с2 включительно.

4.3.3 Датчики в местах контроля могут устанавливаться в соответствии с ГОСТ ИСО 5348 с помощью щупа или магнита.

4.3.4 Измерительная виброаппаратура должна соответствовать требованиям по взрыво- и искробезопасности помещений категории В-1а согласно ВППБ 01-04-98 [1] и ПОТ Р М-016-2001, РД 153-34.0-03.150-00 [2].

5 Критерии оценки вибрационного состояния

5.1 Вид критерия

Критерием оценки вибрационного состояния является уровень вибрации (максимальный из измеренных значений среднего квадратического значения виброскорости), сопоставляемый с границами зон вибрационного состояния, установленными нормами вибрации, приведенными в настоящем стандарте. Результатом сопоставления является отнесение вибросостояния оборудования к соответствующей зоне.

5.2 Зоны вибрационного состояния

5.2.1 Зоны вибрационного состояния устанавливаются по ГОСТ ИСО 10816-1. Указанные зоны предназначены для качественной оценки вибрационного состояния машин и принятия решения о необходимых мерах.

5.2.2 Зона А. В эту зону попадает, как правило, вибрация новых машин, вводимых в эксплуатацию.

5.2.3 Зона В. Машины, вибрация которых попадает в эту зону, обычно могут считаться пригодными для дальнейшей эксплуатации без ограничения сроков.

5.2.4 Зона С. Машины, вибрация которых попадает в эту зону, обычно рассматриваются как непригодные для длительной непрерывной эксплуатации. Как правило, данные машины могут функционировать ограниченный период времени, пока не появится возможность для проведения ремонтных работ.

5.2.5 Зона Д. Уровни вибрации в данной зоне обычно рассматриваются как достаточно серьезные для того, чтобы вызвать повреждение машины.

5.2.6 Границы зон вибрационного состояния поршневых газоперекачивающих агрегатов соответствуют требованиям ГОСТ ИСО 10816-1.

5.3 Классы поршневых газоперекачивающих агрегатов и их узлов

5.3.1 В соответствии с ГОСТ ИСО 10816-1 корпуса газомотокомпрессоров ДР-12, корпуса электроприводных поршневых газоперекачивающих агрегатов и электродвигатели поршневых газоперекачивающих агрегатов 4М25 и 6М25 относятся к классу 1 машин и оборудования.

5.3.2 Корпуса газомотокомпрессоров 10ГКН, 10ГКНАМ, МК-8, МК-8М, цилиндры газомотокомпрессоров ДР-12 и электроприводных поршневых газоперекачивающих агрегатов относятся к классу 2 машин и оборудования.

5.3.3 Цилиндры газомотокомпрессоров 10ГКН, 10ГКНАМ, МК-8 и МК-8М относятся к классу 3 машин и оборудования.

5.3.4 Опорные рамы вынесены в отдельный класс, для которого границы зон вибрационного состояния определяются по результатам экспериментальных исследований.

6 Нормы вибрации

Для классов поршневых газоперекачивающих агрегатов и их узлов, указанных в 5.3, нормами настоящего стандарта установлены значения границ зон вибрационного состояния, которые приведены в таблицах 1-4.

Таблица 1

Границы зон вибрационного состояния корпусов газомотокомпрессоров ДР-12 и электроприводных поршневых газоперекачивающих агрегатов (включая электродвигатели), основанные на измерении средних квадратических значений виброскорости Vе в диапазоне частот от 3 до 200 Гц включительно

Границы зон вибрационного состояния

Значения виброскорости Vе, разделяющей зоны, мм/с

А/В

2,8

В/С

4,5

C

7,1

Таблица 2

Границы зон вибрационного состояния цилиндров газомотокомпрессоров ДР-12 и электроприводных поршневых газоперекачивающих агрегатов, корпусов газомотокомпрессоров 10ГКН, 10ГКНАМ, МК-8 и МК-8М, основанные на измерении средних квадратических значений виброскорости Vе в диапазоне частот от 3 до 200 Гц включительно

Границы зон вибрационного состояния

Значения виброскорости Vе, разделяющей зоны, мм/с

А/В

4,5

В/С

7,1

С/Д

11

Таблица 3

Границы зон вибрационного состояния цилиндров газомотокомпрессоров 10ГКН, 10ГКНАМ, МК-8 и МК-8М, основанные на измерении средних квадратических значений виброскорости Vе в диапазоне частот от 3 до 200 Гц включительно

Границы зон вибрационного состояния

Значения виброскорости Vе, разделяющей зоны, мм/с

А/В

7,1

В/С

11

С/Д

18

Таблица 4

Границы зон вибрационного состояния опорных рам поршневых газоперекачивающих агрегатов, основанные на измерении средних квадратических значений виброскорости Vе в диапазоне частот от 3 до 200 Гц включительно

Границы зон вибрационного состояния

Значения виброскорости Vе разделяющей зоны, мм/с

А/В

1,1

В/С

2,8

С/Д

4,5

Границы зон вибрационного состояния клапанов и подшипников поршневых газоперекачивающих агрегатов приведены в приложении А, нормы пульсаций давления газа приведены в приложении Б.

Приложение А
(рекомендуемое)

Оценка технического состояния клапанов и подшипников поршневых газоперекачивающих агрегатов

А.1 Общепринятые методы оценки технического состояния подшипников качения, установленных в корпусах машин большой мощности, по анализу общих уровней или амплитуд отдельных спектральных составляющих вибрации малоэффективны. Это связано с малым выделением полезного сигнала над уровнем шумов. Для повышения эффективности диагностирования целесообразно применять методы с использованием специальных приборов или сложных средств обработки сигналов.

А.2 В настоящем приложении приведены критерии оценки вибрационного состояния подшипников качения и клапанов поршневых газоперекачивающих агрегатов, эксплуатирующихся в ОАО «Газпром», полученные с использованием приборов общего назначения.

А.3 При наличии дефектов подшипников качения возникают ударные импульсы в момент нагружения в зоне дефекта. Нормальная работа клапанов также сопровождается ударными импульсами в момент их открытия/закрытия. Длительность ударных импульсов мала по сравнению с периодичностью их возникновения, а амплитуда представляет собой случайную величину, зависящую от величины дефекта, режимных изменений, а для клапанов - и от пульсации потока газа. В силу особенностей физических процессов в качестве измеряемых параметров были приняты пиковое Ар и среднее квадратическое Aе значения виброускорения, измеряемые в диапазоне частот от 1 до 5 кГц включительно, содержащие собственные частоты клапанов и корпусов подшипников.

А.4 Измерения на клапанах проводятся на их крышках в направлении оси клапана. Измерения на корпусах подшипников выполняются в вертикальном и горизонтально-поперечном относительно оси вала направлениях.

А.5 Датчики к объекту измерения следует крепить с помощью шпильки или магнита по ГОСТ ИСО 5348.

А.6 При применении магнита следует использовать малогабаритные датчики. Шероховатость измерительной поверхности не должна превышать Rz 40. Перед измерением на измерительную поверхность следует нанести тонкий слой консистентной силиконовой смазки.

А.7 Границы зон вибрационного состояния подшипников рекомендуется определять по двум параметрам: среднему квадратическому значению виброускорения Aе и крестфактору Gr = Ар/Aе Оценка вибрационного состояния подшипников выполняется по любому из параметров, соответствующих наихудшей зоне (см. таблицу А.1).

А.8 Клапаны поршневых газоперекачивающих агрегатов имеют различную конструкцию и габариты в зависимости от типа газоперекачивающего агрегата и ступени сжатия. Поэтому ударные импульсы, регистрируемые на клапанах при их закрытии/открытии, значительно различаются по амплитуде. Кроме того, при измерениях вибрации на крышках клапанов регистрируются импульсы от всех клапанов данного цилиндра. Поэтому, как показали экспериментальные исследования, для оценки состояния клапанов целесообразно использовать отношение текущего значения крестфактора Gr(t) к базовому значению крестфактора Gr(0), полученному на бездефектных клапанах после их приработки. Границы зон вибрационного состояния клапанов, указанные в таблице А.2, определены по ГОСТ ИСО 10816-1.

Таблица А.1

Границы зон вибрационного состояния подшипников поршневых газоперекачивающих агрегатов, основанные на измерении средних квадратических и пиковых значений виброускорения в диапазоне частот от 1 до 5 кГц включительно

Границы зон

Aе, м/с2

Gr = Ар/Aе

А/В

5,5

6,3

В/С

11

10

C

18

14

Таблица А.2

Границы зон вибрационного состояния клапанов компрессоров поршневых газоперекачивающих агрегатов, основанные на измерении средних квадратических и пиковых значений виброускорения в диапазоне частот от 1 до 5 кГц включительно

Границы зон

Gr(t)/Gr(0)

А/В

1

В/С

0,6

С/Д

0,4

Приложение Б
(рекомендуемое)

Нормы пульсаций давления газа

Б.1 Нормы пульсаций давления газа установлены согласно требованиям стандарта Американского нефтяного института (США) API 618 [3].

Б.2 Максимальная величина размаха пульсации на фланце компрессорного цилиндра DPрц в диапазоне частот от 3 до 200 Гц включительно должна быть не более 7 % от среднего абсолютного давления в линии или определяться из выражения

DPрц(%) £ 3R,                                                                 (Б.1)

где R - отношение давлений ступени.

Б.3 На фланце соединения буферной емкости с трубопроводом пульсация не должна превышать значения

DРаб (%) = 0,8/Pт1/3,                                                            (Б.2)

где DРаб -

максимально допустимая амплитуда пульсации давления на любой дискретной частоте в диапазоне частот от 3 до 200 Гц включительно, выраженная в процентах от среднего абсолютного давления в трубопроводе;

Pт -

среднее абсолютное давление в трубопроводе, МПа.

Б.4 Во входных, межступенчатых и выходных трубопроводах вне устройств гашения пульсация давления ограничивается

для границы зон В/С                  DPат = 0,625 (Pт/(DвнF))1/2,                                                  (Б.3)

для границы зон С/Д                         DPат = (Pт/(DвнF))1/2,                                                     (Б.4)

где DPат -

амплитуда пульсации давления на любой дискретной частоте в диапазоне от 3 до 200 Гц включительно, МПа;

Pт -

среднее абсолютное давление в трубопроводе, МПа;

Dвн -

внутренний диаметр трубопровода, мм;

F -

частота пульсации, Гц.

Библиография

[1]

Правила пожарной безопасности

Правила пожарной безопасности для предприятий и организаций газовой промышленности

ВППБ 01-04-98

[2]

Правила охраны труда

Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок

ПОТР М-016-2001,

РД 153-34.0-03.150-00

[3]

Стандарт Американского нефтяного института

Поршневые компрессоры для нефтяной, химической и газовой промышленности (Reciprocating compressors for PetroleumChemical and Gas Industry Services)

API 618-1995*