CC BY
33
2. Sorin M.O., Nitulescu M.. Hexapod Robot Leg Dynamic Simulation and Experimental Control using Matlab // Proceeding of the 14th IFAC Symposium on Information Control Problems in Manufacturing, 2012. № 45 (6). P. 818-899.
3. Xi F., Sinatra R. Inverse Dynamics of Hexapods using the Natural Orthogonal Complement Method // Jounal of Manufacturing Systems, 2012. № 2 (21). 73 pp.
4. Shi H., Su H.J., Dagalakis N., Kramar J.A. Kinematic modeling and calibration of a flexure based hexapod nanopositioner // Precision Engineering, 2013. № 37. P. 117-128.
5. Brecht D.K. A 3-DOF Stewart Platform for Trenchless Pipeline Rehabilitation // Master of Engineering Science Thesis, Western University, 2015.
6. Rexroth Bosch Group, Electromechanical Cylinder EMC-HD. [Electronic resource]. URL: https://www.boschrexroth.com/en/xc/products/product-news/linear-motion-technology/emc-hd/ (date of acces: 20.1.2018).
7. Bingul Z., Karahan O. Dynamic Modeling and Simulation of Stewart Platform. In Serial and Parallel Robot Manipulators-Kinematics, Dynamics, Control and Optimization. InTech., 2012.
ИССЛЕДОВАНИЯ ВОПРОСА О ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИИ ГАСИТЕЛЕЙ ПУЛЬСАЦИЙ ДАВЛЕНИЯ И УРОВНЯ ШУМА НА ПУНКТАХ РЕДУЦИРОВАНИЯ ГАЗА Григорьева П.В. Email: Grigorievа639@scientifictext.ru
Григорьева Полина Вадимовна - магистрант, кафедра транспорта углеводородных ресурсов, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тюменский индустриальный университет, г. Тюмень
Аннотация: в статье исследуется современное состояние вопроса безопасности работы технического персонала на пунктах редуцирования газа газораспределительных станций. На основе проведенного обзора и анализа выявлено несоответствие ведения трудовой деятельности с нарушением требований СНиП 23-03-2003. На основе полученных данных автором исследуется вопрос использования гасителей пульсаций давления и уровня шума в качестве средства снижения шумовой нагрузки на технический персонал пунктов редуцирования. Автором рассмотрена потенциальная конструкция гасителя и оценена возможность внедрения. Ключевые слова: природный газ, пульсации давления, уровень шума, динамическая нагрузка, напряжения.
STUDY OF THE APPLICATION OF PRESSURE MUFFLERS AND NOISE ON THE POINT OF GAS REDUCTION Grigorieva P.V.
Grigorieva Polina Vadimovna - Graduate Student, DEPARTMENT TRANSPORT OF HYDROCARBON RESOURCES, FEDERAL STATE BUDGET EDUCATIONAL INSTITUTION OF HIGHER PROFESSIONAL EDUCATION TYUMEN INDUSTRIAL UNIVERSITY, TYUMEN
Abstract: in the article the current state of the issue of safety of technical personnel at gas depot reduction stations of gas distribution stations is investigated. Based on the review and analysis, a discrepancy between the conduct of labor activity and the violation of the requirements of SNiP 23-03-2003 was revealed. Based on the data obtained, the author studies the use of pressure dampers and noise level dampers as a means of reducing the
noise load on the technical staff of the reduction points. The author considered the potential design of the absorber and evaluated the possibility of introduction. Keywords: natural gas, pressure pulsations, noise level, dynamic load, voltage.
УДК 628.517
Согласно Федеральному закону от 21.07.1997 № 116-ФЗ (ред. от 07.03.2017) «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» газораспределительные станции (далее - ГРС) являются опасными промышленными объектами, которых в Российской Федерации насчитывается более 3500 единиц с суточной подачей газа промышленным и гражданским потребителям более 1200 млн м3 [1]. На ГРС происходит процесс редуцирования газа через узлы редуцирования, которые представляет собой систему для снижения давления транспортируемого газа с целью перепуска его из газопровода с более высоким давлением (магистральный газопровод) в газопровод с более низким давлением (городские сети) [2]. Работа ГРС сопровождается возникновением колебаний, распространяющихся в газовой среде и оборудовании, и шума, излучаемого в окружающую среду через корпусные элементы оборудования.
Из результатов аттестации рабочих мест, приведенной в научной работе [3] следует, что наиболее чувствительным неблагоприятным фактором на ГРС признано воздействие на персонал высоких уровней шума, по результатам около 81% персонала осуществляет трудовую деятельность в условиях повышенного шума. Проведенные исследования в научной работе [4] показали, что при определении допустимого уровня шумового воздействия на персонал предприятия используют специальные расчетные методы по СНиП 23-03-2003 «Защита от шума» и СП 51.13330.2011, однако проведенные исследования и замеры фактического шумового воздействия на ГРС показали существенное превышение полученных расчетных значений, что говорит о необходимости дополнительной защиты персонала предприятия от шумового воздействия.
Актуальность и значимость снижения неравномерного распределения давления, снижения шума и виброакустических пульсаций на узлах редуцирования газа ГРС обосновывается тем, что повышенный уровень шума и пульсации давления негативно воздействует на персонал предприятия, окружающую среду и эффективную работу трубопроводных систем, в том числе в виде пульсаций давления и динамических нагрузок, которые приводят к разрушению переходов газопроводов и регуляторов давления газа, ослабеванию соединений и их разгерметизации, нарушению изоляционных покрытий. Динамическое нагружение трубопроводов является следствием комплексного воздействия внутреннего рабочего давления перекачиваемой среды и вибраций, вызванной пульсирующим потоком среды. Появление шума является следствием вибрации корпусных элементов и пульсаций давления рабочей среды. При продолжительной вибрации и пульсаций газа образовывается акустическая усталость металла и, в конечном итоге, усталостные трещины, что создает угрозу аварийной ситуации.
Проведенный анализ научной работы [5] на предмет статистики разрушения газопроводов по причине возникновения вибраций показал, что за последние 5 лет зафиксировано 10 случаев разрушения газопроводов на ГРС. Проведенный анализ научной и технической литературы [6, 7, 8] показал, что для снижения разрушающего воздействия пульсаций давления наиболее часто используют буферные емкости и сглаживающие дроссельные диафрагмы, звукоизолирующие кожухи, акустическую облицовку помещений и звукоизоляцию трубопроводов. Однако перечисленные методы и инструменты не всегда ведут достижению необходимого уровня шума.
Автором предлагается внедрять на пункты редуцирования газа в качестве дополнительного оборудования, способствующего снижению уровня шума, вибраций и скачков давления, гасителей пульсаций давления и уровня шума с установкой после основных дросселирующих устройств. Принцип действия заключается в выравнивании
скорости потока газа, его дробления на более мелкие потоки (струйки) и предотвращении образований вихрей и высокой турбулентности потока. Гасители пульсаций давления и уровня шума являются, по своей сути, комбинированным устройством, состоящим из следующих частей: каркаса устройства, дросселирующих шайб, дросселирующего вала с перфорированными элементами с конфузором и диффузором для входа и выхода потока газа и струевыпрямителя, представляющего собой удлиненную перфорированную шайбу, способствующую за счет своей длины формированию устойчивых струевых потоков газа и их стабилизации. Согласно источникам [3] с помощью применения указанных элементов конструкции гасителя можно достичь снижения уровня шума до 40 дБ, что является достаточно хорошим результатом среди всех существующих методов и инструментов по снижению шума. Таким образом, автором был рассмотрен вопрос о возможности применения гасителей пульсаций давления и шума на пунктах редуцирования газа газораспределительных станциях.
Список литературы /References
1. Кузьбожев Павел Александрович. Совершенствование методов оценки и обеспечения работоспособности технологических трубопроводов газораспределительных станций: автореферат дис. ... кандидата технических наук: 25.00.19 / Кузьбожев Павел Александрович. Ухтин. гос. техн. ун-т. Ухта, 2016. 23 с.
2. Узел редуцирования давления газа. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.gazprominfo.ru/terms/reducing-unit-of-gas-pressure/ (дата обращения: 18.12.2017).
3. Заяц Б.С., Заяц И.Б, Яговкин Н.Г. Снижение шума на газораспределительных станциях магистральных газопроводов // Вектор науки ТГУ, 2013. № 3 (25). С. 181-184.
4. Пыстина Н.Б. Определение фактического уровня шумового воздействия в расположении магистральных компрессорных и газораспределительных станций [Текст] / Пыстина Н.Б., Коровин А.В., Шестаков Д.В // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ, 2009. № 4. С. 125-128.
5. Igolkin A.A., Koh А. Safin А. Shakhmatov E., 2012. Pressure reducing valve noise reduction. OT-ROM Proceedings of the Eighteen International Congress on Sound and Vibration (ICSV 19). July 08-12, Vilnius. Lithuania: The international institute of Acoustics and Vibration.
6. Мошев Е.Р., Ромашкин М.А., Мешалкин В.П., Кантюков Р.А., Гимранов Р.К., Попов А.Г., Мустафин Ф.М. Информационно-вычислительные модели и алгоритмы расчета устройств снижения неравномерности давления в трубопроводных системах поршневых компрессорных агрегатов // Вестник ПНИПУ. Химическая технология и биотехнология, 2015. № 1. С. 86-100.
7. Мошев Е.Р., Ромашкин М.А. Модели и алгоритмы расчета устройствдля гашения пульсаций газообразной среды в трубопроводных системах // Прикладная информатика, 2014. № 2 (50). С. 56-75.
8. Иголкин А.А., Крючков А.Н., Шахматов Е.В. Математическая модель глушителя шума выхлопа пневмосистем // Известия Самарского научного центра РАН, 2004. № 2. С. 364-368.
