Глава 5

гата с целью предупреждения вынужденных остановок ГПА, повыше­ния эффективности их эксплуатации, определения видов и сроков про­ведения ремонтов.

Техническое состояние газоперекачивающего агрегата существен-ным образом сказывается на всей технологии транспорта газов по газо­проводу. Можно всегда утверждать, что, если при данном расходе топ­ливного газа по агрегату снизилась производительность нагнетателя, то при прочих равных условиях это могло произойти из-за ухудшения состояния ГТУ, нагнетателя или того и другого вместе.

Одним из основных направлений технической диагностики ГПА явля­ется метод параметрической диагностики, как наиболее перспективный и имеющий значительный опыт использования в авиационной и других от­раслях промышленности. Основой метода параметрической диагностики является определение изменения параметров технического состояния аг­регата или его отдельных элементов по изменению его технологических и топливоэнергетических показателей - мощности, производительности, КПД привода и нагнетателя в процессе эксплуатации.

Об изменении технического состояния агрегата или его отдельных эле­ментов судят по изменению характеристик их рабочих режимов. Само из­менение обычно оценивается сравнением характеристик, построенных для данного момента, и времени, принятого за исходное. В качестве исходно­го может быть принято время проведения стендовых, сдаточных или дру­гих видов испытаний агрегата. Неизменность характеристик агрегата будет говорить о его нормальном состоянии; «расслоение» характеристик будет свидетельствовать об изменениях, происходящих в ГПА.

В качестве количественных оценок смещения характеристик ГПА, ГТУ или нагнетателя иногда принимаются коэффициенты технического состояния по КПД К„или по мощности K_N:

(5.6)

где ц, N- соответственно, КПД и мощность агрегата (нагнетателя) в данный момент времени; т|₀ и N₀ - соответственно, КПД и мощность в исходном состоянии агрегата (нагнетателя) в начале их эксплуатации на КС или после проведения очередного ремонта. В условиях эксплуа­тации могут использоваться и другие показатели, определяющие изме-' нения состояния ГПА и его элементов, в основе которых лежит принцип определения «расслоения» характеристик.

Технические сложности в непосредственном измерении мощности и, сле­довательно, КПД энергопривода и нагнетателя приводят к необходимости их определения косвенным путем, используя доступные и измеряемые пара-

Показатель надежности, диагностика и снижение энергозатрат ГПА 245

метры, такие как: давление, температура, расход рабочего тела, связанные между собой известными соотношениями термодинамики. На рис.5.1 пока­зана примерная схема измерений при проведении теплотехнических испыта­ний ГПА с двухвальным газотурбинным приводом и регенератором.

Опыт использования метода параметрической диагностики для оценки технического состояния эксплуатируемых ГПА показал, что для ее эффек­тивного применения необходимо решить две принципиальные задачи:

• обеспечить необходимый объем и требуемую точность измерений параметров ГПА;

• разработать методическое и программное обеспечение для автома­тизированных расчетов по определению технического состояния ГПА с использованием ПЭВМ.

Большинство эксплуатируемых ГПА имеют объем штатных измеряе­мых параметров, используемых для контроля и управления агрегата, до­статочный для проведения его диагностических исследований. Однако общая точность применяемой штатной измерительной аппаратуры не удов­летворяет современным требованиям оценки технического состояния ГПА. На практике необходимо использовать лабораторные образцовые прибо­ры. Характеристики некоторых из них, представлены в табл. 5.2.

Следует заметить, что препарирование агрегата с использованием указанных измерительных приборов влечет за собой большой объем подготовительных работ, соизмеримый с объемом проведения непосред­ственно экспериментальных исследований.

Что касается методического и программного обеспечения, то в на­стоящее время эта задача практически решена для всех типов ГПА, на­ходящихся в эксплуатации. Использование метода параметрической ди­агностики для оценки технического состояния ГПА позволяет решить следующие задачи:

• оценить качество ремонта ГПА путем определения показателей его технического состояния до и непосредственно после вывода агрега­та из ремонта;

• обосновать сроки проведения очередного ремонта ГПА;

• оперативно определить узел ГПА (ГТУ или ЦБН), явившийся при­чиной ухудшения технологических и топливо-энергетических пока­зателей агрегата;

• определить фактические теплотехнические и газодинамические ха­рактеристики модернизированных ГПА (замена СПЧ нагнетателя, элементов проточной части ГТУ, установка - замена регенератора, совершенствование камеры сгорания и т.д.).