Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

381.причина повреждения вала и зубчатой передачи

100 views

Published on

  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

381.причина повреждения вала и зубчатой передачи

  1. 1. 103№3 • март 2010 HYDROCARBON PROCESSING: СЛУЧАЙ ИЗ ПРАКТИКИ НЕФТЕГАЗОВЫЕ Т Е Х Н О Л О Г И И ПРИЧИНА ПОВРЕЖДЕНИЯ ВАЛА И ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧИ T. Sofronas, инженер-консультант, Хьюстон, Техас Приведена модель, используема для выявления неполадок во вращающихся механизмах Когда случаются перебои в электроэнергии, такие как отключение от электросети или короткое замыка- ние, электродвигатель или генератор могут внезапно изменить скорость вследствие разгрузки или нагруз- ки [1]. Такая ситуация вызовет в системе механизмов «эффект инерционного торможения», что может стать причиной поломки направляющего вала, со- единительных болтов или зубьев зубчатой переда- чи. В результате это приведет к усталостному раз- рушению даже при нормальной нагрузке. Модель, приведенная в данной статье, используется в целях быстрого выявления неполадок в простых систе- мах при условии, когда цепь размыкается, и тут же повторно включается. В этой модели не рассмат- ривается электрический момент крутильных коле- баний. Эта аналитическая модель обычно достаточна для систем «редукторный электродвигатель – компрес- сор» и «генератор – турбина». Зная величину уве- личения вращающего момента, можно вычислить на- грузку в системе. На рис. 1 представлена двухмассовая крутящая система с электродвигателем J1 с колебанием ско- ростей на протяжении времени t и компрессора J2. C – устойчивость вала между массами электродви- гателя и компрессора. Это является упрощенной системой передачи, представленной на рис. 2. В примере срезаны соединительные болты, а для это- го требуется вращающий момент в пять раз более среднего. Приведенная модель объясняет влияние сверхнормативного вращающего момента. В аналитическую модель величина J1 не включена, поскольку независимо от этой величины происходит фиксированное изменение скорости при заданном времени. Все, что необходимо сделать, это использо- вать кручение на конце вала при J1 и тогда с примене- нием уравнения кинетического момента определить кручение при J2. В результате можно составить уравнение: Tshaft = (πΔrpmt C/60)[1 – C/(C + 2J2/t2 )]. На рис. 1 изменение скорости электродвигателя, составляющее Δrpmt = 60, происходило за 0,05 с. Скорректированная устойчивость вала составляет C = 9,4 х 106 дюйм-фунт/рад и J2 = 755 фунт-дюйм-c2 . Определим увеличение вращающего момента оси в сравнении с вычисленным средним вращающим- ся моментом Tmean = 14 850 дюйм-фунт: Tshaft = 89 200 фунт-дюйм, Tshaft/Tmean = 89 200/14 850 = 6. Этим объясняется то, что при вращающем мо- менте вала, увеличенном в 6 раз, были срезаны Рис. 1. Анализ двухмассовой системы Рис. 2. Зубчатая передача на основе системы рис. 1 Электродвигатель Компрессор Система для J1 rpm Случаи, когда C2>>C1 Система для J1 rpm Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
  2. 2. 104 №3 март • 2010 HYDROCARBON PROCESSING: СЛУЧАЙ ИЗ ПРАКТИКИ НЕФТЕГАЗОВЫЕ Т Е Х Н О Л О Г И И соединительные болты. Причиной этого оказалось неправильно соединенное инерционное реле, и электродвигатель значительно ускорил вращение после сброса нагрузки. При исследовании неко- торых механизмов автор статьи проанализировал величины вращающего момента более чем в шесть раз превосходящие средний, что приводило к пов- реждению оси или зубчатой передачи. Возможно, в дальнейшем проблема вибрации во вращающих- ся механизмах будет рассмотрена на страницах журнала. Перевел А. Степанов СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Nailen, R.L., «Avoiding Switching Transient Damage in Motor Circuits», Consulting-Specifying Engineer, March 1987, Cahners Publishing Company. 2. Sofronas, A., Analytical Troubleshooting of Process Machinery and Pressure Vessels: Including Real-World Case Studies, (p. 44, 128 ), ISBN: 0-471-73211-7, John Wiley & Sons. Dr. Tony Sofronas (Д-р Т. Софронас), широ- ко известен специалистам во многих стра- нах как опытный ведущий инженер-механик компании ExxonMobil. В настоящее время д-р Софронас находится на пенсии, о днако он продолжает консультировать. Информацию по его книгам, материалы семинаров и иссле- дований можно получить на сайте: http://www. mechanicalengineeringhelp.com. СЕВЕРНАЯ АМЕРИКА CB&I заключила контракт стоимостью свыше 100 млн долл. с компанией UGI LNG, Inc на инженер- ную разработку, материально-техническое обеспече- ние и строительство установки ограничения пиковой нагрузки СПГ в г. Ридинга, (шт. Пенсильвания, США). Работы CB&I в рамках договора включают строительс- тво нового резервуара- хранилища СПГ на 50,000 мі и сопутствующих технологических установок, предна- значенных для обеспечения 150 млн фут3 /сут, природ- ногогазавовремяпериодовпиковогоспроса.Установка СПГ будет соединена напрямую с Восточным трубоп- роводом Техаса для обеспечения поставок газа на сред- неатлантический и северо-восточный рынки. Air Products подписала долгосрочный контракт с компанией Monsanto Co на строительство одного из крупнейших в мире заводов по получению водорода, который будет расположен на территории промыш- ленного комплекса компании Monsanto Co в г. Лалинг, штат Луизиана (США). Новый завод будет введен в эксплуатацию в январе 2012 г. Air Products построит ус- тановку получения водорода по методу реформинга с паро-каталитической конверсией метана, с расчетной мощностью 100 млн фут3 /сут. Эта установка будет свя- зана с Восточной сетью трубопроводов Мексиканского залива, которые поставляют водород на нефтепере- рабатывающие заводы для производства полностью сгорающего транспортного топлива, удовлетворяя потребности в водороде, местной нефтехимической промышленности. Этот комплекс будет производить дополнительное количество водорода посредством из- влечения из сырья, богатых водородом отходящих га- зов, технологического комплекса Monsanto Co. Также Monsanto будет использовать пар из технологической установки компании Air Products для повышения рен- табельности своих промышленных предприятий. Завод по производству водорода в г. Лалинге бу- дет построен путем полного объединения Air Products с компаний Technip. Technip выполнит экспертную оценку проектирования и строительства установки ре- форминга с паро-каталитической конверсией метана, в то время как Air Products будет внедрять технологию дегазирования. РЕГИОНАЛЬНЫЕ НОВОСТИ О КОМПАНИЯХ Port Dolphin недавно получила право на стро- ительство глубоководного порта расположенного в 28 милях (1 миля = 1,609 км) от залива Тампа (шт. Флорида). Этот проект обеспечит возможность пос- тавок природного газа через подводный трубопровод в государственную трубопроводную систему общей протяженностью 4 мили. СПГ будет подвергаться ре- газификации на борту судов, и нагнетаться в трубоп- ровод для обслуживания заказчиков по всей Флориде. Максимальная пропускная способность терминала Port Dolphin будет составлять до 1,2 млрд мі/сут при- родного газа. Этот объем достаточен для обеспече- ния электроэнергией более одного млн домов. При полной загрузке, терминал будет способен обеспе- чить 15 % потребностей Флориды в природном газе. Строительство предполагается начать в 2012 г., закон- чить – в 2013 г. Jacobs Engineering Group Inc. получила контракт от Suncor Energy для обеспечения планирования, пред- варительной разработки, материально-техническое снабжения и эксплуатационного обслуживания для выполнения части цикла оборота нефтехранилища 2010 г. на установке 2, компании Suncor, расположен- ной в 30 км к северу от форта Мак-Мюрей, Альберта, Канада. Работа будет осуществляться в два этапа. Этап разработки технологии и подготовки находится в ста- дии реализации с последующей фазой выполнения. Плановый ремонт запланирован в начале второго квар- тала 2010 г. INEOS Bio недавно объявил новый этап в реализа- ции своей технологии производства биоэтанола тре- тьего поколения, для мирового рынка возобновляемо- го транспортного топлива и рынка возобновляемых источников энергии. Компания KBR была выбрана INEOS Bio в качестве главного подрядчика для раз- работки FEED (предпроектные изыскания) первого из своих заводов по производству биотоплива, кото- рый, как ожидается, будет построен к концу 2011 г., в Иллинойсе. Работа над коммерческим проектом нача- лась в третьем квартале 2008 г. и близка к завершению. Работа по FEED должна завершиться в первом кварта- ле 2010 г., с началом промышленного производства к концу 2011 г. Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

×