Исследование вопроса о возможности применения гасителей пульсаций давления и уровня шума на пунктах редуцирования газа

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Тюменский индустриальный университет

ИССЛЕДОВАНИЕ ВОПРОСА О ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ГАСИТЕЛЕЙ ПУЛЬСАЦИЙ ДАВЛЕНИЯ И УРОВНЯ ШУМА НА ПУНКТАХ РЕДУЦИРОВАНИЯ ГАЗА

Григорьева Полина Вадимовна -

магистрант, кафедра транспорта

углеводородных ресурсов

г. Тюмень

Аннотация

безопасность работа редуцирование газ

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.

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.

Основная часть

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

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. унт. 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 А.A., Koh А. Safin А. Shakhmatov E., 2012. Pressure reducing valve noise reduction. СD-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.

Размещено на Allbest.ru