Розроблення методу контролю працездатності систем автоматичного управління газоперекачувальними агрегатами за їх розгінними характеристиками

Автор(и)

  • Mykhailo Gorbiychuk Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу вул. Карпатська, 15, м. Івано-Франківськ, Україна, 76019, Україна https://orcid.org/0000-0002-8586-1883
  • Olena Zamikhovska Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу вул. Карпатська, 15, м. Івано-Франківськ, Україна, 76019, Україна https://orcid.org/0000-0003-0775-0472
  • Leonid Zamikhovsky Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу вул. Карпатська, 15, м. Івано-Франківськ, Україна, 76019, Україна https://orcid.org/0000-0002-6374-8580
  • Volodymyr Pavlyk Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу вул. Карпатська, 15, м. Івано-Франківськ, Україна, 76019, Україна https://orcid.org/0000-0002-9979-6496

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.206476

Ключові слова:

газоперекачувальний агрегат, система автоматичного управління, розгінна характеристика, технічний стан

Анотація

Аналіз відмов газоперекачувальних агрегатів (ГПА), встановлених на трансконтинентальному газопроводі «Уренгой-Помари-Ужгород» показав, що відмови систем автоматичного управління (САУ) ГПА займають друге місце (до 40 %) від загальної кількістю відмов. Показано, що відомі методи контролю технічного стану механічної частини ГПА не можуть бути використані для контролю працездатності САУ і елементів автоматики ГПА. Серед відомих методів контролю працездатності САУ ГПА, як динамічної системи, найбільш перспективними є методи, що базуються на аналізі її перехідного процесу (розгінної характеристики) при деякому типовому вхідному впливі.

Приведене теоретичне обґрунтування розробленого методу контролю працездатності САУ ГПА, діагностичною ознакою якого є значення площ розгінних характеристик. Структура передавальної функції та її параметри визначалися методом площ (метод Симою). Для реалізації методу у середовищі MatLab розроблено програмне забезпечення, яке дає змогу визначити параметри функції передачі за експериментальною кривою пуску ГПА та величину площі, яка обмежена його перехідною функцією.

Наводиться методика проведення експериментальних досліджень запропонованого методу контролю працездатності САУ ГПА на прикладі ГТК-25і, яка дозволила отримати дев’ять розгінних характеристик ГПА в координатах «час – частота обертання ротора ТВТ» та результати їх обробки.

Подальша реалізація запропонованого методу вимагає визначення умов його працездатності та паралельного контролю технічного стану механічних вузлів ГПА з метою виключення їх впливу на результат контролю стану САУ ГПА

Біографії авторів

Mykhailo Gorbiychuk, Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу вул. Карпатська, 15, м. Івано-Франківськ, Україна, 76019

Доктор технічних наук, професор

Кафедра автоматизації та комп'ютерно-інтегрованих технологій

Olena Zamikhovska, Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу вул. Карпатська, 15, м. Івано-Франківськ, Україна, 76019

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра інформаційно-телекомунікаційних технологій та систем

Leonid Zamikhovsky, Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу вул. Карпатська, 15, м. Івано-Франківськ, Україна, 76019

Доктор технічних наук, професор

Кафедра інформаційно-телекомунікаційних технологій та систем

Volodymyr Pavlyk, Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу вул. Карпатська, 15, м. Івано-Франківськ, Україна, 76019

Кафедра інформаційно-телекомунікаційних технологій та систем

Посилання

  1. Kovalko, M. P., Hrudz, V. Ya., Mykhalkiv, B. V. et. al.; Kovalko, M. P. (Ed.) (2002). Truboprovidnyi transport hazu. Kyiv: Ahenstvo z ratsionalnoho vykorystannia enerhiyi ta ekolohiyi, 600.
  2. Pavlyk, V. V. (2012). Napriamky pidvyshchennia efektyvnosti ekspluatatsiyi hazoperekachuvalnykh ahrehativ v umovakh Bohorodchanskoho LVUMH. Naukovi visti Halytskoi Akademiyi, 2 (22), 44–49.
  3. Zamikhovskyi, L. M., Zikratyi, S. V., Shtaier, L. O. (2017). Suchasnyi stan otsinky nadiynosti system avtomatyky hazoperekachuvalnykh ahrehativ. Naukovyi visnyk Ivano-Frankivskoho natsionalnoho tekhnichnoho universytetu nafty i hazu, 2, 79–88.
  4. Zamikhovskyi, L. M., Saprykin, S. O. (2009). Kontseptsiya monitorynhu tekhnichnoho stanu hazoperekachuvalnoho obladnannia. Visnyk Natsionalnoho tekhnichnoho universytetu «KhPI». Tematychnyi vypusk: Novi rishennia v suchasnykh tekhnolohiyakh, 8, 64–68.
  5. Vasil'ev, Yu. N., Beskletniy, M. E., Igumentsev, E. A., Hrizesten, V. E. (1987). Vibratsionniy kontrol' tehnicheskogo sostoyaniya gazoturbinnyh i gazoperekachivayushchih agregatov. Moscow: Nedra, 197.
  6. Saprykin, S. A. (2009). Metody i tehnicheskie sredstva vibratsionnoy diagnostiki gazoperekachivayushchego oborudovaniya. Kharkiv, 368.
  7. Zamikhovskyi, L. M., Pavlyk, V. V. (2014). Doslidzhennia vibratsiynoho stanu osovoho kompresora HPA HTK-251 firmy "Nuovo Pinione". Metody ta prylady kontroliu yakosti, 1 (32), 28–38.
  8. Kochergin, A. V., Pavlova, N. V., Valeeva, K. A. (2016). Vibroacoustic Control of Technical Conditions of GTE. Procedia Engineering, 150, 363–369. doi: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2016.06.723
  9. Verma, N. K., Gupta, R., Sevakula, R. K., Salour, A. (2014). Signal transforms for feature extraction from vibration signal for air compressor monitoring. TENCON 2014 - 2014 IEEE Region 10 Conference. doi: https://doi.org/10.1109/tencon.2014.7022275
  10. Yang, W. S., Su, Y. X., Chen, Y. P. (2019). Air compressor fault diagnosis based on lifting wavelet transform and probabilistic neural network. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 657, 012053. doi: https://doi.org/10.1088/1757-899x/657/1/012053
  11. Krivosheev, I. A., Akimov, V. I., Kozhinov, D. G. (2017). Detection of Vibrodiagnostic Signs of Working Body Acoustic Vibrations in GPA-16R “Ufa” Gas Channel. Procedia Engineering, 176, 184–193. doi: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.02.287
  12. Sun, W., An Yang, G., Chen, Q., Palazoglu, A., Feng, K. (2012). Fault diagnosis of rolling bearing based on wavelet transform and envelope spectrum correlation. Journal of Vibration and Control, 19 (6), 924–941. doi: https://doi.org/10.1177/1077546311435348
  13. Zaccaria, V., Rahman, M., Aslanidou, I., Kyprianidis, K. (2019). A Review of Information Fusion Methods for Gas Turbine Diagnostics. Sustainability, 11 (22), 6202. doi: https://doi.org/10.3390/su11226202
  14. Gishvarov, A. S., Raherinjatovo, J. C. (2017). Parametric Diagnostic State of Gas Turbine Power Plant. Procedia Engineering, 206, 1819–1824. doi: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.10.719
  15. Jinfu, L., Jiao, L., Jie, W., Zhongqi, W., Daren, Y. (2016). Early Fault Detection of Hot Components in Gas Turbines. Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, 139 (2). doi: https://doi.org/10.1115/1.4034153
  16. Gishvarov, A. S., Raherinjatovo, J. C. (2018). Parametric diagnostics of the condition of a dual-flow turbojet engine using neural network simulation of the operating process. MATEC Web of Conferences, 224, 02057. doi: https://doi.org/10.1051/matecconf/201822402057
  17. Loboda, I., Olivares Robles, M. A. (2015). Gas Turbine Fault Diagnosis Using Probabilistic Neural Networks. International Journal of Turbo & Jet-Engines, 32 (2). doi: https://doi.org/10.1515/tjj-2014-0019
  18. Fentaye, A. D., Ul-Haq Gilani, S. I., Baheta, A. T., Li, Y.-G. (2018). Performance-based fault diagnosis of a gas turbine engine using an integrated support vector machine and artificial neural network method. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part A: Journal of Power and Energy, 233 (6), 786–802. doi: https://doi.org/10.1177/0957650918812510
  19. Gorbiychuk, M., Zamikhovska, O., Zamikhovskyi, L., Zikratyi, S., Shtaier, L. (2019). Evaluation of dynamic properties of gas pumping units according to the results of experimental researches. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (2 (98)), 73–81. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.163113
  20. Andrianova, L. P., Garipov, F. G., Shaymardanov, F. A. (1997). Kontseptsiya avtokontrolya i diagnostiki otkazov elektronnyh sistem upravleniya dinamicheskimi obektami na osnove identifikatsii koeffitsientov ih peredatochnyh funktsiy. Problemy mashinovedeniya, konstruktivnyh materialov i tehnologiy, 161–168.
  21. Andrianova, L. P. (1997). Kontrol' i diagnostika otkazov SAU GTD. Ufa: UGATU, 182.
  22. Andrianova, L. P., Shaymardanov, F. A., Garipov, F. G. (1997). Pat. No. 2125287 RF. Sposob opredeleniya koeffitsientov peredatochnyh funktsiy lineynyh dinamicheskih obektov. No. 97107306/09; declareted: 06.05.1997; published: 27.03.1999, Bul. No. 2.
  23. Andrianova, L. P., Shaymardanov, F. A. (1997). Identifikatsiya koeffitsientov peredatochnyh funktsiy dinamicheskih obektov. Ufa: UGATU, 195.
  24. Horbiychuk, M. I., Pistun, Ye. P. (2010). Chyslovi metody i modeliuvannia na EOM. Ivano-Frankivsk: Fakel, 408.
  25. Simoyu, M. P. (1957). Determination of transfer function coefficients of linearized units and of control systems. Avtomatika i telemehanika, 18 (6), 514–528.

##submission.downloads##

Опубліковано

2020-06-30

Як цитувати

Gorbiychuk, M., Zamikhovska, O., Zamikhovsky, L., & Pavlyk, V. (2020). Розроблення методу контролю працездатності систем автоматичного управління газоперекачувальними агрегатами за їх розгінними характеристиками. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3(2 (105), 48–57. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.206476

Номер

Том 3 № 2 (105) (2020): Інформаційні технології. Системи управління в промисловості

Розділ

Системи управління в промисловості

Ліцензія

Авторське право (c) 2020 Mykhailo Gorbiychuk, Olena Zamikhovska, Leonid Zamikhovsky, Volodymyr Pavlyk

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.