Pojašnjenja pitanja obračunavanja gubitaka plina. Tipična metodologija za mjerenje (određivanje) količine prirodnog plina za raspodjelu neravnoteže između dobavljača i potrošača na području Ruske Federacije Inženjerska metodologija izračuna

PRETVARAČI PROTOKA ELEKTROMAGNETSKI PREM

1. Uvod

Mogu se koristiti preporuke za uklanjanje neravnoteže mase u sustavu grijanja SAMO na obradiv oprema uključen u mjerač toplinske energije.

Neravnoteža mase- razlika između izmjerenih vrijednosti masa dovodnih i povratnih cjevovoda sustava za opskrbu toplinom.

Pažnja! 1. Nedostatak protoka na bilo kojem mjernom kanalu je kvar sustava i nema nikakve veze s neravnotežom mase
2. Težine impulsa navedene u putovnicama PREM-a moraju odgovarati postavkama kalkulatora!

U slučajevima kada nema očitanja protoka na kalkulatoru količine topline, ove preporuke NIJE PRIMJENJIVO.

Pri analizi uzroka neravnoteže mase moraju biti ispunjeni sljedeći uvjeti:


  • PREM mora biti stalno napunjen izmjerenom tekućinom;

  • Mora postojati električni kontakt između PREM-a i mjerene tekućine (izjednačujući vodiči su spojeni).
Prilikom rada treba se rukovoditi tehničkom dokumentacijom za korištene uređaje (Upute za rad, Upute za montažu itd.).

Uzroci neravnoteže mase:


  1. Kršenje zahtjeva mehaničkih i električnih instalacija.

  2. Karakteristike sustava grijanja ne odgovaraju deklariranima.

  3. Sastav rashladne tekućine ne zadovoljava zahtjeve.

  4. Prisutnost smetnji od električnih instalacija.

  5. Osobitosti algoritama rada kalkulatora količine topline.

  6. Prisutnost zraka u sustavu.

  7. Odstupanje metroloških karakteristika pretvarača.
Zahtjevi za sustav grijanja:

  1. Sustav mora biti hermetičan - nema curenja, treba promatrati kapljice.

  2. Ventil za zatvaranje mora biti u dobrom radnom stanju.

  3. Sustav mora biti u potpunosti u skladu s projektom i ne smije sadržavati dodatne (neobračunate) veze.
Rezultati kontrole mjernog uređaja

Po završetku radova potrebno je izraditi akt s popisom uzroka debalansa mase na mjernoj jedinici i poduzetim radnjama te dostaviti satne arhive i postavke kalkulatora.

2 Pronalaženje i otklanjanje uzroka neravnoteže mase

2.1 Praćenje usklađenosti sa zahtjevima instalacije

Provjerite usklađenost instalacije mjerača protoka sa zahtjevima uputa za montažu. U ovom slučaju posebnu pozornost treba obratiti na sljedeće točke:

  • PRM mora biti potpuno napunjen vodom.

  • Treba isključiti mogućnost emitiranja kanala.

  • PREM na vodoravne cijevi mora biti instaliran s elektroničkom jedinicom prema gore.

  • U mjernom dijelu ne smije biti pulsiranja ili vrtloženja protoka. U ravnim dionicama ne bi trebalo biti elemenata koji uzrokuju izobličenje protoka tekućine.

2.1.1 Povreda mehaničke instalacije

2.1.2 Povreda električne instalacije


Dijagnostika

Rješenja

1. Provjerite kvalitetu veze između žica za izjednačavanje potencijala i cjevovoda.

Zategnite matice (vijke) i osigurajte pouzdan kontakt žica s cjevovodom.

2. Uvjerite se da nema dodatnog (i/ili odvojenog) uzemljenja točaka izjednačavanja potencijala.

Odspojite dodatne točke uzemljenja s elektroničke jedinice PREM.

3. Uvjerite se da nema električnog kontakta i napona između minusa izvora napajanja i točke izjednačavanja potencijala.

Ako postoji električni kontakt i/ili napon, pronađite uzrok i uklonite ga.

4. Provjerite postoji li zaštitni vodič.

Ugradite zaštitni vodič.

5. Provjerite nema li potencijala između cijevi.

Izjednačite potencijal između cjevovoda ugradnjom skakača.


2.2 Karakteristike sustava ne odgovaraju deklariranim


Dijagnostika

Rješenja

1. Pomoću zapornih ventila smanjite (povećajte) vrijednosti protoka rashladne tekućine. Nakon utvrđivanja troškova, popravite razliku u očitanjima

2. Provjerite nema curenja u sustavu.

2.1. Za zatvoreni sustav: zatvorite povratni vod, pazite da nema izravnog protoka. Zatim blokirajte ravnu liniju i uvjerite se da nema protoka ili da nema promjene predznaka protoka na povratnom vodu.

2.2. Za otvoreni sustav: isključite PTV i provjerite da nema protoka PTV-a. Nakon toga poduzmite radnje prema točki 2.1


Prisutnost protoka u ravnoj cijevi sa zatvorenim povratom ili promjena predznaka protoka u povratu sa blokiranim ravnim ukazuje na curenje unutar sustava. Prisutnost povratnog toka (bez promjene predznaka) ukazuje na curenje izvan sustava. Promjena predznaka brzine protoka u suprotno - o curenju unutar sustava. Ako nema curenja, pogledajte paragrafe 1;2;3;4

PAŽNJA: S tlakom dovoda > 6 kg/cm 2 . blokira se samo ravna cijev kako bi se spriječilo pucanje sustava

2.3 Sastav rashladne tekućine ne zadovoljava zahtjeve

2.4 Smetnje od električnih instalacija

S visokom razinom industrijskih smetnji, kao iu slučaju dugih kabelskih linija, instalacija se mora izvesti s oklopljenim kabelom.

Signalne žice i žice za napajanje ne bi trebalo biti u jednoj zaštitnoj pletenici.

Uzemljenje oklopljenog kabela dopušteno je samo s jedne strane (strana računala).

Utjecaj izvora napajanja.

Pažnja! Svaki od PREM-a mora imati svoje napajanje!
Zabranjeno je spajanje više PREM-ova na jedno napajanje!


2.5 Značajke algoritama za rad kalkulatora za količinu topline

2.6 Odstupanje mjeriteljskih karakteristika PREM


Dijagnostika

Rješenja

1. Analizirajte arhive kalkulatora prije i nakon promjene mjesta ugradnje PREM-a.

Ako se nakon zamjene uređaja na nekim mjestima situacija nije promijenila, tada su mjeriteljske karakteristike PREM je normalan.

U suprotnom, potrebna je verifikacija PRM-a.


2. U standardnoj verziji, pretvarač je izrađen u obrnutoj verziji. Međutim, PREM pogreške u smjeru naprijed i nazad su različite (unutar tolerancije).

U slučaju beznačajne (2-3%) neravnoteže mase, promijenite smjer ugradnje jednog od PREM-a u suprotni.

Popravite vrijeme pokretanja sustava nakon ponovne instalacije PREM-a.


3. Analizirati arhive kalkulatora za trenutke prije i poslije promjene smjera instalacije PREM.

3.2. Defekti "mehanizma" razine opreme

Neuravnoteženost rotirajućih masa rotora jedan je od najčešćih nedostataka u rotirajućoj opremi, koji obično dovodi do oštrog povećanja vibracija jedinica. Iz tog razloga, pitanjima dijagnosticiranja i načina otklanjanja neravnoteže treba posvetiti veliku pozornost.

Prije nego što počnemo razmatrati ovo pitanje, potrebno je napraviti malu metodološku digresiju. Činjenica neuravnoteženosti mase rotora, kada teži rotaciji ne u odnosu na svoju geometrijsku os, već u odnosu na os središta mase, koje se u ovom slučaju ne podudaraju, u literaturi se definira različitim terminima. Ovo je i "neravnoteža", i "neravnoteža", i "neravnoteža". Ako pažljivo čitate literaturu, možete pronaći još nekoliko sličnih pojmova. U tekstu našeg rada koristit ćemo rusku riječ "neravnoteža", koja nam je poznata, a ako vam se iz nekog razloga ne sviđa, iskreno vam se ispričavamo.

Problemi ispravne dijagnostike prisutnosti neravnoteže u radnoj opremi važan su aspekt u radu svake vibrodijagnostičke službe. Alati za dijagnostiku vibracija su najučinkovitije sredstvo za brzo uklanjanje neravnoteže u opremi. Oni čine osnovu cijelog odjeljka rada na vibracijama, koji se naziva podešavanje vibracija opreme.

U nastavku ćemo razmotriti najčešća pitanja dijagnosticiranja neravnoteže u najčešćim praktičnim manifestacijama. Jasno poznavanje ovih standardnih manifestacija neravnoteže omogućit će pažljivom čitatelju da razvije specifičnija pravila za prepoznavanje neravnoteže. Ova adaptivna pravila, koja ste vi doradili, uzet će u obzir specifične neravnoteže koje su specifične za "vašu" opremu.

3.2.1.1. Opća pitanja dijagnosticiranja neravnoteža

Priroda pojave neravnoteže u opremi može biti različita, biti rezultat mnogih značajki dizajna i rada različitih jedinica. Općenito, nakon određenog sistematiziranja i generaliziranja, sva ova raznolikost razloga za pojavu neravnoteža može se, naravno, uvjetno spojiti u skupine. To:

  • Nedostatak u proizvodnji rotirajućeg rotora ili njegovih elemenata koji je nastao u tvornici, u pogonu za popravak, propušten kao rezultat nedovoljne završne kontrole kvalitete kod proizvođača opreme, rezultat udaraca tijekom transporta, loših uvjeta skladištenja.
  • Neispravna montaža opreme tijekom početne instalacije ili nakon popravaka, nekvalitetno pričvršćivanje elemenata.
  • Rezultat procesa neravnomjernog trošenja i razaranja strukture rotirajućeg rotora, njegovog starenja, pojave raznih zaostalih deformacija nakon nenormalnih uvjeta, posebice dinamičkih udara.
  • Rezultat povremenih učinaka stvarnih tehnoloških procesa i značajki rada ove opreme, što dovodi do neravnomjernog zagrijavanja i izobličenja rotora.

Bez obzira na uzroke nastanka, prema svojim vanjskim znakovima, specifičnostima manifestacije u ukupnoj slici vibracija, sve neravnoteže mogu se uvjetno podijeliti u dvije vrste - statičku neravnotežu i dinamičku neravnotežu. Značajke manifestacije ovih glavnih tipova neravnoteže u vibracijskim signalima i spektri dobiveni na njihovoj osnovi, značajke njihove dijagnostike, bit će razmotrene u ovom poglavlju u nastavku, u posebnim pododjeljcima.

Glavni, najčešći i svima poznati znakovi prisutnosti neuravnoteženosti rotirajućih rotora u vibracijskim signalima mogu se smatrati sljedećim:

  • Vibracijski vremenski signal je prilično jednostavan, s relativno malo visokofrekventnih harmonika. U signalu vibracije dominira vibracija s periodom koja odgovara brzini vrtnje osovine - frekvenciji vrtnje rotora.
  • Amplituda svih harmonika "mehaničke prirode" (obično su to harmonici od prvog do desetog) u spektru mnogo je manja, ne manja od 3-5 puta, od amplitude harmonika rotacijske frekvencije rotor. Ako uspoređujemo snagu, tada bi najmanje 70% snage signala vibracije trebalo biti koncentrirano u reverznom harmoniku.

Ovi znakovi neuravnoteženosti pojavljuju se u svim signalima vibracija zabilježenim na potisnom ležaju. U najvećoj mjeri se očituju u okomitom smjeru, te u poprečnom smjeru.

Gotovo uvijek je potpuno istinito jednostavno i razumljivo dijagnostičko pravilo da se "neravnoteža vrti u krug". Omjer amplitude prvog harmonika u okomitom smjeru prema analognom harmoniku u vibracijskom signalu poprečnog smjera je u rasponu od približno 0,7 ¸ 1,2 i rijetko izlazi izvan njegovih granica.

Obično je prvi harmonik u okomitom smjeru jednak, a često i malo manji od prvog harmonika vibracije u poprečnom smjeru. Iznimka su strojevi s posebnim karakteristikama dizajna. Primjer su turbogeneratori koji uvijek imaju veću vertikalnu komponentu vibracija. Razlog je neujednačena radijalna krutost rotora, u kojoj su uzdužni utori namota koncentrirani u blizini polova. Mora se razumjeti da je nejednaka radijalna krutost rotora najizraženija u drugom harmoniku, što nije toliko važno kod dijagnosticiranja neravnoteže.

Odstupanja od ovog pravila javljaju se i kod povećanih bočnih zazora u aksijalnim ležajevima, što dovodi do povećane pokretljivosti rotora u poprečnom smjeru. To je također moguće s vrlo velikim razlikama u količini popustljivosti nosivih nosača u okomitom i poprečnom smjeru.

Razina vibracija u aksijalnom smjeru, u slučaju neuravnoteženosti, obično je manja od razine vibracija u radijalnom smjeru. Ovo se pravilo ne poštuje kada su ležajevi visoko popustljivi u aksijalnom smjeru i (ili) kada se pojavi neuravnoteženost kada se, iz bilo kojeg razloga, osovina savije. Uz takvu neravnotežu u vibraciji aksijalnog smjera, prvi harmonik možda neće biti dominantan, signal može sadržavati značajne harmonike drugih frekvencija, na primjer, drugi, treći.

Obično se vibracijski uzorak neuravnoteženosti pojavljuje istovremeno na dva ležaja upravljanog mehanizma. Samo na jednom od ležajeva, neuravnoteženost se dijagnosticira vrlo rijetko, i to samo u onim slučajevima kada je potpuno koncentrirana izravno u području ležaja.

Ako je tijekom mjerenja vibracija moguće mijenjati radnu brzinu rotora, tada se obično jasno vidi da se, najčešće, s povećanjem brzine vrtnje intenzivno povećava vibracija od neuravnoteženosti. Uz naizgled jednostavnost takve tvrdnje, sa žaljenjem smo prisiljeni primijetiti da mjerenje vibracija pri promjenjivoj brzini dovodi do komplikacije postupka dijagnoze neuravnoteženosti. Problem je pogoršan pojavom na grafu ovisnosti vibracija o frekvenciji rotacije vrhova koji odgovaraju "kritičnim frekvencijama rotora". Malo dijagnostičara ispravno razumije značenje pojmova "prva kritična frekvencija", "druga kritična frekvencija" itd. Ova pitanja pripadaju području modalne analize, prilično su složena i, što je najvažnije, važna su samo za vrlo velike rotore. Za detaljnije razmatranje ove problematike jednostavno nemamo dovoljno prostora, svi zainteresirani za ovu problematiku neka se obrate drugim izvorima.

U nedostatku drugih nedostataka u stanju, uz konstantnu brzinu rotora, vibracije zbog neuravnoteženosti često ovise o načinu rada jedinice, povezane su s njegovim opterećenjem. Drugim riječima, ovisno o načinu rada različite opreme, neravnoteža mase će se manifestirati u mjerenjima vibracija u različitim stupnjevima.

U svakoj vrsti opreme ovaj učinak će se očitovati iz različitih razloga:

  • Kod električnih strojeva (elektromotora) povećanje opterećenja dovodi do povećanja elektromagnetskih sila međusobnog privlačenja rotora i statora, što dovodi do smanjenja vibracijskih znakova neravnoteže.
  • Kod centrifugalnih crpki i ventilatora, povećanje učinka također dovodi do stabilizacije položaja rotora pumpe (rotora ventilatora) u odnosu na fiksne elemente putanje protoka. Treba napomenuti da je ovdje moguć i suprotan učinak - u prisutnosti geometrijske asimetrije ili nedostataka na putu protoka, s povećanjem performansi crpne opreme i ventilatora, znakovi neravnoteže će se povećati.

Vibracija uzrokovana neuravnoteženošću u mnogim je slučajevima opasna ne samo zbog svoje amplitude, već je i čimbenik pobude koji dovodi do "manifestacije" znakova drugih nedostataka u stanju opreme. Ovdje djeluje princip "međusobnog umnožavanja" utjecaja nekoliko nedostataka. Ako nema pobudne sile, što je najčešće utjecaj neuravnoteženosti masa rotora, tada se ne pojavljuju ni drugi nedostaci, uglavnom potpornog sustava agregata.

Značajke manifestacije neravnoteže u opremi i stupanj njezina utjecaja na stanje jedinica na prvi su pogled vrlo jednostavne. Međutim, praksa opetovano potvrđuje složenost i svestranost manifestacije neravnoteže u opremi. Donekle podsjeća na poznatu izreku praktičnih liječnika – kirurga. “Koja je od svih operacija najjednostavnija - upala slijepog crijeva. Koja operacija je najteža - također upala slijepog crijeva. Sve se to jednako može reći i za neravnotežu. Čini nam se da će se svatko tko se ozbiljno bavio dijagnostikom i otklanjanjem neravnoteža složiti s takvom tvrdnjom.

Objasnimo to praktičnim primjerom.

U povoljnoj pozadini jedinice koja dobro funkcionira, vibracije se odjednom značajno povećavaju. Operativne službe pozivaju dva stručnjaka za vibracije (ovo je naša teoretska opcija). Dijagnostika stanja koju provode oba stručnjaka prema spektrima vibracijskih signala jasno ukazuje na prisutnost čitavog "buketa" kvarova u jedinici. Dva su moguća scenarija razvoja događaja.

Jedan stručnjak donosi kategorički zaključak o lošem stanju ležajeva, nezadovoljavajućem poravnanju, prisutnosti nedostataka u temelju itd. U ovoj strašnoj dijagnozi usput se govori o neravnoteži mase rotora, kao o kvaru koji se događa , ali ne i najopasniji. Glavni zaključak je vrlo kategoričan - jedinica ima nekoliko ozbiljnih i razvijenih nedostataka. Jedinica se mora zaustaviti i popravci. Svakako je potrebno zaboraviti na mogućnost "posezanja" planiranog popravka.

Drugi dijagnostičar radi dublju, kompetentniju analizu stanja jedinice. Na primjer, on smatra da je prvi reverzni harmonik u spektru vibracijskog signala posljedica prisutnosti neuravnoteženosti, a uljni harmonik koji prati povećani zazor u ležaju nastaje samo zbog pobudnog djelovanja sile neuravnoteženosti. Konačnu vibraciju kliznog ležaja određuje nekoliko parametara - povećani zazor u ležaju, neusklađenost i lagana neuravnoteženost koja pobuđuje te vibracije. Slično se analiziraju problemi stanja usklađenosti mehanizama, stanja temelja.

Posljedično, ove vibracije jedinice, kako ležaja tako i temelja, uzrokovane su jednim razlogom - neuravnoteženošću masa rotora, iako, na prvi pogled, neuravnoteženost nije glavni nedostatak. Dijagnostičar donosi odluku o provođenju balansiranja u vlastitim ležajevima. Kao rezultat uklanjanja neravnoteže, sila koja pobuđuje oscilacije uljnog klina nestaje i vibracija, najčešće, naglo pada na normalnu vrijednost. Nedostaci u ležajevima i temeljima, kakvi su bili, i dalje ostaju, ali se više ne pojavljuju u vibracijama, nema uzbudljive sile. Vibracija jedinice je normalna, pun uspjeh u podešavanju vibracije jedinice!

Duboko poznavanje fizikalnih procesa u opremi od strane iskusnog dijagnostičara, čak i ako je u nekim slučajevima intuitivno, donosi svoje pozitivne rezultate, od kojih se mogu izdvojiti sljedeći:

  • Rad ima na raspolaganju izvana sigurnu jedinicu koja radi u prihvatljivom rasponu razina vibracija. Ova se jedinica, pod određenim uvjetima, može "tiho" finalizirati prije zakazanog popravka, kada je moguće otkloniti sve nedostatke.
  • Stručnjak koji dobro razumije uzroke vibracija u određenoj opremi značajno povećava svoju ocjenu.
  • Manje iskusan dijagnostičar, koji je izvana učinio sve kako treba, gubi svoju ocjenu, stanje jedinice se poboljšalo bez otklanjanja nedostataka koje je on identificirao, što znači da ih nije bilo. Zapravo, većina nedostataka koje je identificirao nije nestala, jednostavno su se prestali dijagnosticirati spektrima vibracijskih signala, ali to više nikoga ne zanima.

Ovaj primjer, prilično indikativan i standardan, dan je kako bi se pokazao mali dio problema različite prirode koji se javljaju prilikom dijagnosticiranja i otklanjanja neravnoteže u opremi. različite vrste.

Možete se pozvati i na dublju izjavu poznatog stručnjaka za balansiranje rotora, autora popularne knjige A. S. Goldina - "ako postoji neravnoteža - balans, ako nema neravnoteže - također balans". Ovaj važan postulat uvijek je briljantno provodio u praksi.

Generaliziramo li ove podatke, onda možemo doći do ispravnog razumijevanja rada na "smirenju opreme", koji u mnogim slučajevima učinkovitiji rad o “otklanjanju poteškoća s hardverom”. U ovom broju nije sve jednostavno i nedvosmisleno, pa se nećemo upuštati u to, ostavljajući razmatranje suptilnosti čitatelju.

3.2.1.2. Statička neravnoteža

Ovo je najjednostavniji, ali i najčešći tip neravnoteže kod rotirajućih rotora. Dijagnostika mu ne predstavlja velike probleme, prilično ga je lako dijagnosticirati. Uz značajnu količinu statičke neuravnoteženosti, može se utvrditi čak i kada je oprema isključena iz pogona, bez upotrebe uređaja za kontrolu vibracija. Stacionarni rotor s jakom statičkom neuravnoteženošću uvijek će težiti smirivanju u položaju gdje je najteža točka na dnu. Kako bi se smanjio učinak trenja u ležajevima, rotor se može polako okretati rukom, a zatim se može točnije namjestiti s teškom točkom prema dolje. Dijagnostika debalansa na ovaj način moguća je sve dok statički moment od debalansa ne bude veći od ukupnog momenta od trenja u ležajevima i brtvama rotora.

Obično tako jednostavan postupak za pronalaženje mjesta neravnoteže nije dovoljan za uravnoteženje rotora koji se okreću velikom brzinom. Standardna praktična situacija je da se rotor u isključenom stanju može zaustaviti u bilo kojem položaju, nema vanjske neuravnoteženosti, a tijekom rada vibracije su pojačane. Postupak točnije i konačne dijagnoze prisutnosti neuravnoteženosti, te naknadno balansiranje, mora se uvijek provoditi pri radnoj brzini vrtnje rotora, korištenjem suvremenih vibracijskih mjernih instrumenata za dijagnostiku neuravnoteženosti - analizatora vibracijskog spektra.

Za ilustraciju značajki manifestacije i dijagnostike neravnoteže pomoću vibracijskih signala, na slici 3.2.1.1. dan je vibracijski signal zabilježen na nosivom ležaju mehanizma u dimenziji vibracijske brzine i njegov izračunati spektar.

Prema 3.2.1.1.a., oblik vibracijskog signala vrlo je blizak klasičnom sinusoidnom signalu, čija je frekvencija jednaka frekvenciji vrtnje rotora, prvom harmoniku frekvencije vrtnje.

Prikazano na sl. 3.2.1.1.b. obrazac distribucije (snage) vibracija preko glavnih harmonika, koji odgovara statičkoj neravnoteži, izvana je jednostavan i razumljiv. Spektrom jasno dominira harmonijski vrh frekvencije rotacije rotora. Spektar također sadrži (može biti prisutan) drugi i treći harmonik iz frekvencije vrtnje rotora. Svi ti dodatni harmonici, po amplitudi, mnogo su manji od obrnutog harmonika, obično nekoliko desetaka puta.

U signalu i spektru prikazanom na slici 3.2.1.1, radi općenitosti i uvjetne komplikacije dijagnostičke slike, prikazano je i nekoliko “sporednih” harmonika. Prikazani su u niskofrekventnom dijelu spektra, a tu je prikazana i neka kombinacija harmonika, kao "uspon u frekvencijskom pojasu", odnosno "grba" u spektru. Ista "grba" može biti u visokofrekventnoj zoni spektra, na frekvencijama većim od 1000 herca. Pozovite se na njih posebna pažnja ne bi trebalo biti, to su harmonici druge razine dijagnostike, posredno uzrokovani neuravnoteženošću ili trenjem u brtvama.

Već smo gore rekli da se takav obrazac distribucije harmonika u vibracijskom spektru obično odvija u dva smjera (mjerenja vibracija), okomitom i poprečno. Štoviše, amplitude prvih harmonika u ova dva spektra, na svakom ležaju, obično su približno jednake veličine. Razlika u amplitudama reverznih harmonika za ležajeve može biti velika i do nekoliko puta.

Kod statičkog neuravnoteženosti masa rotora, u aksijalnom smjeru, najčešće dolazi do niže ukupne razine vibracija (RMS). Objasnimo razloge nastanka same vibracije u aksijalnom smjeru, jer u nekim metodološkim preporukama o vibracijskoj dijagnostici postoji podatak da aksijalne vibracije u slučaju neuravnoteženosti nema. To se svakako događa, ali rijetko. U većini praktičnih slučajeva, u slučaju neuravnoteženosti, aksijalna komponenta vibracije je prisutna, a često je i pojačana.

Vibracija, u izvornom tumačenju, je projekcija trajektorije precesije vektora prostorne vibracije kontrolirane točke (ležaja) na smjer osi ugradnje osjetnika vibracija. Krivulja precesije ležaja (putanja kraja vektora prostornih vibracija kontrolirane točke), zbog sile iz neravnoteže, teoretski bi trebala prolaziti u ravnini okomitoj na os rotora.

U praksi je slika kontrolirane precesije točke složenija. Gibanje u ravnini okomitoj na os rotacije uvijek dovodi do pomaka kontrolirane točke u aksijalnom smjeru. To se događa zbog značajki ugradnje ležaja unutar nosača, nejednake krutosti nosača duž različitih osi, oscilacija ležaja oko horizontalne osi, okomito na os rotacije rotora itd. Sve to ukupno dovodi do pojave značajne aksijalne komponente u kretanju ležaja u slučaju neuravnoteženosti

Uz neravnotežu mase rotirajućeg rotora, aksijalne vibracije su gotovo uvijek prisutne, ali imaju neke značajke. Što se tiče razine, uvijek je manja od radijalnih komponenti. U spektru aksijalnih vibracija značajni, uz prvi harmonik reverzne frekvencije, mogu imati mjesto drugi i treći harmonik. Što je veći pomak nosivog nosača, veća je relativna amplituda viših harmonika, posebno drugog, u spektru aksijalnih vibracija.

Otklanjanje neravnoteže masa rotirajućeg rotora ne može se izvesti bez registracije kutne faze "položaja teške točke rotora" u odnosu na koordinate rotora - zone povećane mase rotora. Za kontrolu ovog parametra, signali vibracija tijekom registracije sinkroniziraju se pomoću oznake, obično zalijepljene na osovini jedinice, i specijaliziranog faznog markera. Za sinkrone strojeve sa stabilnom sinkronom brzinom, kao sinkronizacijski znak, možete uzeti bilo koji parametar sinusoide opskrbne mreže, budući da se ovaj parametar razlikuje od faznog položaja rotora samo vrijednošću kuta opterećenja sinkrone električne mreže. mašina. U praznom hodu ovaj je parametar gotovo nula.

Svaki od tri glavna harmonika u vibracijskom signalu, koji su važni u dijagnostici neravnoteže, ima svoju kutnu (početnu) fazu. Stvarni položaj točke neuravnoteženosti određen je početnom fazom prvog harmonika vibracijskog signala, dok faze viših harmonika obično ovise o značajke dizajna rotor opreme koja se dijagnosticira i obično samo otežavaju pronalaženje točke neuravnoteženosti.

Za veličinu početne faze prvog harmonika vibracijskog signala, prilikom dijagnosticiranja statičke neravnoteže, možete odrediti sljedeće dijagnostičke značajke.

  • Faza prvog harmonika mora biti dovoljno stabilna, stacionarna, tj. ne mijenjati se tijekom vremena.
  • Faza prvog harmonika u vertikalnom smjeru mora se razlikovati od faze prvog harmonika u transverzalnom smjeru za oko 90 stupnjeva. Sve se to objašnjava vrlo jednostavno - teška točka rotora, tijekom rotacije, sekvencijalno će se kretati od jedne mjerne osi do druge, od okomite do poprečne, pa opet do okomite osi.
  • Faze prvih harmonika istih projekcija vibracija na dva različita ležaja dijagnosticiranog rotora trebale bi se malo razlikovati jedna od druge. Uz čisto statičku neuravnoteženost, uopće ne bi trebalo biti faznog pomaka. Kada se dinamička neravnoteža superponira na statičku neravnotežu, fazni pomak, duž ležajeva, počinje rasti. Uz fazni pomak od 90 stupnjeva, doprinos statičke i dinamičke neuravnoteženosti ukupnoj vibraciji približno je isti. S daljnjim povećanjem dinamičke komponente u neuravnoteženosti, fazni pomak prvih harmonika na dva ležaja se povećava, a kod 180 stupnjeva ukupna neuravnoteženost ima čisto dinamički temeljni uzrok.

Dodatno, što se tiče dijagnoze statičke neuravnoteženosti, može se primijetiti da ako je u procesu istraživanja moguće izmjeriti vibracije pri različitim brzinama rotora, to će povećati točnost dijagnoze. Amplituda prvog harmonika u spektru vibracija, zbog statičke neravnoteže, mijenjat će se s brzinom, a povećavat će se približno proporcionalno kvadratu brzine rotora.

Otkrivenu čisto statičku neuravnoteženost masa rotora djelatnici vibracijske dijagnostike mogu vrlo jednostavno ispraviti ugradnjom jednog ili više utega za uravnoteženje u području dijametralno suprotno od teške točke u jednoj ili više ravnina korekcije. Sličan rezultat postiže se postupkom "uklanjanja viška metala", ali samo na teškoj strani rotora.

3.2.1.3. Dinamička neravnoteža

Razlog za pojavu pojma "dinamička neravnoteža" vrlo je jednostavan. Iz samog naziva jasno proizlazi da se pojavljuje samo kada se rotor okreće, odnosno samo u dinamičkim načinima rada. U statičkim načinima rada, sa stacionarnim rotorom, dinamička neravnoteža se ni na koji način ne dijagnosticira, to je njegova glavna razlika od statičke neravnoteže.

Razlog nastanka dinamičke neravnoteže može se objasniti na prilično jednostavnom primjeru. Rotor se mora mentalno "izrezati" poput klade na nekoliko diskova. Rezultirajući diskovi bit će smješteni na zajedničkoj osovini, ali svaki od njih može imati različita svojstva.

Postoje tri praktične mogućnosti:

  • Idealan slučaj je kada svi dobiveni diskovi nemaju statičku neuravnoteženost, tada rotor sastavljen od tih diskova također neće imati neuravnoteženost.
  • Pojedinačni diskovi rotora imali su statičku neuravnoteženost. Rotor je sastavljen od diskova na način da i on ima totalnu neuravnoteženost. Pitanje što je to, statično ili dinamično, još se ne razmatra.
  • Idealan slučaj je kada se pojedinačni diskovi sa statičkom neuravnoteženošću spoje u jednu cjelinu tako da sklopljeni rotor nema neuravnoteženost. Statičke neuravnoteženosti pojedinih diskova u potpunosti su međusobno kompenzirane.

Ova tri praktična slučaja proizvodnje složenog rotora, na primjer, rotora višestupanjske pumpe, omogućuju nam da razmotrimo sve glavne vrste neuravnoteženosti koje se susreću u praksi. Uzimajući u obzir ova tri slučaja, može se tvrditi da u trećem, najtežem slučaju, rotor ima dinamičku neuravnoteženost, au drugom slučaju - statičku i dinamičku neuravnoteženost u isto vrijeme.

Na sl. 3.2.1.2. prikazana su dva shematska crteža koji prikazuju složene rotore sastavljene od diskova, od kojih svaki ima statičku neuravnoteženost, i iste veličine.

U dijagramu 3.2.1.2.a. prikazuje rotor sastavljen od diskova s ​​neuravnoteženošću. Sklop rotora pumpe izveden je tako da je ukupni debalans cijelog rotora jednak zbroju debalansa diska, tj. svi debalansi su u istoj kutnoj zoni rotora. Ovo je praktičan primjer postizanja statičke neravnoteže.

U dijagramu 3.2.1.2.b. također je prikazan rotor sastavljen od 4 diska s neuravnoteženošću. Ali u ovom slučaju, rotor pumpe je sastavljen na takav način da je ukupna neuravnoteženost cijelog rotora jednaka nuli, budući da su dva diska, s jedne strane, montirana s neuravnoteženošću u jednom smjeru. Na druga dva diska, s druge strane rotora pumpe, debalans je usmjeren u suprotnom smjeru, tj. zakrenut za 180 stupnjeva.

U statičkom načinu rada neuravnoteženost takvog složenog rotora bit će jednaka nuli, budući da se postojeće neuravnoteženosti rotora pumpe međusobno kompenziraju. Potpuno drugačija slika centrifugalnih sila koje nastaju na rotoru i prenose se na potporne ležajeve dogodit će se kada se rotor dovede u rotaciju. Dvije sile prikazane na donjoj slici stvorit će dinamički moment stvarajući dvije sile koje djeluju na dva potporna ležaja u protufazi. Što se rotor brže okreće, to će biti jači dinamički moment koji djeluje na ležajeve.

Ovo je dinamička neravnoteža.

Iako nismo dali takvu definiciju statičkoj neuravnoteženosti u prethodnom odjeljku, ona može zvučati ovako: "Statička neuravnoteženost je koncentrirana u jednoj kutnoj zoni rotora, a lokalizirana je duž uzdužne osi rotora u točki na nekoj udaljenost od potpornih ležajeva."

U ovom slučaju, za dinamičku neuravnoteženost može se koristiti sljedeća definicija: "Dinamička neuravnoteženost je raspoređena duž uzdužne osi rotora, au različitim točkama duž osi rotora, kutna lokalizacija neuravnoteženosti je različita."

U praksi nikada ne postoji samo čisto statička neravnoteža ili čisto dinamička - uvijek postoji njihov zbroj, u kojem postoji doprinos svake vrste neravnoteže. To je čak dovelo do pojave u literaturi i praksi nekih dijagnostičara izraza "kosi par sila", koji odražava manifestaciju zbroja neravnoteže dvije vrste.

Po faznom pomaku prvih harmonika okretne frekvencije na dva noseća ležaja jednog rotora (u sinkroniziranim ili sinkronim spektrima) moguće je procijeniti doprinos svake vrste debalansa ukupnoj slici vibracija.

S faznim pomakom prvih harmonika od oko 0 stupnjeva, imamo posla s čisto statičkom neravnotežom, na 180 stupnjeva - s čisto dinamičkom neravnotežom. Pri faznom pomaku od 90 stupnjeva prvog harmonika, doprinos obje vrste neuravnoteženosti je približno isti. Na srednjim vrijednostima kuta pomaka potrebno je interpolirati kako bi se procijenio doprinos jedne ili druge neravnoteže. Ovu značajku smo već spomenuli kada smo opisivali statičku neuravnoteženost, ovdje smo je predstavili u nešto drugačijem obliku.

Zaključujući razgovor o dinamičkoj neuravnoteženosti, valja reći da se amplituda prvog harmonika u spektru vibracija pri promjeni brzine mijenja proporcionalno više od kvadrata stupnja promjene brzine rotora. To je zato što je svaka sila iz lokalne neravnoteže proporcionalna kvadratu brzine (brzini vrtnje). S dinamičkom neuravnoteženošću, dva su čimbenika superponirana.

Prvo, dinamička neravnoteža pobuđuje vibracije proporcionalne razlici sila. Ali ako kvadrirate razliku sila kao jednu jedinu silu, dobit ćete jedan rezultat. Ako kvadriramo svaku silu posebno, a zatim oduzmemo kvadrate, tada će rezultat biti potpuno drugačija brojka nego u prvom slučaju, puno veća.

Drugo, sile dinamičke neravnoteže djeluju na rotor i počinju ga savijati. Kako ubrzanje napreduje, rotor mijenja svoj oblik tako da se centar mase ovog dijela rotora pomiče prema već postojećoj neravnoteži. Kao rezultat toga, stvarna vrijednost neuravnoteženosti počinje rasti u još većoj mjeri, dodatno povećavajući savijanje rotora i vibracije potisnih ležajeva.

Aksijalne vibracije u dinamičkoj neuravnoteženosti obično imaju nešto veću amplitudu nego u čisto statičkoj neuravnoteženosti. To je uglavnom zbog složenijeg otklona rotora, te veće pokretljivosti ležajeva u aksijalnom smjeru.

3.2.1.4. Nestacionarna neravnoteža

Mnoge probleme u vibracijskoj dijagnostici kvarova na rotirajućoj opremi stvara nestacionarna neuravnoteženost, koja se ponekad može polagano povećavati, a ponekad se neočekivano pojavi, a i iznenada nestane. Štoviše, na prvi pogled u tom procesu nema nikakvih pravilnosti. Zbog toga se ova vrsta neravnoteže ponekad naziva "lutajuća".

Naravno, iu ovom slučaju, kao i obično, vrijedi klasična opaska da se “čuda u svijetu ne događaju, nedostaje informacija”. Uvijek postoji određeni razlog za pojavu nestacionarne neravnoteže, a zadatak dijagnostičara je da ga ispravno utvrdi.

Bilo koje opće preporuke prilično je teško, pa čak i nemoguće, dijagnosticirati takav uzrok povećanih vibracija u opremi. Uzroci nestacionarne neravnoteže obično se otkrivaju tek kao rezultat prilično rigoroznih, često dugotrajnih studija.

U nastavku ćemo jednostavno razmotriti značajke dijagnosticiranja nestacionarne neravnoteže koristeći najjednostavnije praktične primjere koji se odnose na najčešće uzroke koji dovode do pojave takvog kvara. U praksi ima složenijih i zbunjujućih slučajeva, ali to se događa puno rjeđe.

Toplinska neravnoteža

Ovo je najčešća vrsta neuravnoteženosti koja se mijenja tijekom rada, kojoj dobro pristaje izraz "lutajuća neuravnoteženost".

Na primjer, u rotoru velikog električnog stroja, iz nekog razloga, jedan od prolaznih kanala je začepljen, kroz koji, u aksijalnom smjeru, prolazi rashladni zrak ili plin. Ili, u asinkronom elektromotoru, oštećena je jedna ili nekoliko šipki kratkospojenog kaveza koji se nalazi u blizini. Oba ova uzroka dovode do istog kvara. Opišimo značajke manifestacije takvog nedostatka detaljnije.

U našem praktični primjer rotor električnog stroja je prije montaže balansiran na stroju za balansiranje, te ima potrebne parametre kvalitete balansiranja. Nakon uključivanja pumpne jedinice prvih otprilike 15 ÷ 20 minuta, vibracija motora je normalna, ali zatim počinje rasti, a nakon otprilike dva sata doseže svoj maksimum, nakon čega se više ne povećava. Dijagnostika spektra signala vibracija daje sliku klasične neuravnoteženosti. Jedinica je zaustavljena radi podešavanja vibracija.

Sljedećeg dana stručnjaci dijagnostičke službe počinju balansirati pumpnu jedinicu, naravno, u stanju mirovanja. Nakon završetka rada na balansiranju, mjerenje vibracija u stanju mirovanja daje povoljnu sliku - sve je normalno. Prilikom pokretanja u radnom režimu, slika laganog porasta vibracija se ponavlja bez promjena u istom nizu.

U ovom jednostavnom, gotovo udžbeničkom slučaju, sve je objašnjeno vrlo jednostavno. Zbog kršenja ujednačenosti puhanja rotora kroz unutarnje kanale, zagrijava se neravnomjerno i nakon nekog vremena, određenog vremenskom konstantom toplinskog zagrijavanja, savija se. Slično, sve se događa s nedostacima u kratkospojenom kavezu asinkronog elektromotora - zona rotora, gdje se nalaze neispravne šipke, ispada da je manje zagrijana, rotor se također savija, vibracije ležaja počinju se povećavati zbog izgleda toplinske neravnoteže.

Da bi se dijagnosticirao takav uzrok, treba pratiti promjenu vibracija tijekom pokretanja i zagrijavanja. Pomoću daljinskih pirometara moguće je kontrolirati temperaturu rotora. Po veličini faze vibracija moguće je odrediti područje lokalnog toplinskog pregrijavanja rotora.

Jasno je da je nemoguće uravnotežiti takav rotor za normalan rad u svim načinima rada opreme. Može se uravnotežiti za jedan način rada, ali to se mora učiniti pri danom opterećenju. Istina, u ovom slučaju, rotor će imati povećane vibracije u stanju mirovanja ili odmah nakon uključivanja jedinice. To će se dogoditi iz razloga što će pri pokretanju temperaturno polje rotora biti nestabilno, te neće imati pojačane vibracije zbog ugrađenih balansnih utega.

Potpuno uklanjanje takve neravnoteže moguće je samo uklanjanjem uzroka neravnomjernog zagrijavanja rotora tijekom rada.

Aerodinamička i hidraulička neravnoteža

Ove dvije vrste nestacionarne neravnoteže, kao i toplinska neravnoteža, povezane su s tehnološkim načinima rada rotacijske opreme. Samo što je u gornjem primjeru neuravnoteženost uzrokovana toplinskim savijanjem rotora pod opterećenjem, dok je u ovim primjerima uzrokovana hidrauličkim ili aerodinamičkim silama.

Ako dijagnosticiramo ventilator ili centrifugalnu pumpu, tada gotovo uvijek imamo nekoliko aktivnih lopatica na impeleru (rotoru), koje izbacuju radni fluid, tekućinu ili plin, pod nekim kutom od središta prema periferiji rotora. To dovodi do činjenice da će svaka oštrica biti pod utjecajem vlastite sile.

Ove radijalne reaktivne sile koje djeluju na lopatice rotora uvijek su međusobno kompenzirane, budući da su lopatice smještene po obodu pod jednakim kutovima. Ali to se događa samo ako svi rotori i vodeće lopatice pumpe ili ventilatora nemaju mehaničke nedostatke.

Inače će se dogoditi ako na radnim noževima postoje nedostaci - strugotine, pukotine, promjene u kutu nagiba. U ovom slučaju neće biti potpune kompenzacije radijalnih sila oko oboda rotora, postojat će sila u području neispravne lopatice. Sa stajališta analize vibracijskih procesa, imat ćemo radijalnu nekompenziranu silu, raspoloživu frekvenciju jednaku brzini rotora, odnosno prvi harmonik. Drugim riječima, u spektru vibracijskog signala imat ćemo sve znakove neuravnoteženosti, hidrauličke ili aerodinamičke.

Glavna razlika od uobičajene neravnoteže u ovom slučaju bit će u tome što će vrijednost nekompenzirane radijalne sile koja uzrokuje prvi harmonik vibracija ovisiti o opterećenju pumpe ili ventilatora, tj. ovisi o tehnološkim parametrima opreme, sama neravnoteža će biti nestacionarna.

Pokažimo djelovanje aerodinamičke neravnoteže na primjeru kotlovskog ventilatora čiji se rad regulira otvaranjem posebnih zaklopki – zaklopki. Takvi ventilatori imaju široku primjenu u praksi.

Kut ugradnje jedne lopatice razlikovao se od kuta ugradnje svih ostalih lopatica - to je bio kvar u radu. Zbog toga je aerodinamička radijalna sila ove lopatice, koja djeluje na osovinu rotora, bila manja od sile ostalih lopatica. Nakon ugradnje, kotač ventilatora je balansiran na radnu brzinu rotora, s potpuno otvorenim zaklopkama. Budući da je učinak ventilatora bio nula, aerodinamička neravnoteža se nije mogla pojaviti. Ventilator je pokrenut.

Tijekom rada u režimu rada, s otvorenim zaklopkama, počela se bilježiti alarmantna razina vibracija na ležajevima ventilatora. Predstavnik servisa za vibracijsku dijagnostiku dijagnosticirao je neuravnoteženost pod opterećenjem i započeli su radovi na balansiranju. Ventilator je povučen iz upotrebe, otvoren je pristup impeleru. Slika neravnoteže je nestala, što je i razumljivo. U ovom načinu rada, s nultom izvedbom, kotač je prije bio uravnotežen. U načinu rada, ventilator je radio s različitim performansama, s različitim vrijednostima radijala aerodinamičke sile, što je stvorilo sliku neravnoteže.

Nakon provjere kutova ugradnje radnih lopatica, utvrđivanja uzroka kvara, odlučeno je da se kotač uravnoteži u načinu rada, sa zatvorenim bočnim štitovima, pri opterećenju s kojim je ventilator najčešće radio. U budućnosti, nakon planiranog popravka, nije bilo problema s ovim ventilatorom.

Neuravnoteženost s histerezom

Ovo je vrlo zanimljiv praktični slučaj dijagnosticiranja neravnoteže s kojim smo se susreli u našoj praksi.

Dijagnosticirana je neuravnoteženost na uzbudniku turbogeneratora te su se tijekom remonta započeli radovi na njezinu otklanjanju. Otkrivena je zanimljiva karakteristika. Prilikom pokretanja turbinskog agregata nije bilo debalansa, pojavio se naglo nekoliko minuta nakon početka vrtnje rotora pri radnoj brzini. Budući da su lansiranja bila bez električnog opterećenja, pokretana turbinom, problem toplinskih zavoja je odmah nestao.

Tijekom probnog rada, kada se pojavila neravnoteža, turbinska jedinica se polako zaustavljala, smanjujući brzinu rotora. Na frekvenciji od približno 0,6 od nominalne, neravnoteža je nestala. Ponovno povećajte brzinu rotora i neravnoteža se ponovno pojavila na frekvenciji od 0,97 nominalne. Ponovljena ubrzanja i istrošenja rotora pokazivala su približno istu sliku.

Pretpostavljeno je da je histereza neuravnoteženosti na rotoru posljedica prisutnosti elastičnog elementa koji se pod djelovanjem centrifugalnih sila pri gotovo nazivnoj brzini pomiče za nešto veći radijus i dovodi do neuravnoteženosti. Njegov povratak na manji radijus događa se smanjenjem brzine vrtnje. Histereza neuravnoteženosti je posljedica povećanog trenja kada se element pomiče u utoru.

Dijagnoza je u potpunosti potvrđena. Element namota rotora imao je mogućnost pomicanja s velikim naporom u utoru. Kada je centrifugalna sila premašila silu pomaka, dio namota je bio savijen i pomaknut. Histereza je nastala zbog sila trenja kada se namot pomicao u utoru. Namot je fiksiran u jednom položaju s dodatnim klinom i problem je nestao.

Ponavljamo da ovaj slučaj nestacionarne neravnoteže nije čest, ovdje je dan kako bismo ilustrirali raznolikost oblika manifestacije i teškoće dijagnosticiranja neravnoteže u praktičnom radu.

Elektromagnetska neravnoteža

Ovo je također vrlo zanimljiv primjer manifestacije nestacionarne neravnoteže. Može se manifestirati kod sinkronih motora i generatora, kao i kod asinkronih motora.

Paradoksalna manifestacija takve elektromagnetske neravnoteže leži u činjenici da ona ima maksimalnu manifestaciju u praznom hodu električnog stroja. S povećanjem opterećenja jedinice, prvi harmonik u spektru vibracijskog signala može se smanjiti, ili čak potpuno nestati, tj. prema formalnim znakovima, neravnoteža masa rotora se eliminira sama od sebe.

Objašnjenje ovog fenomena je prilično jednostavno. S povećanjem opterećenja električnog stroja povećava se magnetska indukcija u rasporu između rotora i statora električnog stroja. Budući da je tangencijalna komponenta elektromagnetskih sila, koja daje moment električnog stroja, ravnomjerno raspoređena u rasporu, ona počinje igrati stabilizirajuću ulogu, centrirajući rotirajući rotor u elektromagnetskom (!) rasporu statora.

Ako je prije toga rotor imao neuravnoteženost, uzrokovanu, na primjer, mehaničkim otklonom rotora, tada će se s povećanjem opterećenja rotor stabilizirati u zazoru, jer otklon će biti eliminiran tangencijalnim silama elektromagnetskog privlačenja rotora prema statoru. Formalno, to će odgovarati smanjenju razine neuravnoteženosti rotora električnog stroja.

3.2.1.5. Načini uklanjanja neravnoteže masa rotora

O neuravnoteženosti rotirajućih rotora, možemo reći da je ovaj kvar "puno vlasništvo usluge dijagnostike vibracija." Ukoliko servis za vibracijsku dijagnostiku otkrije kvar na elektromotoru, tada se elektro servis uključuje u njegovo otklanjanje, ako se otkrije kvar na ležaju, tada ga otklanja servisni tim mehaničara. Ako se u opremi dijagnosticira neravnoteža, tada se sama služba za dijagnostiku vibracija bavi njezinim uklanjanjem.

Postoje dva najčešća načina za uklanjanje neravnoteže mase rotirajućih rotora:

  • Otklanjanje neravnoteže pomoću prijenosnih instrumenata (ili ugrađenih funkcija nadzornih sustava) - balansiranje rotora u vlastitim nosačima (ležajima). Demontaža opreme u ovom slučaju provodi se u minimalnom volumenu dovoljnom za pristup ravninama za balansiranje. U pravilu se pri takvim radovima neravnoteža otklanja ugradnjom ili uklanjanjem utega za uravnoteženje odgovarajuće mase i izvedbe.
  • Balansiranje na ubrzano-balansnim stalcima (RBC). Takvo balansiranje se provodi nakon proizvodnje rotora ili nakon njihovog popravka. Rotor je postavljen na nosače postolja, pogonski je i balansiran. Ovdje su mogućnosti podešavanja masa puno veće, možete koristiti korektivne utege na balansnim ravninama ili mehanički ukloniti višak masa na bilo kojoj točki rotora.

Prije nego što počnemo s kratkim pregledom ova dva načina otklanjanje neravnoteža, potrebno je dati neke opće metodološke napomene.

Najprije je potrebno odrediti dimenziju izmjerenih vibracija

U praksi se najčešće koriste vrijednosti vibracijske brzine i vibracijskog pomaka. Mjerenja u dimenziji ubrzanja vibracija se ne koriste zbog jakih "šumnih" signala. Postavlja se sasvim ispravno pitanje, koje su mjerne jedinice poželjnije, u kojem slučaju će naš rad biti učinkovitiji?

Ne postoji potpuno jednoznačan odgovor na ovo pitanje, zbog matematičke povezanosti signala brzine vibracije i vibracijskog pomaka. Iz signala brzine vibracije može se nedvosmisleno dobiti signal pomaka vibracije. Valja napomenuti da ne postoji takva potpuno nedvosmislena veza "u suprotnom smjeru". Takva pretvorba signala, kako kažu matematičari, može se izvesti samo s pogreškom jednakom "integracijskoj konstanti". Istina, može se primijetiti da je takva točnost, zbog simetrije snage naših vibracijskih signala u odnosu na vremensku os, obično sasvim dovoljna za praksu.

S tim u vezi, čini se da je pitanje odabira dimenzije prikaza vibracijskih signala tijekom rada na balansiranju u većoj mjeri određeno osobnim preferencijama svakog stručnjaka. Njemu je puno ugodnije reći da je rotor uravnotežen "nulama" (prvi harmonik vibracijskog pomaka je nula) nego reći da je zaostala vibracija neka, čak i mala vrijednost. Taj je razlog, naravno, “razmetljiv”, sekundarnog značaja, ali je i značajan.

Zanimljivije pitanje je, što je zapravo glavni znak uspješnog završetka procesa balansiranja? Je li to potpuno uklanjanje prvog harmonika u signalu vibracije ili nešto drugo? Možda je važnije "smirivanje" agregata, opisom primjera ovakvog pristupa završili smo dio o statičkoj neravnoteži. Jasno je da se radi o složenijem i kvalificiranijem pristupu balansiranja odgovornih i skupih jedinica.

Razumijemo da je to predmet posebne i prilično komplicirane rasprave, pa ćemo je dovršiti samo identificiranjem problema. Nju trebaju rješavati specijalisti, općenito metodološki govoreći, i svaki praktični dijagnostičar pojedinačno, u odnosu na svoju primijenjenu djelatnost.

Drugo, prije opisa problema i značajki praktičnog balansiranja rotora, potrebno je odrediti skup "značajnih harmonika"

Dovoljno je uzeti u obzir parametre jednog prvog harmonika ili je potrebno uzeti u obzir npr. drugi i treći harmonik u spektru vibracijskog signala.

Na prvi pogled se čini očiglednim da cijeli proces balansiranja rotora, čak iu vlastitim nosačima, ili na stalku za balansiranje, treba provoditi prema parametrima prvog harmonika u spektru vibracijskog signala. Sa sigurnošću možemo reći da je u 95% praktičnih slučajeva poznavanje amplitude i faze prvog harmonika dovoljno za uspješno balansiranje.

Situacija je kompliciranija s preostalih 5% slučajeva balansiranja. Najčešće to više nije „zanat“ bilansiranja, već „umjetnost“ analize i rada na bilansiranju. To više nije uklanjanje neravnoteže, već složeno prigušivanje vibracija rotora snažnih i složenih jedinica.

Nije uzalud stručnjaci za balansiranje složenih rotora (kojim se autor ovog rada ne smatra) izjavljuju da rotor turbogeneratora koji radi u normalnom načinu vibracija nema uvijek idealne parametre kada se izvadi na popravak. Ova se izjava temelji na činjenici da takav rotor instaliran na RBC uvijek ima zaostalu neuravnoteženost.

Dakle, takvu neravnotežu predlaže se pažljivo popraviti, a nakon što se rotor popravi, ovu neravnotežu treba jednako pažljivo vratiti. Samo u tom slučaju može se očekivati ​​rad turbogeneratora bez povećanog prvog harmonika. O svoj složenosti titrajnih procesa u ovakvim rotorima možemo samo nagađati, no čini nam se da je u ovom slučaju poželjno uzeti u obzir veći broj harmonika, posebice drugog i trećeg.

Vratimo se samom postupku balansiranja rotora, a naravno da ćemo započeti s balansiranjem u vlastitim nosačima. Ovo je najčešći praktični postupak balansiranja.

Prije svega, potrebno je objasniti proces balansiranja u vlastitim nosačima. Ovaj postupak, izvana prilično jednostavan, omogućuje vam učinkovito smanjenje vibracija radne opreme bez rastavljanja.

Da biste to učinili, pogledajte sliku 3.2.1.3.
Ova slika prikazuje tri faze izvođenja jednoravninskog balansiranja rotora u vlastitim nosačima.

a). Na pogonskoj opremi zabilježena je pojačana vibracija koja ima amplitudu V 0 i pripadajući fazni kut. Za to je na osovinu agregata zalijepljena oznaka i korišten je fazni marker, a na nosivom ležaju rotora, u vertikalnom smjeru, ugrađen je senzor za registraciju vibracija.

b). Nakon privremenog zaustavljanja jedinice, ispitni uteg je montiran na ravnotežnu ravninu rotora, obično u proizvoljnom smjeru. U skladu s mjestom ugradnje našeg opterećenja (na slici), ono je moralo stvoriti vektor vibracija prikazan na slici i jednak V G1. Posebnost postupka balansiranja je da vrijednost ovog opterećenja, za daljnje izračune, korisnik može postaviti u bilo kojim jedinicama - gramima, komadima, podlošcima, maticama, milimetrima itd. Samo trebate razumjeti da u istim jedinicama dobivate rezultate izračuna za postavljanje "ispravne" ravnoteže.

Ovdje možete definirati vrlo važan parametar koji se koristi u balansiranju - koeficijente utjecaja. U različitim literarnim izvorima pojam koeficijenata utjecaja daje se nešto drugačije, stoga nećemo težiti maksimalnoj točnosti opisa, opisat ćemo samo fizičko značenje. Koeficijent utjecaja je vektorska vrijednost, faktor proporcionalnosti koji pokazuje kako odrediti iznos potrebne korektivne težine, za dani tip jedinice i za danu ravnotežnu ravninu.

razgovarajući jednostavnim rječnikom rečeno, je faktor pretvorbe zaostale vibracije od neuravnoteženosti u vrijednost korektivnog opterećenja. Neka se čitatelj ne boji dobivanja vrijednosti jedne dimenzije iz parametara sasvim druge dimenzije, dimenzija koeficijenata utjecaja je prilično komplicirana, uključuje vibracije, masu i linearne dimenzije.

Vratimo se našem primjeru balansiranja. Jedinica se ponovno stavlja u rad, a parametri prvog harmonika vibracija ponovno se snimaju. Dobili smo vektor vibracija u "probnom" radu V P, prikazan na slici. Jasno je da je ovaj vektor zbroj dvaju vektora - vektora zaostale neravnoteže V 0 prisutne na rotoru i vektora neravnoteže unesene probnim opterećenjem V G1 . Glavni cilj daljnjih proračuna vektora je određivanje veličine vektora zaostale neravnoteže. Ova se vrijednost može odrediti pomoću parametara uvedenog vektora neravnoteže. Sasvim je jasno da se to može učiniti samo u sustavu mjernih jedinica koje prihvaća dijagnostičar (nestandardni i bilo koji).

c). Poznavanje vrijednosti vektora zaostale neuravnoteženosti (čak iu maticama, milimetrima) omogućuje određivanje parametara "ispravne" korektivne težine u istim jedinicama. Trebao bi se nalaziti dijametralno suprotno od vektora zaostale neuravnoteženosti rotora, imati jednaku vrijednost s njim i nalaziti se na istom radijusu kao ispitni uteg. Sam ispitni uteg mora se ukloniti s rotora ili mora biti kompozitni vektor uključen u korektivni uteg.

Proces balansiranja (u povoljnom slučaju) može se smatrati dovršenim u ovoj točki ili će, ako je potrebno, biti potrebna još jedna slična iteracija.

Trenutno su gotovo svi instrumenti za mjerenje vibracija, analizatori signala vibracija, opremljeni ugrađenom funkcijom za balansiranje rotora u vlastitim nosačima, stoga ovaj postupak u 90% slučajeva ne stvara velike probleme dijagnostičarima. U još 5 ÷ 7% slučajeva rotor se može uravnotežiti, ali broj iteracija (probnih vožnji) s ugradnjom utega može doseći deset ili više. U 2% slučajeva nije moguće uravnotežiti rotor na licu mjesta, unatoč svim naporima dijagnostičara. To se događa iz ovog ili onog razloga, kojeg smo gore vrlo površno dotakli.

Balansiranje na stalcima za balansiranje

Za specijalizirane uređaje namijenjene balansiranju rotora postoji nekoliko naziva u literaturi. To su stalci za balansiranje, strojevi za balansiranje i ubrzavajući strojevi za balansiranje. U daljnjem izlaganju koristit ćemo termin stalak za balansiranje.

Naziv uređaja za balansiranje ne govori ništa o procesu balansiranja. Promjene nastaju korištenjem postolja različitih principa rada. Prema ovom parametru može se dati sljedeća klasifikacija:

  • Stalci za balansiranje prije rezonancije. Predrezonancija je takav stalak, u kojem je frekvencija prirodnih (rezonantnih) oscilacija nosača ležaja mnogo veća od rotacijske frekvencije rotora u načinu balansiranja.
  • Stalci za balansiranje rezonancije. Takvi stalci imaju maksimalnu osjetljivost u režimu rezonancije.
  • Rezonantni stalci za balansiranje. U takvim postoljima, frekvencija prirodnih rezonantnih oscilacija oslonaca je mnogo niža od rotacijske frekvencije rotora u balansnom načinu rada.

Opis značajki dizajna i rada na stalcima za balansiranje toliko je opsežan da ga nećemo ni pokušati učiniti. Radije predlažemo da se obratite djelima poznatih stručnjaka u ovoj oblasti, na primjer, A.S. Goldina, E. V. Urieva, u kojoj će znatiželjni čitatelj, možda, pronaći odgovore na sva svoja pitanja.

Zaokružimo raspravu o načinima ispoljavanja i otklanjanja neravnoteža raznih vrsta pojašnjenjem nekih pojmova koji se koriste u praksi. Unatoč prisutnosti neuravnoteženosti dvije vrste, statičke i dinamičke, postupak balansiranja se uvijek, ili gotovo uvijek, naziva dinamičkim balansiranjem. Ovo je apsolutno točan izraz, ali on samo odražava da se dijagnostika neuravnoteženosti provodi na rotirajućem rotoru, kada se to može učiniti bolje i točnije. U ovom slučaju vrsta neuravnoteženosti nema odlučujući značaj, posebno kada se provodi višeravninsko uravnoteženje.

Uređaji za balansiranje naše proizvodnje

  • SBU - niz strojeva za balansiranje rezonantnog tipa s vodoravnom osi rotacije
  • ViAna-1 – analizator vibracija, CIP uređaj za balansiranje rotora
  • Diana-2M - dvokanalni analizator signala vibracija s balansiranjem
  • ViAna-4 – univerzalni 4-kanalni snimač i analizator signala vibracija, balansiranje rotora
  • Atlant-8 - višekanalni sinkroni snimač i analizator vibracijskih signala

SAVEZNO DRŽAVNO JEDINSTVENO PODUZEĆE
„SVERUSKA ZNANSTVENA ISTRAŽIVANJA
INSTITUT ZA METROLOŠKU SLUŽBU»
(FSUE VNIIMS)
STANDARD RUSIJE

Državni sustav osiguranja jedinstvenosti mjerenja.

Volumen i masa nafte i naftnih derivata.
Metodologija ocjenjivanja točnosti mjerenja (definicije)
količine nafte i naftnih derivata tijekom distribucije
neravnoteža između dobavljača i potrošača
OAO LUKOIL

MI 2772-2002

Moskva
2002

RAZVIJENO

FSUE VNIIMS

IZVOĐAČI

B.M. Beljajev

Yu.A. Bogdanov (voditelj teme)

A.I. Vereskov

ODOBRENO

REGISTRIRANO

PREDSTAVLJENO

PRVI

1. Uvod

1.1. Ova se preporuka odnosi na volumen i težinu nafte i naftnih derivata i utvrđuje metodologiju za procjenu točnosti mjerenja (određivanja) količine nafte i naftnih derivata pri raspodjeli debalansa između dobavljača i potrošača u OAO LUKOIL.

1.2. Polazne odredbe usvojene u rješavanju problema disbalansne distribucije, te značajke njegove formulacije dane su u prilogu.

1.3. Preporuka je razvijena uzimajući u obzir zahtjeve MI 2525-99 „GSI. Preporuke o mjeriteljstvu, odobrene od strane Državnih znanstvenih mjeriteljskih centara Gosstandarta Rusije.

2. Klasifikacija sustava prijenosa i distribucije proizvoda

Tipični sustavi "dobavljači-potrošači (primatelji)", koji se koriste u praksi, uključuju sljedeće:

2.1. Najjednostavniji sustav "jedan dobavljač, jedan primatelj" prikazan je dijagramom 1 na sl. . Ovaj slučaj odgovara, primjerice, ispuštanju nafte u tanker, kada se količina mjeri dva puta - prvo obalnim mjernim postajama, a zatim brodskim mjernim instrumentima.

Slika 1

Komunikacijske sheme u sustavima "dobavljač-potrošač". Oznake: () - sudionici u računovodstvenom poslu; dvije vodoravne crte označavaju točke prijenosa proizvoda; dvostruka okomica - smjer prijenosa proizvoda s izvođenjem mjerenja njegove količine (na dijagramu 3 pravokutnik označava posrednog sudionika u računovodstvenoj operaciji)

2.2. Sustav "jedan dobavljač, više primatelja" predstavljen shemom 2 na sl. , ostvaruje se tijekom prijenosa nafte naftovodom. Izdanu količinu mjeri dozator, a zatim dijelove te količine mjere primatelji.

2.3. Sustav "više dobavljača, više primatelja" prikazan je dijagramom 3 na sl. . Primjer je rad skladišta nafte.

2.4. sustav s dovoljno ukupna struktura veze prikazane su shemom 4 na sl. . Na primjer, to može biti sustav za transport i opskrbu naftom od izvornih dobavljača do krajnjih potrošača preko posredničkih veza.

Shema 4 jasno pokazuje moguću raznolikost odnosa u sustavima "dobavljač-potrošač". Drugi od razmatranih sustava je poseban slučaj četvrtog i uključen je u njega kao podsustav. Posebnost sustava 3 i 4 je prisutnost u njima posrednih sudionika u računovodstvenim operacijama, koji su i primatelji i dobavljači proizvoda.

3. Metoda rješenja

3.1. Višedimenzionalni problem Statistička analiza riješiti izvođenjem operacija u nastavku.

a ij = 1 ako je j-ti sudionik dobavljač u i-ti odlomak,

a ij = -1 ako je j-ti sudionik primatelj u i-toj točki,

a ij = 0 ako j-ti sudionik ne sudjeluje u i-toj točki prijenosa proizvoda, gdje je a ij element koji se nalazi na sjecištu i-ti redak i j-ti stupac.

Potrebno je odrediti računovodstvene vrijednosti u = (u 1 ..., u n).

Distribucija neravnoteže Računovodstvene vrijednosti se određuju u problemu optimizacije kao rezultat odluke

pod ograničenjima u obliku nejednakosti

Dvostruke okomite crte u () označavaju vektorsku normu definiranu jednakošću

Bilješka- Metoda rješavanja problema, kao i njezina modifikacija opisana u paragrafu , odgovara statističkoj metodi za procjenu parametara, koja vam omogućuje dobivanje tradicionalnih i robusnih procjena. U skladu s teorijom matematičke statistike, vrijednost p u () treba odabrati ovisno o vrsti distribucije pogrešaka mjerenja. Konkretno, pod normalnim zakonom distribucije, procjene s optimalnim statističkim svojstvima dobivaju se pri p = 2 korištenjem metode najmanjih kvadrata.

Svi izračuni provode se pomoću programa koji je razvio VNIIMS u automatskom načinu rada.

3.5. Algoritam za izračunavanje računovodstvenih vrijednosti metodom p. temelji se na iterativnom postupku, u čijem se svakom koraku određuje vektor približnih vrijednosti ũ q, gdje je q broj iteracije.

3.5.1. Provjerite ispunjenost nejednakosti (), zamjenjujući u njih u = ũ q i, ako je potrebno, ispravite vrijednosti ũ q.

3.5.2. Izračunajte vektor razlike između izmjerene i približne vrijednosti v - ũ q .

3.5.3. Izračunajte vektor neravnoteže približnih vrijednosti, u skladu s formulom (), jednak Aũ (vektor dimenzije m).

3.5.4. Dobivene vrijednosti vektora v - ũ q i Aũ zamjenjuju se u (). Vektor približnih vrijednosti ũ q određuje se tako da je vrijednost lijeve strane () u trenutnoj iteraciji manja od odgovarajuće vrijednosti u prethodnoj iteraciji.

Prisutnost prvog člana u () osigurava da su računovodstvene vrijednosti blizu izmjerenih. Drugi izraz je uključen u () kako bi se smanjila vrijednost rezidualne neravnoteže računovodstvenih vrijednosti, jednaka Au.

3.6. Uzima se u obzir da su ograničenja () posljedica činjenice da dodjela računovodstvene vrijednosti u j koja se razlikuje od rezultata mjerenja v j za više od vrijednosti najveće dopuštene apsolutne pogreške Δ j može uzrokovati neslaganje j- sudionika u računovodstvenoj transakciji (vidi str.).

3.7. Rezultirajuće rješenje zadovoljava ograničenja (), međutim, distribucija neravnoteže može biti potpuna ili djelomična - ovisno o specifičnim numeričkim vrijednostima početnih podataka. Na temelju praktičnih potreba korisnika i zadatka s kojim se suočava, potpuna distribucija neravnoteže može biti relevantna. S tim u vezi, predviđena je druga varijanta rješenja problema.

3.13. Programom je predviđena mogućnost odabira vrijednosti kontrolnog parametra p (vidi str. ), koji utječe na rješenje problema na sljedeći način: njegova vrijednost određuje hoće li se neravnoteža u većoj mjeri rasporediti na "velike "sudionici u obračunskom poslu ili njegova raspodjela bit će ujednačeniji. Na temelju toga korisnik može odabrati najprikladniju vrijednost parametra u rasponu navedenom u str. Alternativno, možete koristiti rezultate analize podataka i preporuku za odabir p vrijednosti dobivenu programom.

3.13.1. Program provjerava statističku hipotezu o podudarnosti pogrešaka rezultata mjerenja s normalnom distribucijom. Ako se hipoteza prihvati, preporučuje se vrijednost p = 2, što odgovara metodi najmanjih kvadrata.

3.13.2. U dogovoru s kupcem, tijekom razvoja programa, može se odabrati i popraviti određena vrijednost parametar, ili njegovu vrijednost može mijenjati operator. U potonjem slučaju, pri izračunavanju prema p. metodi, može se preporučiti sljedeći slijed radnji. Izračun se provodi prema programu s vrijednošću p = 2. Ako se neravnoteža pokazala potpuno raspodijeljenom, dobiva se rješenje. Ako nije, postupnim mijenjanjem vrijednosti parametra postići što veću ravnotežu.

3.14. Korištena metoda statističke obrade podataka, osim samih procjena pravih vrijednosti, omogućuje dobivanje vrijednosti standardnih devijacija procjena (vidi izlaz programa u prilogu). Na temelju ovih vrijednosti, uzimajući u obzir poznate vrijednosti granice dopuštenih pogrešaka mjerenja izračunati pokazatelje točnosti za određivanje količine nafte i naftnih derivata.

3.15. Iz općih teorijskih rezultata [ , ] proizlazi da su procjene dobivene ovom metodom točnije od početnih rezultata mjerenja (imaju manju disperziju).

4. Algoritamska i programska implementacija

Formulirani problem riješen je u algoritmu i programu koji ga provodi "Bilanca nafte i naftnih proizvoda u OAO" LUKOIL ", koji je razvio VNIIMS. Matematički softver uzima u obzir poseban oblik i strukturu podataka specifičnih zadataka. Struktura veza u sustavu "dobavljač-potrošač" mora biti određena od strane kupca u obliku dijagrama (slike) i matrice (tablice) i dogovorena s razvojnim programerom.

Program za bilancu pruža dodatne mogućnosti. Za pojedine sudionike u obračunskoj radnji (npr. za neke od dobavljača) mogu se fiksirati početne mjerne vrijednosti, koje kao rezultat rješavanja problema ostaju nepromijenjene. Može biti moguće uzeti u obzir prirodni gubitak i gubitak proizvoda unutar utvrđene norme, što u ovom slučaju neće utjecati na veličinu početne neravnoteže prema rezultatima mjerenja.

6.1. Navedite brojčane vrijednosti sljedećih veličina:

n - broj sudionika u obračunskoj operaciji,

m - broj točaka prijenosa proizvoda,

v 1 , …, v n - rezultati mjerenja veličine,

Δ 1 , …, Δ n - granice dopuštenih apsolutnih pogrešaka mjerenja.

6.2. Struktura veza u sustavu postavlja se pomoću matrice (tablice) A veličine m × n, čiji se elementi određuju prema pravilu formuliranom u stavku .

7. Izvođenje izračuna

7.1. Za dobivanje računovodstvenih vrijednosti količine proizvoda, korekcijskih veličina (jednakih razlika između računovodstvenih i izmjerenih vrijednosti) i faktora korekcije (jednakih omjeru knjigovodstvene vrijednosti i izmjerene vrijednosti) na izmjerene vrijednosti, veličina zaostalu neravnotežu (ako postoji), podaci navedeni u odjeljku obrađuju se prema metodi opisanoj u odjeljku .

7.2. Obračun se provodi prema programu "Bilanca nafte i naftnih derivata u OAO" LUKOIL ".

8. Inženjerska metoda proračuna

8.1. Algoritmi za uravnoteženje stanja između dobavljača i potrošača, opisani u prethodnim odjeljcima, omogućuju optimizaciju ovog postupka za veliki broj sudionika u obračunskim i obračunskim operacijama. Stoga se temelje na metodama uzastopnih iterativnih postupaka. Istodobno, u praksi se često javljaju problemi uravnoteženja neravnoteže između dva sudionika u transakciji: dobavljača i potrošača. U tom slučaju možete koristiti jednostavnije metode koje se temelje na korištenju težinskih koeficijenata za raspodjelu debalansa ovisno o omjeru grešaka u mjerenju količine dobavljača i potrošača. Metoda raspodjele neravnoteže za takav problem razmatra se u nastavku.

8.2. Uvjeti problema

Dobavljač je izmjerio količinu puštene robe M 1 s apsolutnom greškom δM 1 Ova vrijednost je evidentirana na računu.

Potrošač je primivši robu izmjerio njenu količinu M 2 s apsolutnom greškom δM 2 . Ova se vrijednost odražava u činu prihvaćanja.

Postavljen je zadatak: dobiti korigirane vrijednosti Mʹ 1 i Mʹ 2, koje trebaju zabilježiti dobavljač i potrošač, na temelju uvjeta Mʹ 1 = Mʹ 2 (pretpostavlja se da nema prirodnog gubitka tijekom isporuka robe).

8.3. Rješenje problema

Provedite rangiranje dobivenih vrijednosti M 1 ; δM1 i M2; δM 2 veličinom pogreške.

1 opcija

Neka | δM 1 | < |δM 2 |, tada imamo za M 1 > M 2:

na M 1< М 2:

opcija 2

Neka | δM 2 | < |δM 1 |, tada imamo za M 2 > M 1:

na M 2< М 1:

Dakle, otpremnicu i potvrdu o prijemu treba uskladiti za 94,4 tone.

Dodatak A

Obrada rezultata mjerenja količine nafte i naftnih derivata tijekom njihovog prijenosa od dobavljača do potrošača zahtijeva korištenje posebnog statističkog postupka. To je, prvo, zbog složene strukture odnosa u sustavu "dobavljač-potrošač", karakteristične za većinu takvih sustava, i drugo, zbog značajnog odstupanja rezultata mjerenja pojedinih sudionika u računovodstvenim operacijama od pravih vrijednosti što se često događa u praksi - za povrede uvjeta propisanih MVI, gubitke i druge razloge. Kao rezultat toga, distribucija pogreške u rezultatima mjerenja možda neće odgovarati normalnom zakonu i uzrokovati velike vrijednosti neuravnoteženosti (razlika između rezultata mjerenja dobavljača i potrošača), značajno premašujući vrijednosti koje mogu biti posljedica do grešaka u mjernim instrumentima.

Pri obradi rezultata mjerenja potrebno je voditi računa o navedenim značajkama zadatka čija je svrha utvrđivanje vrijednosti količine nafte i naftnih derivata (u daljnjem tekstu: proizvod) tijekom knjigovodstvenih operacija ( u daljnjem tekstu knjigovodstvene vrijednosti).

Optimalni statistički postupak trebao bi koristiti sve dostupne informacije, posebice stanje ravnoteže, tj. jednakost vrijednosti izdanih i primljenih količina proizvoda. Ovaj postupak služi za korekciju rezultata mjerenja uzimajući u obzir stanje ravnoteže kao dodatnu informaciju.

Ovako korigirani rezultati mjerenja moraju zadovoljiti uvjet bilance, što ukazuje na povećanje točnosti mjerenja i omogućuje rješavanje problema raspodjele neravnoteže između dobavljača i potrošača.

Problem statističke obrade podataka u formulaciji problema ima sljedeće značajke. Prvo, u općem slučaju, potrebno je riješiti problem multivarijatne statističke analize s ograničenjem na varijable, što je matematički izraz stanja ravnoteže. Na primjer, u sustavu 2 na Sl. - ovo je jednakost vrijednosti količine proizvoda koju isporučuje dobavljač i koju primaju potrošači.

Još jedna značajka povezana je s gore navedenim mogućim odstupanjem od normalne distribucije mjernih pogrešaka po pojedinim sudionicima u računovodstvenim poslovima. U slučajevima kada se to dogodi, potrebno je uključiti robusne metode statističke obrade podataka, tj. metode koje su stabilne u odnosu na odstupanja od normalnog zakona.

Polazni podaci za rješavanje problema su rezultati mjerenja, vrijednosti granica grešaka mjerenja i struktura odnosa u sustavu "dobavljač-potrošač". Prema normalnom zakonu raspodjele mjernih pogrešaka za neke pojedine vrste sustava s jednostavnom strukturom, rješenje se može dobiti analitički. U općem slučaju, rješenje je algoritamske prirode i provodi se pomoću posebnog programa koji je razvio VNIIMS.

Dodatak B

Primjer izračuna temelji se na programu "Bilanca nafte i naftnih proizvoda u OAO LUKOIL", koji je razvio FSUE VNIIMS.

Utvrđene su knjigovodstvene vrijednosti i saldo iznosa proizvoda, mjerenog u m . Brojevi od 1 do 10 odgovaraju brojevima sudionika u obračunskom poslu na ovoj slici.

Početni numerički podaci mjerenja v j i granice pogreške Δ j sadržani su u izlazu programa prikazanom u nastavku.

Ilustrirajmo neke faze tehnike na ovom primjeru.

U skladu sa dijagramom na sl. a po pravilu u p. matrica A ima oblik

Prema formuli (), vektor početne neravnoteže d jednak je

68500 + 33600 - 51000 - 29900 - 20100 = 1100

51000 - 22400 - 13900 - 13500 = 1200

29900 - 21000 - 8400 = 500.

Granici dopuštene početne neravnoteže, vektor d n je jednak

1027 + 604 + 1020 + 747 + 502 = 3900

1020 + 560 + 403 + 391 = 2374

747 + 525 + 243 = 1515.

Usporedbom odgovarajućih komponenti vektora d i d n uvjeravamo se da je zadovoljen uvjet za potpuno uravnoteženje bilance formuliran u stavku 1. Kao rezultat testiranja statističke hipoteze, uvjereni smo da nema razloga sumnjati da pogreške u rezultatima mjerenja odgovaraju normalnoj distribuciji (ovaj test, kao i sve ovdje dane izračune, izvodi program u automatskom načinu rada .)

U prikazanom fragmentu izlaza programa iznos korekcije jednak je razlici između obračunskih i izmjerenih vrijednosti, faktor korekcije je omjer tih vrijednosti. Rješenje je dobiveno za vrijednost parametra p = 2, što odgovara normalnom zakonu raspodjele pogrešaka u rezultatima mjerenja. Možete se uvjeriti da su za dobivene knjigovodstvene vrijednosti ispunjeni omjeri (), odnosno da je bilanca u cijelosti ujednačena.

Tablica međusobnog utjecaja faktora (referenca) karakterizira stupanj statističke povezanosti između sudionika u računovodstvenoj operaciji u skladu s prihvaćenim numeriranjem.

Slika B.1

Shema veza u sustavu "dobavljači-potrošači". Oznake: (1), (2) - dobavljači; (3), (4) - posredni sudionici u računovodstvenom poslu; (5) - (10) - potrošači; dvije vodoravne crte označavaju točke prijenosa proizvoda; dvostruka vertikala - pravci prijenosa proizvoda s mjerenjima njegove količine

Točka preuzimanja proizvoda 1 (*dobavljači označeni zvjezdicom)

izmjerena vrijednost

Granica ukopa rel., %, aps

knjigovodstvena vrijednost

Prilagođen broj

Faktor korekcije

68500

1,50

1027

67497

1002

0,9854

33600

1,80

33252

0,9897

51000

2,00

1020

50624

0,9926

29900

2,50

29786

0,9962

20100

2,50

20339

1,0119

Izmjereno: dobavljači 102100, primatelji 101000, originalni debalans 1100

Obračunato: dobavljači 100750, primatelji 100750, rezidualni debalans 0

Prijenosna točka proizvoda 2

izmjerena vrijednost

Granica ukopa rel., %, aps

knjigovodstvena vrijednost

Prilagođen broj

Faktor korekcije

51000

2,00

1020

50624

0,9926

22400

2,50

22810

1,0183

13900

2,90

14112

1,0153

13500

2,90

13700

1,0149

Izmjereno: dobavljači 51000, primatelji 49800, izvorni debalans 1200

Obračunato: dobavljači 50624, primatelji 50624, rezidualni debalans 0

Prijenosna točka proizvoda 3

izmjerena vrijednost

Granica ukopa rel., %, aps

knjigovodstvena vrijednost

Prilagođen broj

Faktor korekcije

29900

2,50

29786

0,9962

21000

2,50

21317

1,0151

8400

2,90

8468

1,0081

Izmjereno: dobavljači 29900, primatelji 29400, originalni debalans 500

Obračunato: dobavljači 29786, primatelji 29786, rezidualni debalans 0

Besplatne informacije

izmjerena vrijednost

Rel. pogreške, % abs

knjigovodstvena vrijednost

Prilagođen broj

Faktor korekcije

Standard isključeno knjigovodstvena vrijednost

68500

1,50

1027

67497

1002

0,9854

33600

UDC 531.733

OCJENA RAZLIKE ISPORUČENOG I POTROŠENOG VOLUMENA ​​PLINA METODOM IZRAČUNA SLUČAJNIH POGREŠAKA

© A.A. Ignatiev, D.B. Belov

Ključne riječi: plinska neravnoteža; količine isporučenog i potrošenog plina; razlozi za neravnotežu; pogreške mjerenja volumena plina.

Neravnoteža u količinama isporučenog i potrošenog plina može nastati iz različitih razloga, koji su slučajne i neslučajne prirode. Utvrđivanje razloga odstupanja između navedenih količina plina, kao i utvrđivanje teoretski opravdane vrijednosti odstupanja, iznimno je važan zadatak distribucije plina.

U praksi distribucije plina često se javlja situacija kada se količine isporučenog Upoot i potrošene Kcont plina ne podudaraju jedna s drugom. Takav

Neusklađenost može biti uzrokovana sljedećim razlozima:

1) prisutnost pogrešaka u mjerenju volumena

post post;

2) kvarovi na sustavu mjerenja plina;

3) neovlašteni zahvat u plinskom distribucijskom sustavu;

4) gubitke plina uzrokovane istjecanjem plina ili kvarom na elementima plinske distribucijske mreže.

Razlika u vrijednostima volumena plina Kcontr i

Kpost, mjeren mjernim uređajima potrošača i dobavljača, naziva se debalans. Neuravnoteženi volumen Vr plina jednak je:

p post post

Utvrđivanje razloga odstupanja između naznačenih količina plina, kao i utvrđivanje teoretski opravdane vrijednosti neravnoteže, izuzetno je važan zadatak distribucije plina, jer izravno utječe na ekonomska učinkovitost rad organizacija koje prodaju prirodni plin potrošačima (Regiongas).

Teorijska osnova rješenje ovog problema je sljedeće.

Prvi razlog se priznaje valjanim ako je apsolutna vrijednost neravnoteže | ^ | manji ili jednak

apsolutna vrijednost njegove slučajne pogreške D^, tj.:

V< ДV р _ р

Riža. 1. Obrazloženje ispunjenja uvjeta (2)

Značenje ovog stanja može se objasniti uz pomoć Sl. 1.

Od fig. 1 može se vidjeti da će stvarna (istinska) Vp stvarna vrijednost neravnoteže Vp biti jednaka

nula (Vr akcija = 0), zatim njegova vrijednost, izračunata prema

formula (1), može biti u rasponu od -DUR

do +DVp zbog grešaka u određivanju DVp

veličina neravnoteže. Iz ovoga slijedi zaključak da ako apsolutna vrijednost vrijednosti neravnoteže ne prelazi pogrešku s kojom se ta neravnoteža može odrediti, tada se njena stvarna vrijednost Vp neravnoteža teoretski može smatrati jednakom nuli,

usprkos neslaganju očitanja plinomjera. Budući da se uvjet (2) odnosi na slučajnu pogrešku DVr, zaključak o značajnosti veličine

neuravnoteženost Vr radi se s vjerojatnošću pouzdanosti kojom je procijenjena njegova vrijednost. Neravnoteža Vr koja proizlazi iz ovog razloga dovodi do

nezarađenu dobit opskrbljivača plinom u slučaju pozitivne vrijednosti i na njegove neopravdane gubitke u slučaju negativne vrijednosti. Preporučljivo je ovu neravnotežu preraspodijeliti između potrošača i opskrbljivača plinom kako bi se smanjila nezarađena dobit ili neopravdani gubici.

Ostali prethodno navedeni razlozi za neusklađenost volumena bit će valjani,

ako uvjet (2) nije zadovoljen. To znači da neslaganje u rezultatima obračuna isporučenog

i količine plina koje je potrošio dobavljač i

potrošača, odnosno, ne može se objasniti prisutnošću slučajnih pogrešaka u rezultatima mjerenja. Razlog u ovom slučaju treba tražiti ili u ozbiljnim neslučajnim kvarovima u radu mjernih instrumenata, ili u neovlaštenom uplitanju u distribuciju plina od strane treće strane osim opskrbljivača i potrošača itd.

Matematički, uvjet (2) može se provjeriti ovisno o informacijama dostupnim opskrbljivaču o greškama u mjerenju plina od strane potrošača na dva načina.

Prvi način je usporedba i

za bilo koje obračunsko razdoblje, ako su svi poznati

računovodstvene pogreške dobavljača D i

potrošač D^^ ili potrošači DI^r r,

ako ih ima nekoliko. U ovom slučaju, varijanca pogreške neuravnoteženosti određena je kao zbroj varijanci svih pogrešaka:

gdje je SV varijanca pogreške neuravnoteženosti; £D^^ -

varijanca pogreške u obračunu količine plina od strane dobavljača; SDV r - disperzija pogreške u obračunu volumena

plin od g. potrošača.

Pogreška s kojom će se odrediti vrijednost debalansa u ovoj situaciji može se izračunati formulom:

gdje je G relativna širina intervala pouzdanosti slučajne pogreške DVr.

Budući da dobavljač i potrošač koriste mjeriteljski ispravne provjerene mjerne instrumente, oni su u skladu s mjernim postupkom PR 50.2.019

Zakon raspodjele vjerojatnosti rezultata njihovih mjerenja odgovarat će normalnom, pa će, prema tome, i zakon raspodjele vjerojatnosti pogreške D^ neravnoteže također imati normalan oblik. Dakle, parametar G treba odabrati prema tablicama normaliziranog normalnog mjerenja, ovisno o prihvaćenoj razini pouzdanosti R.

Druga metoda temelji se na GOST R 50779.23-2005

Treba ga koristiti kada nema podataka o pogreškama s kojima potrošač procjenjuje količinu plina koju je potrošio. Ova situacija je tipična za dobavljača koji opskrbljuje veliki broj potrošača. Prikupite sveobuhvatne informacije

o svim mjernim instrumentima koji se koriste za obračun utrošenog plina, postaje iznimno lukav posao, pogotovo jer se njihov park stalno ažurira. U ovom slučaju, pogreška neuravnoteženosti može se procijeniti njegovim vrijednostima dobivenim u drugačije vrijeme. Ovdje se vrijednosti neuravnoteženosti smatraju rezultatom ponovljenog mjerenja.

Razlozi za korištenje ovog pristupa su sljedeći:

Fizička veličina (neravnoteža) mjeri se istom očekivanom veličinom, koja bi idealno trebala biti nula;

Budući da se koriste gotovo ista sredstva i metode mjerenja koja zadovoljavaju sve mjeriteljske zahtjeve, zakon distribucije vjerojatnosti vrijednosti neuravnoteženosti (vrste i vrijednosti numeričkih karakteristika) tijekom njezinih mjerenja u različitim vremenima bit će isti - normalan .

Kako bi se osigurala ispravnost navedenih osnova, pri analizi vrijednosti neravnoteže potrebno je koristiti takva vremenska razdoblja kada opskrba i potrošnja plina imaju malo različite vrijednosti i provode se u sličnim klimatskim uvjetima, npr. ljeti ili samo zimi. Ova je okolnost posebno važna za osiguranje ispravnosti druge baze.

Suština metode je sljedeća. Neka dobavljač utvrdi debalans za r obračunskih razdoblja, npr. za 30 dana jednog mjeseca (r = 30). Ove se vrijednosti koriste za izračunavanje srednje vrijednosti neravnoteže Vp i procjenu njegove standardne devijacije

gdje je ^ redni broj mjerenja debalansa (obračunsko razdoblje), ^ = 1...r; D^d - vrijednost neuravnoteženosti,

mjereno u i-tom obračunskom razdoblju; r je broj mjerenja.

Pogreška prosječne vrijednosti debalansa D^ određena je formulom:

Relativna širina intervala pouzdanosti r odabire se na isti način kao što je odabrana u prvoj metodi (vidi (4)) s tom razlikom da ako je broj mjerenja r mali (r< 30...35), то вместо таблиц нормированного нормального распределения вероятности следует использовать таблицы распределения вероятности Стьюдента. При этом число степеней свободы / определится как:

Vrijednost neravnoteže Vp prepoznaje se kao slučajna ako je ispunjen sljedeći uvjet:

RR|<Кр| . (9)

U biti, ovaj uvjet je sličan uvjetu (2). Jedina razlika je u tome što ovdje razmatramo pogrešku prosječne vrijednosti neravnoteže, koja je određena njegovim trenutnim vrijednostima.

Opisana metoda analize veličine plinske neravnoteže omogućuje određivanje stupnja slučajnosti njezine pojave koja je posljedica pogrešaka u mjerenju volumena isporučenog i potrošenog plina. Ako vrijednost neravnoteže premašuje pogrešku s kojom je određena, tada se njezina vrijednost prepoznaje kao neslučajna. Posljednja okolnost je čimbenik prema kojem je potrebno tražiti razloge neslučajne pojave neravnoteže i poduzeti mjere za njihovo uklanjanje.

KNJIŽEVNOST

1. Šiškin I.F. Mjeriteljstvo, normizacija i upravljanje kvalitetom: udžbenik. za sveučilišta / prir. N.S. Solomenko. M.: Izdavačka kuća za standarde, 1990. 342 str.

2. PR 50.2.019-96. GSI. Metodologija izvođenja mjerenja turbinskim, rotacijskim i vrtložnim brojačima.

3. GOST R 50779.23-2005. Statističke metode. Statistički prikaz podataka. Usporedba dvaju srednjih vrijednosti u promatranjima u paru.

Ignatyev A.A., Belov D.B. PROCJENA NEBALANTE KOLIČINE ISPORUČENOG I KORIŠTENOG VOLUMENA ​​PLINA KORIŠTENJEM METODE IZRAČUNA SLUČAJNIH POGREŠAKA

Pojava neravnoteže isporučenih i iskorištenih količina plina može biti uzrokovana različitim razlozima koji imaju slučajni i neslučajni karakter. Utvrđivanje razloga razlike zadanih volumena plina te utvrđivanje teorijski utemeljene vrijednosti neravnoteže glavni su zadatak distribucije plina.

Ključne riječi: plinska neravnoteža; količine isporučenog i iskorištenog plina; razlozi pojave neravnoteže; slučajne pogreške volumena plina.

PISMO FEDERALNE TARIFNE SLUŽBE 28. lipnja 2005. N SN-3923/9 (D) Kako bi se riješili nesporazumi nastali tijekom nagodbe između dobavljača plina, potrošača i organizacija za distribuciju plina koje pružaju usluge transporta plina (u daljnjem tekstu: GDO), po pitanju Računovodstvo gubitaka plina FTS Rusije daje pojašnjenja. Razlika između ukupne količine plina primljene od opskrbljivača (prema podacima plinomjernih postaja postavljenih na plinskoj distribucijskoj stanici) i količine plina prodane potrošačima, uključujući stanovništvo i GDS (prema podacima plinomjerne stanice) uređaja kod potrošača ili u slučaju njihove odsutnosti ili neusklađenosti sa zahtjevima standarda - prema utvrđenim normama potrošnje i/ili projektiranom kapacitetu plinske opreme), stvara plinsku neravnotežu, koja je u pravilu zbog sljedećih razloga: a) odstupanje količine stvarne potrošnje plina od strane stanovništva od standarda potrošnje odobrenih utvrđenim redoslijedom; b) odstupanje količina stvarne potrošnje plina GDS-a za tehnološke potrebe od količine izračunate prema važećim standardima i utvrđene u ugovoru o opskrbi plinom za tehnološke potrebe GDS-a; c) izvođenje hitnih radova, kao i neplaniranih popravaka; d) tehnološki gubici plina u plinskim distribucijskim sustavima (pogonska curenja i dr.); e) mjerna pogreška instaliranih plinomjernih uređaja za industrijske potrošače i stanovništvo i postojeći problemi s dovođenjem izmjerenih količina plina u normalne uvjete; f) nepridržavanje tehnološkog načina transporta plina. Ne odnosi se na debalans plina i ne razmatra se dalje na potrošnji GDS plina za planirane vlastite i tehnološke potrebe (korištenje plina na vlastitim kotlovnicama i plinskim instalacijama, redovno održavanje plinoopskrbnih sustava i dr.). Navedenu količinu plina GDO mora platiti posebnim ugovorom o općim uvjetima za sve potrošače. Istovremeno, ti se izdaci, ako su opravdani u dijelu koji se može pripisati reguliranoj vrsti djelatnosti, uzimaju u obzir prilikom utvrđivanja tarifa za usluge transporta plina plinskim distribucijskim mrežama (u daljnjem tekstu: tarife) pod stavkom "materijalni troškovi". Odgovornost za neravnotežu plina zbog gore navedenih razloga, prema Federalnoj službi za tarife Rusije, raspoređena je između dobavljača plina i GDO-a kako slijedi. Financijski rezultat opskrbljivača plinom treba uključiti ostvarene gubitke (dobit): kao rezultat odstupanja stvarne potrošnje plina stanovništva za potrebe kućanstva od standarda potrošnje odobrenih na propisani način, zbog činjenice da je nastala gubici plina nisu gubici tijekom transporta plina. U ovom slučaju, FTS Rusije smatra svrsishodnim izvršiti odgovarajuće radove kako bi se utvrđeni standardi potrošnje plina doveli na razumnu razinu. Osim toga, smatramo da je potrebno provesti radove na uvođenju uređaja za mjerenje plina za stanovništvo, uključujući na plinskim distribucijskim stanicama i SHRP-ovima koji distribuiraju plin u stambena područja; zbog odstupanja količina plina zbog mjerne pogreške postavljenih mjernih uređaja potrošnje plina na plinskoj distribucijskoj stanici, za industrijske potrošače i stanovništvo. Pogreška mjernih uređaja određuje se na temelju podataka iz putovnice i u skladu s GOST 8.143-75. U ovom slučaju, FTS Rusije smatra svrhovitim u tehničkim sporazumima i ugovorima o opskrbi plinom predvidjeti mehanizam za rješavanje nesuglasica, kao i izvršiti potrebne radove za zamjenu zastarjele opreme na plinskim mjernim stanicama. U svrhu utvrđivanja stvarne potrošnje plina od strane stanovništva koje nema mjerne uređaje, preporučujemo korištenje RD 153-39.0-071-01, odobren Nalogom Ministarstva energetike Rusije od 04.04.01 N 100. Financijski gubici od neravnoteže plina uzrokovane drugim razlozima, uključujući nepoštivanje tehnološkog režima transporta plina krivnjom GDO-a, treba pripisati financijskom rezultatu GDO-a, uzimajući u obzir sljedeće napomene. Količinu plina koju koristi GDO tijekom lokalizacije i likvidacije nesreća, za neplanirano isključenje ili spajanje opreme ili pojedinih dijelova plinovoda itd., mora platiti organizacija čijom je krivnjom bilo potrebno izvršiti te radove . Sukladno tome, ovi troškovi se ne mogu uzeti u obzir pri određivanju GDO tarife. Osim toga, pri određivanju tarifa mogu se uzeti u obzir odgovarajući troškovi osiguranja, uključujući one za objekte za opskrbu plinom u slučaju opasnosti. Obujam tehnoloških gubitaka plina u plinskim distribucijskim sustavima (pogonska curenja i sl.) i sukladno tome visina GDS troškova pod ovom točkom za potrebe obračuna GDS tarifa utvrđuje se prema „Metodologiji za utvrđivanje troškova plina za tehnološke potrebe plinskih postrojenja i gubici u distribucijskim sustavima plina" RD 153-39.4-079-01, usvojen i stavljen na snagu Nalogom Ministarstva energetike Rusije od 01.08.01 N 231. Treba napomenuti da je iznos tehnoloških gubitaka koji se uzimaju u obzir pri izračunu tarife ne mogu biti veći od 0,5% - 0,6% ukupnog volumena transporta plina. S obzirom na količine plina koje se koriste u izvanrednim situacijama, kao i one povezane s tehnološkim gubicima, ne bi se trebala primjenjivati ​​tarifa za usluge transporta plina plinskim distribucijskim mrežama. Istodobno vas molim da informativno pismo FEC-a Rusije od 08.08.2003 N YUS-2831/9 smatrate nevažećim. Voditelj S.G. NOVIKOV 28. lipnja 2005. N SN-3923/9