Precizări privind problema contabilizării pierderilor de gaze. Metodologie tipică pentru măsurarea (determinarea) cantității de gaze naturale pentru a distribui dezechilibrul între furnizori și consumatori de pe teritoriul Federației Ruse Metoda de calcul inginerească

CONVERTOARE ELECTROMAGNETICE DE DEBIT PREM

1. Introducere

Pot fi folosite recomandări pentru eliminarea dezechilibrului de masă în sistemul de încălzire NUMAI la eficient echipamente incluse în contorul de căldură.

Dezechilibru de masă– diferența dintre valorile masei măsurate ale conductelor de alimentare și retur ale sistemului de încălzire.

Atenţie! 1. Lipsa debitului pe orice canal de măsurare se referă la o defecțiune a sistemului și nu are nimic de-a face cu dezechilibrul de masă
2. Greutățile pulsului specificate în pașapoartele PREM trebuie să corespundă setărilor calculatorului!

În cazurile în care nu există citiri de debit pe calculatorul cantității de căldură, aceste recomandări NU SE APLICĂ.

Atunci când se analizează cauzele dezechilibrului de masă, trebuie îndeplinite următoarele condiții:


  • PREM-ul trebuie umplut constant cu lichidul măsurat;

  • Trebuie să existe un contact electric între SEM și lichidul măsurat (conductoarele de egalizare sunt conectate).
Când lucrați, trebuie să vă ghidați după documentația tehnică a dispozitivelor utilizate (Manuale de utilizare, Instrucțiuni de instalare etc.).

Motive pentru dezechilibrul de masă:


  1. Încălcarea cerințelor instalațiilor mecanice și electrice.

  2. Caracteristicile sistemului de incalzire nu corespund cu cele declarate.

  3. Compoziția lichidului de răcire nu îndeplinește cerințele.

  4. Prezența interferențelor din instalațiile electrice.

  5. Caracteristici ale algoritmilor pentru calcularea cantității de căldură.

  6. Prezența aerului în sistem.

  7. Menținerea caracteristicilor metrologice ale convertorului.
Cerințe pentru sistemul de încălzire:

  1. Sistemul trebuie sigilat - nu ar trebui să existe scurgeri sau picături.

  2. Supapele de închidere trebuie să fie în stare bună de funcționare.

  3. Sistemul trebuie să respecte pe deplin proiectul și să nu conțină legături suplimentare (nereprezentate).
Rezultatele controlului stației de măsurare

La finalizarea lucrărilor, este necesar să se întocmească un raport care să enumere motivele dezechilibrului de masă la unitatea de contorizare și acțiunile întreprinse, precum și să se furnizeze arhive orare și setări ale calculatorului.

2 Căutarea și eliminarea cauzelor dezechilibrului de masă

2.1 Monitorizarea conformității cu cerințele de instalare

Verificați instalarea debitmetrelor pentru a asigura conformitatea cu instrucțiunile de instalare. În acest caz, este necesar să se acorde o atenție deosebită următoarelor puncte:

  • PREM-ul trebuie să fie complet umplut cu apă.

  • Trebuie exclusă posibilitatea de a difuza canalul.

  • PREM pe conductele orizontale trebuie instalat cu unitatea electronică în sus.

  • Nu trebuie să existe pulsații sau turbulențe în fluxul în secțiunea de măsurare. Nu ar trebui să existe elemente pe secțiuni drepte care să provoace distorsiuni ale fluxului de fluid.

2.1.1 Defecțiunea instalației mecanice

2.1.2 Defecțiunea instalației electrice


Diagnosticare

Remedii

1. Verificați calitatea conexiunii dintre firele de egalizare de potențial și conductă.

Strângeți piulițele (șuruburile) și asigurați un contact sigur al firelor cu conducta.

2. Asigurați-vă că nu există împământare suplimentară (și/sau separată) a punctelor de egalizare potențială.

Deconectați punctele suplimentare de împământare de la unitatea electronică a PREM.

3. Asigurați-vă că nu există contact electric și tensiune între minusul sursei de alimentare și punctul de egalizare a potențialului.

Dacă există contact electric și/sau tensiune, găsiți cauza și eliminați-o.

4. Asigurați-vă că există un conductor de protecție.

Instalați conductorul de protecție.

5. Asigurați-vă că nu există potențial între conducte.

Nivelați potențialul dintre conducte prin instalarea de jumperi.


2.2 Caracteristicile sistemului nu corespund cu cele declarate


Diagnosticare

Remedii

1. Folosind supape de închidere, reduceți (creșteți) debitele de lichid de răcire. După stabilirea cheltuielilor, înregistrați diferența de citiri

2. Asigurați-vă că nu există scurgeri în sistem.

2.1. Pentru un sistem închis: opriți retur, asigurați-vă că nu există flux înainte. Apoi închideți linia directă și asigurați-vă că nu există nicio curgere sau nicio modificare a semnului de curgere la retur.

2.2. Pentru sistem deschis: opriți ACM și asigurați-vă că nu trece prin ACM. După aceasta, luați măsuri conform clauzei 2.1


Prezența curgerii printr-o țeavă dreaptă când returul este blocat sau o modificare a semnului de curgere pe retur când țeava dreaptă este blocată indică scurgeri în interiorul sistemului. Prezența fluxului de retur (fără a schimba semnul) indică scurgeri în afara sistemului. O schimbare a semnului debitului spre opus indică scurgeri în sistem. Dacă nu există scurgeri, vezi paragraful 1;2;3;4

ATENŢIE: Când presiunea liniei de alimentare > 6 kg/cm2. Doar o conductă dreaptă este închisă pentru a evita o defecțiune a sistemului

2.3 Compoziția lichidului de răcire nu îndeplinește cerințele

2.4 Interferențe de la instalațiile electrice

Dacă există un nivel ridicat de interferență industrială, precum și în cazul liniilor de cablu lungi, instalarea trebuie efectuată cu un cablu ecranat.

Cabluri de semnal și alimentare nu ar trebui să fieîntr-o împletitură de ecranare.

Împământarea cablului ecranat este permisă doar pe o parte (partea calculatorului).

Influența surselor de alimentare.

Atenţie! Fiecare PREM trebuie să aibă propria sa sursă de alimentare!
Este interzisă conectarea mai multor SEM-uri la o singură sursă de alimentare!


2.5 Caracteristici ale algoritmilor de funcționare a calculatoarelor cantității de căldură

2.6 Menținerea caracteristicilor metrologice ale PREM


Diagnosticare

Remedii

1. Analizați arhivele computerului înainte și după schimbarea locației instalării PREM.

Dacă după înlocuirea dispozitivelor situația nu s-a schimbat, aceasta înseamnă caracteristicile metrologice PREM este normal.

În caz contrar, este necesară verificarea PREM.


2. În versiunea standard, convertorul este proiectat în design invers. Cu toate acestea, erorile PREM în direcțiile înainte și înapoi sunt diferite (în limitele toleranței).

Dacă apare un ușor dezechilibru de masă (2-3%), schimbați direcția de instalare a unuia dintre PREM-uri în sens invers.

Înregistrați timpul de pornire a sistemului după reinstalarea PREM.


3. Analizați arhivele computerului pentru momentele înainte și după schimbarea direcției de instalare a PREM.

3.2. Defecte de echipament la nivel de „mecanism”.

Dezechilibrul maselor rotative ale rotorului este unul dintre cele mai frecvente defecte ale echipamentelor rotative, ducând de obicei la o creștere bruscă a vibrațiilor unităților. Din acest motiv, problemelor de diagnostic și metodelor de eliminare a dezechilibrelor ar trebui să li se acorde o mare atenție.

Înainte de a lua în considerare această problemă, este necesar să facem o mică digresiune metodologică. Faptul prezenței unui dezechilibru de masă a rotorului, atunci când acesta tinde să se rotească nu față de axa sa geometrică, ci față de axa centrului de masă, care în acest caz nu coincid, este definit în literatură prin diferiți termeni. . Acestea sunt „dezechilibru”, „dezechilibru” și „dezechilibru”. Dacă citiți cu atenție literatura, puteți găsi mai mulți termeni similari. În textul lucrării noastre vom folosi cuvântul rusesc „dezechilibru”, care ne este familiar, iar dacă, dintr-un motiv oarecare, nu vă place, atunci vă cerem scuze sincer.

Problema diagnosticării corecte a prezenței dezechilibrelor în echipamentele de operare este aspect importantîn activitatea fiecărui serviciu de diagnosticare a vibrațiilor. Instrumentele de diagnosticare a vibrațiilor sunt cele mai eficiente mijloace pentru eliminarea rapidă a dezechilibrelor din echipamente. Ele formează baza unei întregi secțiuni a lucrărilor de vibrații numite reglarea vibrațiilor echipamentelor.

Mai jos vom lua în considerare aspectele cele mai generale ale diagnosticării dezechilibrelor în cele mai frecvente manifestări practice. O cunoaștere clară a acestor manifestări standard de dezechilibru va permite cititorului atent să dezvolte reguli mai specifice pentru recunoașterea dezechilibrelor. Aceste reguli adaptative, specificate de dumneavoastră, vor ține cont de caracteristicile specifice ale dezechilibrelor caracteristice echipamentului „dvs”.

3.2.1.1. Probleme generale în diagnosticarea dezechilibrelor

Natura apariției dezechilibrului în echipamente poate fi diferită și poate rezulta din multe caracteristici de proiectare și funcționare ale diferitelor unități. În general, după o anumită sistematizare și generalizare, toată această varietate de motive pentru apariția dezechilibrelor poate fi, desigur, combinată condiționat în grupuri. Acest:

  • Un defect de fabricație a unui rotor rotativ sau a elementelor acestuia care a apărut în fabrică, la o unitate de reparații, ratat ca urmare a controlului calității insuficient la producătorul echipamentului, ca urmare a șocurilor în timpul transportului sau a condițiilor de depozitare proaste.
  • Asamblarea incorectă a echipamentelor în timpul instalării inițiale sau după reparații, fixare de proastă calitate a elementelor.
  • Rezultatul proceselor de uzură neuniformă și distrugere a structurii rotorului rotativ, îmbătrânirea acestuia, apariția diferitelor deformații reziduale după condiții anormale, în special impacturi dinamice.
  • Rezultatul impacturilor periodice ale proceselor tehnologice reale și ale caracteristicilor de funcționare ale acestui echipament, conducând la încălzirea neuniformă și la curbura rotoarelor.

Indiferent de motivele apariției lor, în funcție de semnele lor externe, de specificul manifestării lor în tabloul general al vibrațiilor, toate dezechilibrele pot fi împărțite în două tipuri - dezechilibru static și dezechilibru dinamic. Caracteristicile manifestării acestor tipuri principale de dezechilibre în semnalele de vibrație și spectrele obținute pe baza acestora, caracteristicile diagnosticării lor, vor fi discutate în acest capitol de mai jos, în subsecțiuni separate.

Principalele semne, cel mai des întâlnite și familiare pentru toată lumea, ale prezenței dezechilibrelor rotoarelor rotative în semnalele de vibrație pot fi considerate următoarele:

  • Semnalul de vibrație de sincronizare este destul de simplu, cu un număr destul de mic de armonici de înaltă frecvență. Semnalul de vibrație este dominat de vibrație cu o perioadă corespunzătoare vitezei de rotație a arborelui - frecvența de rotație a rotorului.
  • Amplitudinea tuturor armonicilor de „natura mecanică” (de obicei armonicile de la prima la a zecea) din spectru este semnificativ mai mică, nu mai puțin de 3 până la 5 ori, amplitudinea armonicii frecvenței inverse a rotorului. Dacă comparăm în ceea ce privește puterea, atunci cel puțin 70% din puterea semnalului de vibrație ar trebui să fie concentrată în armonica inversă.

Aceste semne de dezechilibru apar in toate semnalele de vibratii inregistrate la rulmentul suport. Ele sunt cele mai pronunțate în direcțiile verticală și transversală.

Regula de diagnostic simplă și de înțeles că „dezechilibrul se învârte în cerc” este aproape întotdeauna complet adevărată. Raportul dintre amplitudinea primei armonice în direcția verticală și armonica similară în semnalul de vibrație în direcția transversală este în intervalul de aproximativ 0,7 ¸ 1,2 și rareori depășește limitele sale.

De obicei, prima armonică în direcția verticală este egală cu, sau mai adesea puțin mai mică decât prima armonică a vibrației în direcția transversală. Excepție fac mașinile cu caracteristici specifice de design. Un exemplu sunt turbogeneratoarele, în care componenta verticală a vibrațiilor este întotdeauna mai mare. Motivul este rigiditatea radială neuniformă a rotorului, în care fantele longitudinale ale înfășurării sunt concentrate lângă poli. Este necesar să înțelegem că rigiditatea radială neuniformă a rotoarelor este cea mai pronunțată în a doua armonică, ceea ce nu este atât de important la diagnosticarea dezechilibrelor.

Abaterile de la această regulă apar și cu jocuri laterale crescute în rulmenții de susținere, ceea ce duce la o mobilitate crescută a rotorului în direcția transversală. Acest lucru este posibil și cu diferențe foarte mari în conformitatea barelor de lagăr în direcțiile verticală și transversală.

Nivelul de vibrație în direcția axială, atunci când este dezechilibrat, este cel mai adesea mai mic decât nivelul de vibrație în direcția radială. Această regulă nu este respectată dacă suporturile sunt foarte flexibile în direcția axială și (sau) dacă există un dezechilibru care apare atunci când arborele se îndoaie din orice motiv. Cu un astfel de dezechilibru în vibrația direcției axiale, prima armonică poate să nu fie predominantă; armonici semnificative ale altor frecvențe, de exemplu, a doua și a treia, pot fi prezente în semnal.

De obicei, modelul de vibrații al dezechilibrului apare simultan pe doi rulmenți ai mecanismului controlat. Doar pe unul dintre rulmenți dezechilibrul este diagnosticat destul de rar și numai în cazurile în care este complet concentrat direct în zona rulmentului.

Dacă, la măsurarea vibrațiilor, este posibilă modificarea vitezei de funcționare a rotorului, atunci este de obicei clar vizibil că, cel mai adesea, odată cu creșterea vitezei de rotație, vibrația de la dezechilibru crește intens. În ciuda simplității aparente a unei astfel de afirmații, suntem forțați să observăm cu regret că efectuarea măsurătorilor vibrațiilor la o viteză de rotație variabilă duce la o complicație a procedurii de diagnosticare a dezechilibrului. Problema este agravată de apariția unor vârfuri în graficul dependenței vibrației de viteza de rotație, corespunzătoare „frecvențelor critice ale rotorului”. Puțini specialiști înțeleg corect sensul termenilor „prima frecvență critică”, „a doua frecvență critică”, etc. Aceste întrebări se referă la domeniul analizei modale, sunt destul de complexe și, cel mai important, sunt importante numai pentru rotoarele foarte mari. Pur și simplu nu avem suficient spațiu pentru o analiză detaliată a acestei probleme; toți cei interesați de această problemă trebuie să apeleze la alte surse.

În absența altor defecte de stare, cu o viteză constantă a rotorului, vibrația din dezechilibrul acestuia depinde destul de des de modul de funcționare al unității și este asociată cu sarcina acesteia. Cu alte cuvinte, în funcție de modul de funcționare al diferitelor echipamente, dezechilibrul de masă se va manifesta în măsurătorile vibrațiilor în grade diferite.

În fiecare tip de echipament, acest efect se va manifesta din diferite motive:

  • La mașinile electrice (motoare electrice), o creștere a sarcinii duce la o creștere a forțelor electromagnetice de atracție reciprocă între rotor și stator, ceea ce duce la o scădere a semnelor de vibrație de dezechilibru.
  • La pompele și ventilatoarele centrifuge, o creștere a productivității duce și la stabilizarea poziției rotorului pompei (rotor ventilator) în raport cu elementele staționare ale părții de curgere. Trebuie remarcat faptul că și aici este posibil efectul opus - în prezența asimetriei geometrice sau a defectelor în partea de curgere, cu o creștere a productivității echipamentelor de pompare și a ventilatoarelor, semnele de dezechilibru vor crește.

Vibrația de la dezechilibru, în multe cazuri, este periculoasă nu numai din cauza amplitudinii sale, este un factor incitant care duce la „manifestarea” semnelor altor defecte în starea echipamentului. Aici operează principiul „multiplirii reciproce” a influenței mai multor defecte. Dacă nu există o forță de excitare, care provine cel mai adesea din dezechilibrul masei rotorului, atunci alte defecte, în principal sistemul de sprijin al unității, nu apar.

Caracteristicile manifestării dezechilibrului în echipamente și gradul de influență a acestuia asupra stării unităților sunt la prima vedere foarte simple. Cu toate acestea, practica confirmă în mod repetat complexitatea și versatilitatea manifestării dezechilibrelor în echipamente. Amintește oarecum de binecunoscuta zicală a medicilor practicieni - chirurgi. „Care dintre toate operațiile este cea mai simplă - apendicita. Care operație este cea mai dificilă - și apendicita.” Toate acestea se pot spune în egală măsură despre dezechilibru. Ni se pare că oricine s-a implicat serios în diagnosticarea și eliminarea dezechilibrelor va fi de acord cu această afirmație.

Să explicăm acest lucru cu un exemplu practic.

Pe fundalul unei unități care funcționează bine, vibrația crește brusc semnificativ. Serviciile operaționale invită doi specialiști în vibrații (aceasta este opțiunea noastră teoretică). Diagnosticarea stării efectuată de ambii specialiști folosind spectrele semnalelor de vibrație indică clar prezența unui întreg „buchet” de defecte în unitate. Apoi există două scenarii posibile pentru desfășurarea evenimentelor.

Un specialist face o concluzie categorică despre starea proastă a rulmenților, aliniere nesatisfăcătoare, prezența defectelor în fundație etc. În acest diagnostic formidabil, dezechilibrul masei rotorului este menționat în trecere, ca un defect care apare, dar nu este. cel mai periculos. Concluzia principală este foarte categorică - unitatea are mai multe defecte grave și dezvoltate. Unitatea trebuie oprită și lucrari de renovare. Cu siguranță trebuie să uitați de posibilitatea de a „rezista” până la reparațiile programate.

Al doilea diagnostician face o analiză mai aprofundată și competentă a stării unității. De exemplu, el crede că prima armonică de rotație din spectrul semnalului de vibrație este o consecință a prezenței dezechilibrului, iar armonica de ulei care însoțește jocul crescut în rulment apare numai din cauza efectului excitant al forței din dezechilibru. Vibrația finală a unui suport de rulment alunecant este determinată de mai mulți parametri - joc crescut în rulment, dezaliniere și dezechilibru ușor care excită aceste vibrații. Problemele stării de aliniere a mecanismelor și starea fundației sunt analizate în mod similar.

În consecință, aceste vibrații ale unității, atât lagăr, cât și fundație, sunt cauzate de un singur motiv - dezechilibrul maselor rotorului, deși, la prima vedere, dezechilibrul nu este defectul principal. Diagnosticul ia decizia de a efectua echilibrarea în propriile rulmenți. Ca urmare a eliminării dezechilibrului, forța care excită oscilațiile panei de ulei dispare, iar vibrația, cel mai adesea, scade brusc la o valoare normală. Defecte ale rulmenților și fundației au fost și rămân, dar nu se mai manifestă prin vibrații, nu există forță excitantă. Vibrația unității este normală, succes complet în reglarea vibrațiilor unității!

Cunoașterea aprofundată a proceselor fizice din echipamente de către un diagnosticist cu experiență, chiar dacă în unele cazuri intuitivă, aduce rezultate pozitive, dintre care se pot evidenția următoarele:

  • Operațiunea are la dispoziție o unitate aparent sigură care funcționează în intervalul admis de niveluri de vibrație. Această unitate, în anumite condiții, poate fi „calm” modificată până la reparațiile programate, când este posibilă eliminarea eventualelor defecțiuni.
  • Un specialist care are o bună înțelegere a cauzelor vibrațiilor în echipamente specifice își crește semnificativ ratingul.
  • Un diagnosticist mai puțin experimentat, care aparent a făcut totul corect, își pierde ratingul; starea unității s-a îmbunătățit fără a elimina defectele pe care le-a identificat, ceea ce înseamnă că nu au existat niciodată. De fapt, majoritatea defectelor pe care le-a identificat nu au dispărut, pur și simplu au încetat să fie diagnosticate pe baza spectrelor semnalelor de vibrație, dar acest lucru nu mai interesează pe nimeni.

Acest exemplu, destul de orientativ și standard, este dat pentru a demonstra o mică parte a problemelor de diferite tipuri care apar la diagnosticarea și eliminarea dezechilibrelor în echipamente. tipuri variate.

De asemenea, puteți face referire la o declarație mai profundă a unui cunoscut specialist în echilibrarea rotoarelor, autorul cărții populare A. S. Goldin - „dacă există dezechilibru - echilibru, dacă nu există dezechilibru - și echilibru”. El a implementat întotdeauna cu brio acest postulat important în practică.

Dacă rezumăm aceste informații, putem ajunge la o înțelegere corectă a lucrării de „calmare a echipamentului”, care în multe cazuri munca mai eficienta privind „eliminarea defectelor echipamentelor”. Această problemă nu este simplă și lipsită de ambiguitate, așa că nu vom aprofunda în ea, lăsând luarea în considerare a subtilităților în seama cititorului.

3.2.1.2. Dezechilibru static

Acesta este cel mai simplu, dar și cel mai comun tip de dezechilibru la rotoarele rotative. Diagnosticarea acestuia nu cauzează mari probleme; este destul de ușor de diagnosticat. Dacă dezechilibrul static este semnificativ, se poate stabili chiar și când echipamentul este scos din funcțiune, fără utilizarea dispozitivelor de monitorizare a vibrațiilor. Un rotor staționar cu un dezechilibru static puternic va tinde întotdeauna să se stabilească într-o poziție în care punctul cel mai greu este în partea de jos. Pentru a reduce influența frecării în rulmenți, rotorul poate fi adus în rotație lentă manual, apoi poate fi poziționat mai precis cu punctul greu în jos. Diagnosticarea dezechilibrului în acest fel este posibilă până când momentul static de la dezechilibru este mai mare decât momentul total de la frecare în rulmenți și garniturile rotorului.

De obicei, o astfel de procedură simplă pentru găsirea locației dezechilibrului nu este suficientă pentru a echilibra rotoarele care se rotesc la viteze semnificative. O situație practică standard este că rotorul, atunci când este oprit, se poate opri în orice poziție, nu există un dezechilibru extern, dar vibrația este crescută în timpul funcționării. Procedura de diagnosticare mai precisă și definitivă a prezenței dezechilibrului și echilibrarea ulterioară trebuie efectuată întotdeauna la viteza de funcționare de rotație a rotorului, folosind instrumente moderne de măsurare a vibrațiilor - analizoare de spectru de vibrații - pentru a diagnostica dezechilibrul.

Pentru a ilustra caracteristicile manifestării și diagnosticării dezechilibrului cu ajutorul semnalelor de vibrație, în Figura 3.2.1.1. Se prezintă semnalul de vibrație înregistrat pe suportul de sprijin al mecanismului în dimensiunea vitezei de vibrație și spectrul calculat al acestuia.

Conform 3.2.1.1.a., forma semnalului de vibrație este foarte apropiată de semnalul sinusoidal clasic, a cărui frecvență este egală cu frecvența de rotație a rotorului, prima armonică a frecvenței de rotație.

Arată în Fig. 3.2.1.1.b. Imaginea distribuției (puterii) vibrațiilor asupra armonicilor principale, corespunzătoare dezechilibrului static, este în exterior simplă și de înțeles. Spectrul este dominat în mod clar de vârful armonic al frecvenței de rotație a rotorului. Spectrul conține și (poate fi prezente) a doua și a treia armonică din frecvența de rotație a rotorului. Toate aceste armonice suplimentare, în amplitudine, sunt mult mai mici decât armonica de retur, de obicei de zeci de ori.

În semnalul și în spectrul prezentat în Figura 3.2.1.1., pentru generalitatea și complicarea condiționată a tabloului diagnostic, sunt prezentate și câteva armonice „minore”. Ele sunt afișate în partea de joasă frecvență a spectrului și un anumit set de armonici este, de asemenea, afișat acolo, sub forma unei „creșteri în banda de frecvență” sau a unei „cocoașe” pe spectru. Aceeași „cocoașă” poate exista și în zona de înaltă frecvență a spectrului, la frecvențe care depășesc 1000 de herți. Adresați-vă lor atentie speciala nu ar trebui, acestea sunt armonici de al doilea nivel de diagnostic, cauzate indirect de dezechilibru sau frecare în garnituri.

Am spus deja mai sus că un astfel de model de distribuție a armonicilor în spectrul vibrațiilor are loc de obicei în două direcții (măsurători de vibrații), verticală și transversală. Mai mult, amplitudinile primelor armonice din aceste două spectre, pe fiecare rulment, sunt de obicei aproximativ egale ca mărime. Diferența de amplitudine a armonicilor de rotație între rulmenți poate fi mare, de până la mai multe ori.

Cu dezechilibrul static al maselor rotorului, în direcția axială, apare cel mai adesea un nivel global de vibrație (RML) mai scăzut. Să explicăm motivele apariției vibrației în sine în direcția axială, deoarece în unele recomandări metodologice Conform diagnosticului de vibrații, există informații că atunci când există dezechilibru, nu există vibrații axiale. Acest lucru se întâmplă desigur, dar destul de rar. În cele mai multe cazuri practice, atunci când există dezechilibru, există o componentă de vibrație axială și, de multe ori, este de asemenea crescută.

Vibrația, în interpretarea sa originală, este o proiecție a traiectoriei de precesiune a vectorului de vibrație spațială a punctului controlat (lagăr) pe direcția axei de instalare a senzorului de vibrație. Curba de precesie a rulmentului (traiectoria capătului vectorului de vibrație spațială a punctului controlat), datorită forței din dezechilibru, teoretic, ar trebui să treacă într-un plan perpendicular pe axa rotorului.

În practică, imaginea precesiunii punctului controlat este mai complexă. Mișcarea într-un plan perpendicular pe axa de rotație duce întotdeauna la deplasarea punctului controlat în direcția axială. Acest lucru se întâmplă din cauza particularităților de fixare a rulmentului în interiorul suportului, rigiditatea inegală a suporturilor de-a lungul diferitelor axe, vibrațiile rulmentului în jurul unei axe orizontale perpendiculare pe axa de rotație a rotorului etc. Toate acestea se adună și conduc la apariția unei componente axiale semnificative în mișcarea rulmentului atunci când este dezechilibrat

Când masa unui rotor rotativ este dezechilibrat, vibrația axială este aproape întotdeauna prezentă, dar are unele particularități. În ceea ce privește nivelul, acesta este întotdeauna mai mic decât componentele radiale. În spectrul vibrațiilor axiale, pot apărea armonici a doua și a treia semnificative, împreună cu prima armonică a frecvenței inverse. Cu cât este mai mare mișcarea suportului de rulment, cu atât este mai mare amplitudinea relativă a armonicilor superioare, în special a celei de-a doua, în spectrul vibrațiilor axiale.

Eliminarea dezechilibrului de masă al unui rotor rotativ nu poate fi realizată fără înregistrarea fazei unghiulare a „poziției punctului greu al rotorului” în raport cu coordonatele rotorului - zona de masă a rotorului crescută. Pentru a controla acest parametru, semnalele de vibrație în timpul înregistrării sunt sincronizate folosind un marcaj, de obicei lipit de arborele unității, și un marker de fază specializat. Pentru mașinile sincrone cu o viteză de rotație sincronă stabilă, ca semn de sincronizare, puteți lua orice parametru al sinusoidei rețelei de alimentare, deoarece acest parametru diferă de poziția de fază a rotorului numai prin valoarea unghiului de încărcare a sincronului. mașină electrică. Când unitatea este la ralanti, acest parametru este practic zero.

Fiecare dintre cele trei armonice principale din semnalul de vibrație, care sunt importante în diagnosticarea dezechilibrului, are propria sa fază unghiulară (inițială). Poziția reală a punctului de dezechilibru este determinată de faza inițială a primei armonice a semnalului de vibrație, în timp ce fazele armonicilor superioare depind de obicei de caracteristici de proiectare rotorul echipamentului diagnosticat și, de obicei, nu face decât să fie mai dificilă găsirea punctului de dezechilibru.

Pentru valoarea fazei inițiale a primei armonice a semnalului de vibrație, la diagnosticarea dezechilibrului static se pot specifica următoarele semne de diagnosticare.

  • Faza primei armonice trebuie să fie suficient de stabilă, staționară, adică să nu se schimbe în timp.
  • Faza primei armonici în direcția verticală ar trebui să difere de faza primei armonici în direcția transversală cu aproximativ 90 de grade. Toate acestea sunt explicate destul de simplu - punctul greu al rotorului, atunci când se rotește, se va deplasa secvenţial de la o axă de măsurare la alta, de la verticală la transversală și din nou la axa verticală.
  • Fazele primelor armonice ale proiecțiilor de vibrații identice pe doi rulmenți diferiți ai rotorului care sunt diagnosticați ar trebui să difere puțin unul de celălalt. Cu un dezechilibru pur static, nu ar trebui să existe nicio schimbare de fază. Atunci când un dezechilibru dinamic este suprapus unui dezechilibru static, defazarea de-a lungul rulmenților începe să crească. Cu o schimbare de fază de 90 de grade, contribuția dezechilibrelor statice și dinamice la vibrația generală este aproximativ aceeași. Odată cu o creștere suplimentară a componentei dinamice în dezechilibru, defazajul primelor armonice pe cei doi rulmenți crește, iar la 180 de grade dezechilibrul total are o cauză fundamentală pur dinamică.

În plus, în ceea ce privește diagnosticarea dezechilibrului static, se poate observa că dacă în timpul procesului de cercetare este posibilă măsurarea vibrațiilor la diferite viteze ale rotorului, aceasta va crește acuratețea diagnosticului. Amplitudinea primei armonici din spectrul vibrațiilor, cauzată de dezechilibrul static, se va modifica cu viteza și va crește aproximativ proporțional cu pătratul vitezei rotorului.

Dezechilibrul pur static identificat al maselor rotorului poate fi corectat simplu de lucrătorii serviciilor de diagnosticare a vibrațiilor prin instalarea uneia sau mai multor greutăți de echilibrare într-o zonă diametral opusă punctului greu într-unul sau mai multe planuri de corecție. Un rezultat similar este obținut prin procedura de „înlăturare a excesului de metal”, dar numai pe partea grea a rotorului.

3.2.1.3. Dezechilibru dinamic

Motivul apariției termenului „dezechilibru dinamic” este destul de simplu. Din numele însuși rezultă clar că apare numai atunci când rotorul se rotește, adică numai în moduri dinamice. În modurile statice, cu un rotor staționar, dezechilibrul dinamic nu este diagnosticat în niciun fel; aceasta este principala diferență față de dezechilibrul static.

Motivul apariției dezechilibrului dinamic poate fi explicat folosind un exemplu destul de simplu. Rotorul trebuie să fie „tăiat” mental ca un buștean în mai multe discuri. Discurile rezultate vor fi amplasate pe un arbore comun, dar fiecare dintre ele poate avea proprietăți diferite.

Există trei opțiuni practice:

  • Cazul ideal este atunci când toate discurile rezultate nu au un dezechilibru static, atunci rotorul asamblat din aceste discuri nu va avea nici un dezechilibru.
  • Discurile individuale ale rotorului prezentau dezechilibre statice. Rotorul a fost asamblat din discuri astfel incat sa aiba si un dezechilibru in total. Încă nu luăm în considerare întrebarea dacă este static sau dinamic.
  • Cazul ideal este atunci când discuri individuale cu dezechilibru static sunt combinate într-un singur întreg, astfel încât rotorul asamblat să nu aibă dezechilibru. Dezechilibrele statice ale discurilor individuale au fost complet compensate reciproc.

Aceste trei cazuri practice de fabricare a unui rotor compozit, de exemplu, rotorul unei pompe multietajate, ne permit să luăm în considerare toate tipurile principale de dezechilibre întâlnite în practică. Având în vedere aceste trei cazuri, se poate argumenta că în al treilea caz, cel mai complex, rotorul prezintă un dezechilibru dinamic, iar în al doilea caz - dezechilibru static și dinamic în același timp.

În fig. 3.2.1.2. Există două desene schematice care prezintă rotoare compozite asamblate din discuri, fiecare dintre ele având un dezechilibru static și de aceeași mărime.

În diagrama 3.2.1.2.a. prezintă un rotor asamblat din discuri cu dezechilibre. Ansamblul rotorului pompei este proiectat astfel încât dezechilibrul total al întregului rotor să fie egal cu suma dezechilibrelor discului, adică toate dezechilibrele sunt situate în aceeași zonă unghiulară a rotorului. Acesta este un exemplu practic de obținere a dezechilibrului static.

În diagrama 3.2.1.2.b. este prezentat si un rotor asamblat din 4 discuri cu dezechilibre. Dar, în acest caz, rotorul pompei a fost asamblat în așa fel încât dezechilibrul total al întregului rotor să fie zero, deoarece două discuri, pe o parte, sunt montate cu dezechilibre într-o singură direcție. Pentru celelalte două discuri, pe cealaltă parte a rotorului pompei, dezechilibrul este direcționat în sens opus, adică rotit la 180 de grade.

În modul static, dezechilibrul unui astfel de rotor compozit va fi egal cu zero, deoarece dezechilibrele existente ale rotoarelor pompei sunt compensate reciproc. O imagine complet diferită a forțelor centrifuge care apar pe rotor și transmise lagărelor suport va apărea atunci când rotorul este rotit. Cele două forțe prezentate în figura de jos vor crea un moment dinamic, creând două forțe care acționează asupra celor doi rulmenți în antifază. Cu cât rotorul se rotește mai repede, cu atât cuplul dinamic care acționează asupra rulmenților va fi mai puternic.

Acesta este un dezechilibru dinamic.

Deși nu am dat o astfel de definiție a dezechilibrului static în secțiunea anterioară, poate suna astfel: „Dezechilibrul static este concentrat într-o zonă de colț a rotorului și este localizat de-a lungul axei longitudinale a rotorului într-un punct la un anumit punct. distanța față de rulmenții de susținere.”

În acest caz, următoarea definiție poate fi utilizată pentru dezechilibrul dinamic: „Dezechilibrul dinamic este distribuit de-a lungul axei longitudinale a rotorului, iar în diferite puncte de-a lungul axei rotorului, localizarea unghiulară a dezechilibrului este diferită”.

În practică, nu există niciodată doar un dezechilibru pur static sau unul pur dinamic - există întotdeauna suma lor, în care există o contribuție din fiecare tip de dezechilibru. Acest lucru a dus chiar la apariția în literatura de specialitate și în practica unor diagnosticieni a termenului „pereche oblică de forțe”, care reflectă manifestarea sumei dezechilibrelor de două tipuri.

Prin defazarea primelor armonice ale frecvenței de rotație pe doi rulmenți suport ai unui rotor (în spectre sincronizate sau sincrone), este posibil să se evalueze contribuția fiecărui tip de dezechilibru la imaginea generală a vibrațiilor.

Când defazajul primelor armonice este de aproximativ 0 grade, avem de-a face cu un dezechilibru pur static; la 180 de grade, avem de-a face cu un dezechilibru pur dinamic. La 90 de grade de defazare a primelor armonice, contribuția ambelor tipuri de dezechilibru este aproximativ aceeași. La valorile intermediare ale unghiului de forfecare, este necesar să se interpoleze pentru a estima contribuția unuia sau altuia dezechilibru. Am menționat deja această caracteristică atunci când descriem dezechilibrul static; aici îl prezentăm într-o formă ușor diferită.

Încheind conversația despre dezechilibrul dinamic, trebuie spus că amplitudinea primei armonice din spectrul vibrațiilor, atunci când viteza de rotație se modifică, se modifică proporțional mai mult decât un pătrat al gradului de modificare a turației rotorului. Acest lucru se explică prin faptul că fiecare forță dintr-un dezechilibru local este proporțională cu pătratul vitezei (frecvența de rotație). Cu dezechilibrul dinamic, doi factori se suprapun.

În primul rând, dezechilibrul dinamic excită vibrații proporționale cu diferența de forțe. Dar dacă pătrați diferența de forțe ca o singură forță, obțineți același rezultat. Dacă pătrați fiecare forță separat și apoi scădeți pătratele, veți ajunge cu o cifră complet diferită de cea din primul caz, mult mai mare.

În al doilea rând, forțele din dezechilibrul dinamic acționează asupra rotorului și încep să-l îndoaie. Pe măsură ce accelerează, rotorul își schimbă forma, astfel încât centrul de masă al unei părți date a rotorului se deplasează către dezechilibrul existent. Ca urmare, cantitatea reală de dezechilibru începe să crească într-o măsură și mai mare, crescând și mai mult îndoirea rotorului și vibrația lagărelor de susținere.

Vibrația axială cu dezechilibru dinamic are de obicei o amplitudine puțin mai mare decât este cazul cu dezechilibrul pur static. Acest lucru se întâmplă în principal din cauza unei deflexiuni mai complexe a rotorului și a unei mai mari mobilități a suporturilor lagărelor în direcția axială.

3.2.1.4. Dezechilibru non-staționar

Multe probleme în diagnosticarea vibrațiilor a defectelor echipamentelor rotative sunt create de dezechilibrul nestaționar, care uneori poate crește lent și uneori poate apărea în mod neașteptat și, de asemenea, poate dispărea în mod neașteptat. Mai mult, la prima vedere, nu există modele în acest proces. Din acest motiv, acest tip de dezechilibru este uneori numit „rătăcit”.

Desigur, în acest caz, ca de obicei, este adevărată remarca clasică că „nu există miracole în lume, există o lipsă de informații”. Există întotdeauna un motiv specific pentru apariția unui dezechilibru non-staționar, iar sarcina diagnosticianului este să-l identifice corect.

Orice recomandari generale Diagnosticarea unui astfel de motiv pentru vibrația crescută în echipament, este destul de dificil și chiar imposibil. Cauzele dezechilibrului non-staționar sunt de obicei identificate doar ca urmare a unor studii destul de scrupuloase, adesea îndelungate.

Mai jos ne vom uita pur și simplu la caracteristicile diagnosticării unui dezechilibru non-staționar folosind cele mai simple exemple practice, care se referă la cele mai frecvente cauze care duc la apariția unui astfel de defect. În practică, apar cazuri mai complexe și confuze, dar acest lucru se întâmplă mult mai rar.

Dezechilibru termic

Acesta este cel mai comun tip de dezechilibru care se modifică în timpul funcționării, căruia i se potrivește termenul „dezechilibru rătăcitor”.

De exemplu, în rotorul unei mașini electrice mari, dintr-un anumit motiv, unul dintre canalele prin care aerul sau gazul de răcire trece în direcția axială se înfundă. Sau, într-un motor electric asincron, se produce deteriorarea uneia sau mai multor tije ale unei cuști în scurtcircuit situată în apropiere. Ambele motive duc la același defect. Să descriem mai detaliat caracteristicile manifestării unui astfel de defect.

În a noastră exemplu practic Rotorul mașinii electrice, înainte de asamblare, a fost echilibrat pe o mașină de echilibrare, și are parametrii necesari de calitate a echilibrării. După pornirea unității de pompare pentru primele aproximativ 15 ÷ 20 de minute, vibrația motorului este normală, dar apoi începe să crească, iar după aproximativ două ore atinge maximul, după care nu mai crește. Diagnosticarea folosind spectrul semnalului de vibrație oferă o imagine a unui dezechilibru clasic. Unitatea este oprită pentru reglarea vibrațiilor.

A doua zi, specialiștii service-ului de diagnosticare încep să echilibreze lucrările la unitatea de pompă, desigur în modul inactiv. După finalizarea lucrărilor de echilibrare, măsurarea vibrațiilor în modul inactiv oferă o imagine favorabilă - totul este normal. La pornirea în modul de funcționare, modelul de creștere lentă a vibrațiilor se repetă fără modificări în aceeași secvență.

În acest caz simplu, aproape manual, totul este explicat foarte simplu. Datorită încălcării fluxului de aer uniform al rotorului prin canalele interne, acesta se încălzește neuniform și după un timp, determinat de constanta de timp de încălzire termică, se îndoaie. În mod similar, totul se întâmplă atunci când există defecte în cușca scurtcircuitată a unui motor electric asincron - zona rotorului în care se află tijele defecte se dovedește a fi mai puțin încălzită, rotorul se îndoaie și el, iar vibrațiile lagărelor încep să crească din cauza apariția dezechilibrului termic.

Pentru a diagnostica acest motiv, ar trebui să monitorizați modificarea vibrațiilor în timpul pornirii și încălzirii. Folosind pirometre la distanță, temperatura rotorului poate fi monitorizată. Pe baza mărimii fazei de vibrație, este posibil să se clarifice zona de supraîncălzire termică locală a rotorului.

Este clar că este imposibil să echilibrați un astfel de rotor pentru funcționarea normală în toate modurile de echipare. Poate fi echilibrat pentru o condiție de proces, dar acest lucru trebuie făcut la o sarcină dată. Cu toate acestea, în acest caz, rotorul va avea vibrații crescute în modul inactiv sau imediat după punerea în funcțiune a unității. Acest lucru se va întâmpla pentru că la pornire câmpul de temperatură al rotorului va fi instabil și nu va avea vibrații crescute din cauza greutăților de echilibrare instalate.

Eliminarea completă a unui astfel de dezechilibru este posibilă numai prin eliminarea cauzelor încălzirii neuniforme a rotorului în timpul funcționării.

Dezechilibre aerodinamice și hidraulice

Aceste două tipuri de dezechilibru non-staționar, precum și dezechilibrul termic, sunt asociate cu condițiile tehnologice de funcționare ale echipamentelor rotative. Doar că în exemplul de mai sus, dezechilibrul a fost cauzat de îndoirea termică a rotorului atunci când funcționează sub sarcină, iar în aceste exemple este cauzat de forțe hidraulice sau aerodinamice.

Dacă diagnosticăm un ventilator sau o pompă cu un principiu de funcționare centrifugal, atunci avem aproape întotdeauna mai multe pale active pe rotor (rotor), care ejectează fluidul de lucru, lichid sau gaz, la un anumit unghi de la centru spre periferia rotor. Acest lucru duce la faptul că fiecare lamă va fi afectată de propria sa forță.

Aceste forțe de reacție radiale care acționează asupra palelor rotorului sunt întotdeauna compensate reciproc, deoarece paletele sunt situate în jurul circumferinței la unghiuri egale. Dar acest lucru se întâmplă doar atunci când toate rotoarele și paletele de ghidare ale pompei sau ventilatorului nu au defecte mecanice.

În caz contrar, se va întâmpla dacă există defecte la lamele de lucru - așchii, fisuri, modificări ale unghiului de înclinare. În acest caz, nu va avea loc compensarea completă a forțelor radiale din jurul circumferinței rotorului; va exista o forță în zona lamei defecte. Din punctul de vedere al analizei proceselor de vibrație, vom avea o forță radială necompensată, o frecvență disponibilă egală cu frecvența de rotație a rotorului, adică prima armonică. Cu alte cuvinte, vom avea în spectrul semnalului de vibrație toate semnele de dezechilibru, hidraulice sau aerodinamice.

Principala diferență față de dezechilibrul obișnuit în acest caz va fi că mărimea forței radiale necompensate care provoacă prima armonică de vibrație va depinde de sarcina pompei sau a ventilatorului, adică depinde de parametrii tehnologici ai echipamentului, de dezechilibru. în sine va fi non-staționară.

Să arătăm efectul dezechilibrului aerodinamic folosind exemplul unui ventilator al cazanului, a cărui performanță este reglată prin deschiderea unor amortizoare speciale - amortizoare. Astfel de ventilatoare sunt utilizate pe scară largă în practică.

Unghiul de instalare al uneia dintre lame a fost diferit de unghiurile de instalare ale tuturor celorlalte lame - acesta a fost un defect de funcționare. Datorită acestui fapt, forța radială aerodinamică a acestei pale care acționează asupra arborelui rotorului a fost mai mică decât forța celorlalte pale. După instalare, roata ventilatorului a fost echilibrată la turația rotorului de funcționare, cu amortizoarele complet deschise. Deoarece performanța ventilatorului a fost zero, dezechilibrul aerodinamic nu a putut apărea. Ventilatorul a fost pus in functiune.

În timpul funcționării în regim de funcționare, cu amortizoarele deschise, pe rulmenții ventilatorului a început să se înregistreze un nivel alarmant de vibrații. Un reprezentant al serviciului de diagnosticare a vibrațiilor a diagnosticat dezechilibrul sub sarcină și au început lucrările de echilibrare. Ventilatorul a fost scos din funcțiune și a fost deschis accesul la rotor. Imaginea dezechilibrului a dispărut, ceea ce este destul de de înțeles. În acest mod, cu productivitate zero, roata era echilibrată înainte. În modul de funcționare, ventilatorul a funcționat cu o performanță diferită, cu valori diferite ale radialului forte aerodinamice, care a creat o imagine a dezechilibrului.

Dupa verificarea unghiurilor de instalare a palelor de lucru si identificarea cauzei defectului, s-a decis echilibrarea rotii in regim de functionare, cu scuturile laterale inchise, la sarcina cu care ventilatorul a functionat cel mai des. Ulterior, după reparațiile programate, nu au existat probleme cu acest ventilator.

Dezechilibru cu histerezis

Acesta este un caz practic foarte interesant de diagnosticare a unui dezechilibru pe care l-am întâlnit în practica noastră.

Un dezechilibru a fost diagnosticat la excitatorul turbogeneratorului și au început lucrările de eliminare a acestuia în timpul unei opriri de întreținere. A fost dezvăluită o caracteristică interesantă. La pornirea turbinei, nu a existat un dezechilibru; acesta a apărut brusc la câteva minute după ce rotorul a început să se rotească la viteza de funcționare. Deoarece lansările au fost fără sarcină electrică, conduse de o turbină, problema îndoirii termice a dispărut imediat.

În timpul pornirii testului, când a apărut un dezechilibru, unitatea de turbină a fost oprită încet, reducând turația rotorului. La o frecvență de aproximativ 0,6 față de nominală, dezechilibrul a dispărut. Viteza rotorului a fost din nou crescută, iar dezechilibrul a apărut din nou la o frecvență de 0,97 nominală. Accelerațiile și scăderile repetate ale rotorului au arătat aproximativ aceeași imagine.

S-a presupus că histerezisul dezechilibrului pe rotor se datorează prezenței unui element elastic, care, sub influența forțelor centrifuge aproape la viteza nominală, se deplasează pe o rază ceva mai mare și duce la dezechilibru. Revine la o rază mai mică atunci când viteza de rotație scade. Histerezisul dezechilibrului este cauzat de frecare crescută atunci când elementul se mișcă în canelura.

Diagnosticul a fost complet confirmat. Elementul de înfășurare a rotorului s-a putut deplasa în canelura cu o forță mare. Când forța centrifugă a depășit forța de deplasare, secțiunea de înfășurare s-a îndoit și s-a deplasat. Histerezisul a fost cauzat de forțele de frecare atunci când înfășurarea s-a deplasat în canelura. Înfășurarea a fost asigurată într-o singură poziție cu o pană suplimentară, iar problema a dispărut.

Să repetăm ​​că acest caz de dezechilibru non-staționar nu este unul comun, el este prezentat aici pentru a ilustra varietatea formelor de manifestare și dificultățile de diagnosticare a dezechilibrelor în munca practică.

Dezechilibru electromagnetic

Acesta este, de asemenea, un exemplu foarte interesant de manifestare a unui dezechilibru non-staționar. Se poate manifesta în motoare și generatoare electrice sincrone, precum și în motoare electrice asincrone.

Paradoxul manifestării unui astfel de dezechilibru electromagnetic constă în faptul că acesta are manifestarea maximă la turația de ralanti a mașinii electrice. Pe măsură ce sarcina unitară crește, prima armonică din spectrul semnalului de vibrație poate scădea sau chiar dispărea complet, adică, conform criteriilor formale, dezechilibrul masei rotorului se corectează singur.

Explicația acestui fenomen este destul de simplă. Pe măsură ce sarcina asupra mașinii electrice crește, crește inducția magnetică în spațiul dintre rotor și statorul mașinii electrice. Deoarece componenta tangenţială a forţelor electromagnetice, care asigură cuplul maşinii electrice, este distribuită uniform în gol, ea începe să joace un rol stabilizator, centrând rotorul rotativ în golul electromagnetic (!) al statorului.

Dacă înainte de aceasta rotorul a avut un dezechilibru, din cauza, de exemplu, deviației mecanice a rotorului, atunci cu creșterea sarcinii rotorul se va stabiliza în gol, deoarece deviaţia va fi eliminată de forţele tangenţiale de atracţie electromagnetică ale rotorului către stator. În mod formal, aceasta va corespunde unei scăderi a nivelului de dezechilibru al rotorului unei mașini electrice.

3.2.1.5. Metode de eliminare a dezechilibrului masei rotorului

În ceea ce privește dezechilibrul rotoarelor rotative, putem spune că acest defect „este proprietatea deplină a serviciului de diagnosticare a vibrațiilor”. Dacă serviciul de diagnosticare a vibrațiilor detectează un defect la motorul electric, atunci serviciul electric îl va remedia; dacă este detectat un defect al rulmentului, atunci acesta va fi eliminat de o echipă de reparații de mecanici. Dacă un dezechilibru este diagnosticat în echipament, atunci serviciul de diagnosticare a vibrațiilor însuși este responsabil pentru eliminarea acestuia.

Există două modalități cele mai comune de a elimina dezechilibrul de masă în rotoarele rotative:

  • Eliminarea dezechilibrelor folosind dispozitive portabile (sau funcții încorporate ale sistemelor de monitorizare) - echilibrarea rotoarelor în suporturile proprii (lagăre). În acest caz, demontarea echipamentului se efectuează într-o măsură minimă, suficientă pentru a accesa planurile de echilibrare. De regulă, în timpul unei astfel de lucrări, dezechilibrul este eliminat prin instalarea sau îndepărtarea greutăților de echilibrare de masă și design adecvate.
  • Echilibrare pe suporturi de accelerare și echilibrare (RBC). Această echilibrare se realizează după fabricarea rotoarelor sau după repararea acestora. Rotorul este instalat pe suporturile suportului, antrenat în rotație și echilibrat. Posibilitățile de reglare a maselor aici sunt mult mai mari; puteți folosi greutăți corective pe planurile de echilibrare sau puteți îndepărta mecanic excesul de masă în orice punct al rotorului.

Înainte de a începe să ne uităm pe scurt la aceste două metode eliminarea dezechilibrelor, este necesar să facem mai multe comentarii metodologice generale.

În primul rând, este necesar să se determine dimensiunea vibrațiilor măsurate

În practică, valorile vitezei de vibrație și ale deplasării vibrațiilor sunt cel mai des utilizate. Măsurătorile în dimensiunea accelerației vibrațiilor nu sunt utilizate din cauza „zgomotului” puternic al semnalelor. Apare o întrebare complet corectă: ce unități de măsură sunt de preferat, caz în care munca noastră va fi mai eficientă?

Nu există un răspuns complet neechivoc la această întrebare, datorită interconexiunii matematice a vitezei vibrației și a semnalelor de deplasare a vibrațiilor. Din semnalul de viteză de vibrație, semnalul de deplasare a vibrației poate fi obținut fără ambiguitate. Trebuie remarcat faptul că „în direcția opusă” nu există o astfel de conexiune complet lipsită de ambiguitate. O astfel de conversie a semnalului, după cum spun matematicienii, poate fi efectuată numai cu o eroare egală cu „constanta de integrare”. Adevărat, se poate observa că o astfel de precizie, datorită simetriei puterii semnalelor noastre de vibrație în raport cu axa timpului, este de obicei destul de suficientă pentru practică.

În acest sens, se pare că problema alegerii dimensiunii de prezentare a semnalelor de vibrație în timpul lucrărilor de echilibrare este, într-o măsură mai mare, determinată de preferințele personale ale fiecărui specialist. Este mult mai plăcut pentru el să spună că rotorul este echilibrat „la zero” (prima armonică a deplasării vibrației este zero) decât să spună că vibrația reziduală este de o anumită valoare, chiar mică. Acest motiv, desigur, este „ostentativ”, de importanță secundară, dar este și semnificativ.

O întrebare mai interesantă este, care este de fapt principalul semn al încheierii cu succes a procesului de echilibrare? Este aceasta eliminarea completă a primei armonice din semnalul de vibrație sau altceva? Poate mai importantă este „calmarea” unității; am completat secțiunea despre dezechilibrul static cu o descriere a unui exemplu al acestei abordări. Este clar că aceasta este o abordare mai complexă și mai calificată pentru echilibrarea unităților critice și scumpe.

Înțelegem că acesta este subiectul unei discuții separate și destul de complexe, așa că o vom încheia doar identificând problema. Ea trebuie rezolvată de specialiști, vorbind în termeni metodologici generali, și de fiecare diagnostician practic individual, în raport cu activitățile sale aplicative.

În al doilea rând, înainte de a descrie problemele și caracteristicile echilibrării practice a rotoarelor, este necesar să se determine setul de „armonici semnificative”

Este suficient să luați în considerare parametrii unei prime armonice sau este necesar să luați în considerare, de exemplu, a doua și a treia armonică din spectrul semnalului de vibrație.

La prima vedere, pare evident că întregul proces de echilibrare a rotorului, fie în suporturi proprii, fie pe un suport de echilibrare, trebuie efectuat conform parametrilor primei armonice din spectrul semnalului de vibrație. Putem spune cu siguranță că în 95% din cazurile practice, cunoașterea amplitudinii și fazei primei armonice este suficientă pentru o echilibrare cu succes.

Situația este mai complicată cu restul de 5% din cazurile de echilibrare. Cel mai adesea, aceasta nu mai este „meșteșugul” echilibrării, ci „arta” de a analiza și de a efectua lucrări de echilibrare. Aceasta nu mai este eliminarea dezechilibrului, ci o calmare cuprinzătoare a vibrațiilor a rotoarelor unităților puternice și complexe.

Nu degeaba specialiștii în echilibrarea rotoarelor complexe (la care autorul acestei lucrări nu se consideră) afirmă că rotorul unui turbogenerator care funcționează în modul normal de vibrație nu are întotdeauna parametri ideali atunci când este scos pentru reparație. Această afirmație se bazează pe faptul că un astfel de rotor instalat pe un RBC are întotdeauna un dezechilibru rezidual.

Așadar, se propune remedierea cu atenție a unui astfel de dezechilibru, iar după ce rotorul nu mai este reparat, acest dezechilibru este la fel de atent restaurat. Numai în acest caz ne putem aștepta ca turbogeneratorul să funcționeze fără primele armonice crescute. Putem doar ghici despre toate complexitățile proceselor de oscilație în astfel de rotoare, dar, după cum ni se pare, în acest caz este de dorit să se țină seama de un număr mai mare de armonici, în special de al doilea și al treilea.

Să revenim la procedura de echilibrare a rotorului în sine și, în mod natural, să începem cu echilibrarea în propriile suporturi. Aceasta este cea mai comună procedură practică de echilibrare.

În primul rând, este necesar să explicăm procesul de echilibrare în propriile suporturi. Această procedură, deși aparent destul de simplă, poate reduce în mod eficient vibrațiile echipamentelor de operare fără dezasamblare.

Pentru a face acest lucru, să ne uităm la Figura 3.2.1.3.
Această figură prezintă trei etape de echilibrare pe un singur plan a rotorului în propriile suporturi.

A). O vibrație crescută a fost înregistrată pe echipamentul de operare, care are o amplitudine V 0 și un unghi de fază corespunzător. Pentru a face acest lucru, un semn a fost lipit de arborele unității și a fost folosit un marcator de fază și a fost instalat un senzor de înregistrare a vibrațiilor pe rulmentul suport al rotorului în direcția verticală.

b). După o oprire temporară a unității, a fost montată o greutate de testare pe planul de echilibrare al rotorului, de obicei într-o direcție arbitrară. În funcție de locația de instalare a sarcinii noastre (în figură), ar fi trebuit să creeze vectorul de vibrație prezentat în figură și egal cu V Г1. Particularitatea acestei proceduri de echilibrare este că valoarea acestei sarcini, pentru calcule ulterioare, poate fi specificată de utilizator în orice unități - grame, bucăți, șaibe, piulițe, milimetri etc. Trebuie doar să înțelegeți că în aceleași unități. obțineți rezultatele calculului pentru instalarea greutății de echilibrare „corecte”.

Aici putem defini un parametru foarte important utilizat în echilibrare – coeficienți de influență. În diferite surse literare, conceptul de coeficienți de influență este dat oarecum diferit, așa că nu ne vom strădui pentru o acuratețe maximă a descrierii, vom descrie doar sensul fizic. Coeficientul de influență este o mărime vectorială, un coeficient de proporționalitate care arată cum se determină cantitatea de greutate de corecție necesară pentru un anumit tip de unitate și pentru un anumit plan de echilibrare.

Vorbitor în cuvinte simple, acesta este factorul de conversie pentru vibrația reziduală de la dezechilibru în valoarea greutății de corecție. Cititorul să nu se lase intimidat de obținerea valorilor unei dimensiuni din parametri de o dimensiune complet diferită; dimensiunea coeficienților de influență este destul de complexă, incluzând vibrația, masa și dimensiunile liniare.

Să revenim la exemplul nostru de echilibrare. Unitatea este repusă în funcțiune, iar parametrii primei armonice de vibrație sunt înregistrați din nou. Am primit vectorul de vibrație în „test” V P, prezentat în figură. Este clar că acest vector este suma a doi vectori - vectorul dezechilibrului rezidual pe rotor V 0 și vectorul dezechilibrului introdus de greutatea de test V Г1. Scopul principal al calculelor vectoriale ulterioare este de a determina mărimea vectorului de dezechilibru rezidual. Această valoare poate fi determinată prin parametrii vectorului de dezechilibru introdus. Este destul de clar că acest lucru se poate face numai în sistemul de unități de măsură acceptate de diagnostician (non-standard sau oricare).

c). Cunoașterea mărimii vectorului de dezechilibru rezidual (chiar și în nuci sau milimetri) face posibilă determinarea parametrilor greutății de corecție „corecte” în aceleași unități. Acesta trebuie să fie situat diametral opus vectorului dezechilibrului rezidual al rotorului, să aibă o valoare egală cu acesta și să fie situat la aceeași rază cu sarcina de încercare. Greutatea de testare în sine trebuie fie îndepărtată din rotor, fie trebuie să fie un vector compozit inclus în greutatea de corecție.

Procesul de echilibrare (într-un caz favorabil) poate fi considerat finalizat în acest moment sau, dacă este necesar, va fi necesară o altă iterație similară.

În prezent, aproape toate instrumentele de măsurare a vibrațiilor și analizoarele de semnal de vibrații sunt echipate cu o funcție încorporată pentru echilibrarea rotoarelor în propriile suporturi, prin urmare această procedurăîn 90% din cazuri nu provoacă probleme majore diagnosticienilor. În alte 5 ÷ 7% din cazuri, rotorul poate fi echilibrat, dar în acest caz numărul de iterații (execuții de testare) cu instalarea greutăților poate ajunge la zece sau mai mult. În 2% din cazuri, nu este posibilă echilibrarea rotorului la fața locului, în ciuda tuturor eforturilor medicului diagnostic. Acest lucru se întâmplă dintr-un motiv sau altul, pe care l-am atins foarte superficial mai sus.

Echilibrare pe suporturi de echilibrare

Există mai multe nume în literatură pentru dispozitivele specializate concepute pentru echilibrarea rotoarelor. Acestea includ standuri de echilibrare, mașini de echilibrat și mașini de echilibrare acceleratoare. Vom folosi termenul stand de echilibrare în discuțiile ulterioare.

Numele dispozitivului de echilibrare nu spune nimic despre procesul de echilibrare. Modificări apar la utilizarea standurilor cu principii de funcționare diferite. Următoarea clasificare poate fi dată pentru acest parametru:

  • Standuri de echilibrare înainte de rezonanță. Pre-rezonanța este un stand în care frecvența oscilațiilor naturale (rezonante) ale suporturilor lagărelor este semnificativ mai mare decât frecvența de rotație a rotorului în modul de echilibrare.
  • Standuri de echilibrare prin rezonanță. Astfel de suporturi au sensibilitate maximă în modul de rezonanță.
  • Standuri de echilibrare cu suprarezonanță. În astfel de standuri, frecvența oscilațiilor rezonante naturale ale suporturilor este semnificativ mai mică decât frecvența de rotație a rotorului în modul de echilibrare.

Descrierea caracteristicilor de proiectare și a funcționării standurilor de echilibrare este atât de extinsă încât nici măcar nu vom încerca să facem acest lucru. Vă sugerăm mai degrabă să apelați la lucrările unor specialiști cunoscuți în acest domeniu, de exemplu A.S. Goldin, E.V. Uryev, în care cititorul curios poate găsi răspunsuri la toate întrebările sale.

Să completăm discuția noastră despre modalitățile de a manifesta și elimina dezechilibrele de diferite tipuri prin clarificarea unor termeni folosiți în practică. În ciuda prezenței a două tipuri de dezechilibre, statice și dinamice, procedura de echilibrare este întotdeauna, sau aproape întotdeauna, numită echilibrare dinamică. Acesta este un termen absolut corect, dar reflectă doar că diagnosticarea dezechilibrului se efectuează pe un rotor rotativ, atunci când acest lucru se poate face mai bine și mai precis. În acest caz, tipul de dezechilibru nu are nicio semnificație determinantă, mai ales când se efectuează echilibrarea multiplan.

Dispozitivele noastre de producție pentru echilibrare

  • SBU – o serie de mașini de echilibrare de tip rezonant cu axă orizontală de rotație
  • ViAna-1 – analizor de vibrații, dispozitiv de echilibrare a rotorului „in loc”.
  • Diana-2M – analizor de semnal de vibrații cu două canale cu echilibrare
  • ViAna-4 – înregistrator universal cu 4 canale și analizor de semnal de vibrații, echilibrare rotor
  • Atlant-8 – înregistrator sincron multicanal și analizor de semnal de vibrații

ÎNTREPRINDEREA UNITARĂ DE STAT FEDERAL
„CERCETARE INTEGRALĂ RUSĂ
INSTITUTUL DE SERVICII METROLOGICE”
(FSUE VNIIMS)
STANDARDUL DE STAT AL RUSIEI

Sistem de stat pentru asigurarea uniformității măsurătorilor.

Volumul și masa petrolului și a produselor petroliere.
Metodologie de evaluare a acurateței măsurătorilor (definiții)
cantități de petrol și produse petroliere în timpul distribuției
dezechilibru între furnizori și consumatori în
OJSC LUKOIL

MI 2772-2002

Moscova
2002

DEZVOLTAT

FSUE VNIIMS

INTERPRETURI

B.M. Belyaev

Yu.A. Bogdanov (lider subiect)

A.I. Vereskov

APROBAT

ÎNREGISTRAT

INTRODUS

PRIMUL

1. Introducere

1.1. Această recomandare se aplică volumului și greutății petrolului și produselor petroliere și stabilește o metodologie de evaluare a acurateței măsurătorilor (determinarea) cantității de petrol și produse petroliere la distribuirea dezechilibrelor între furnizori și consumatori la OAO LUKOIL.

1.2. Punctele de plecare adoptate la rezolvarea problemei distribuției dezechilibrelor și caracteristicile formulării acestuia sunt date în Anexă.

1.3. Recomandarea a fost elaborată ținând cont de cerințele MI 2525-99 „GSI. Recomandări privind metrologia aprobate de Centrele Metrologice Științifice de Stat ale Standardului de Stat al Rusiei.”

2. Clasificarea sistemelor de transport și distribuție a produselor

Sistemele tipice „furnizor-consumator (destinatar)” utilizate în practică includ următoarele:

2.1. Cel mai simplu sistem „un furnizor, un destinatar” este reprezentat de Schema 1 din Fig. . Acest caz corespunde, de exemplu, cu eliberarea petrolului într-un tanc, atunci când cantitatea este măsurată de două ori - mai întâi prin unități de măsurare pe uscat, apoi cu instrumentele de măsurare de la bord.

Poza 1

Scheme de conectare în sistemele „furnizor-consumator”. Denumiri: () - participanți la o tranzacție contabilă; două linii orizontale indică punctele de transfer al produsului; vertical dublu - direcția de transfer a produsului cu măsurători ale cantității sale (în diagrama 3, dreptunghiul indică un participant intermediar la tranzacția contabilă)

2.2. Sistemul „un furnizor, mai mulți destinatari” reprezentat de Schema 2 din Fig. , se realizează atunci când uleiul este transferat printr-o conductă de petrol. Cantitatea eliberată este măsurată de unitatea de măsurare, apoi părți din această cantitate sunt măsurate de către destinatari.

2.3. Sistemul „mai mulți furnizori, mai mulți destinatari” este reprezentat de diagrama 3 din Fig. . Un exemplu este munca unui depozit de petrol.

2.4. Sistem cu suficient structura generala conexiunile sunt prezentate în diagrama 4 din Fig. . De exemplu, acesta ar putea fi un sistem de transport și furnizare a petrolului de la furnizorii inițiali către consumatorii finali prin legături intermediare.

Diagrama 4 demonstrează clar varietatea posibilă de conexiuni în sistemele furnizor-consumator. Al doilea dintre sistemele luate în considerare este un caz special al celui de-al patrulea și este inclus în acesta ca subsistem. O trăsătură distinctivă a sistemelor 3 și 4 este prezența în acestea a participanților intermediari la operațiunile contabile, care sunt simultan destinatari și furnizori ai produsului.

3. Metoda de rezolvare

3.1. Problema multidimensională analize statistice rezolvate prin efectuarea operatiilor date mai jos.

a ij = 1 dacă al j-lea participant este furnizor în al-lea punct,

a ij = -1, dacă al-lea participant este destinatarul în al-lea punct,

a ij = 0, dacă al-lea participant nu participă la al-lea punct de transfer al produsului, unde a ij este elementul situat la intersecție I-a linieși a j-a coloană.

Este necesar să se determine valorile contabile u = (u 1 ..., u n).

distribuția dezechilibrului Valorile contabile sunt determinate în problema de optimizare ca urmare a soluționării

sub restricţii sub formă de inegalităţi

Barele verticale duble din () denotă norma vectorului, definită de egalitate

Notă- Metoda de rezolvare a problemei, precum și modificarea acesteia descrisă la paragraful , corespunde metodei statistice de estimare a parametrilor, care permite obținerea atât de estimări tradiționale, cât și de robuste. În conformitate cu teoria statisticii matematice, valoarea lui p în () ar trebui aleasă în funcție de tipul de distribuție a erorilor de măsurare. În special, cu o lege de distribuție normală, estimările cu proprietăți statistice optime sunt obținute la p = 2 folosind metoda celor mai mici pătrate.

Toate calculele sunt efectuate folosind un program dezvoltat de VNIIMS în modul automat.

3.5. Algoritmul de calculare a valorilor contabile folosind metoda itemului se bazează pe o procedură iterativă, la fiecare pas al căreia se determină un vector de valori aproximative ũ q, unde q este numărul iterației.

3.5.1. Verificați îndeplinirea inegalităților (), înlocuind u = ũ q în ele și, dacă este necesar, ajustați valorile lui ũ q.

3.5.2. Se calculează vectorul diferenței dintre valorile măsurate și cele aproximative v - ũ q.

3.5.3. Vectorul de dezechilibru al valorilor aproximative este calculat în conformitate cu formula (), egal cu Aũ (vector cu dimensiunea m).

3.5.4. Valorile rezultate ale vectorilor v - ũ q și Aũ sunt înlocuite în (). Vectorul valorilor aproximative ũ q este determinat astfel încât valoarea părții stângi () la iterația curentă să fie mai mică decât valoarea corespunzătoare la iterația anterioară.

Prezența primului termen în () asigură că valorile contabile sunt apropiate de cele măsurate. Al doilea termen este inclus în () pentru a minimiza valoarea dezechilibrului rezidual al valorilor contabile, egal cu Au.

3.6. Se ține cont de faptul că restricțiile () sunt asociate cu faptul că atribuirea unei valori contabile u j care diferă de rezultatul măsurării v j cu mai mult decât valoarea erorii absolute maxime admisibile Δ j poate provoca dezacordul celui de-al j-lea participant la operaţiunea contabilă (vezi paragraful).

3.7. Soluția rezultată satisface constrângerile (), cu toate acestea, distribuția dezechilibrului poate fi completă sau parțială, în funcție de valorile numerice specifice ale datelor inițiale. Pe baza nevoilor practice ale utilizatorului și a sarcinii cu care se confruntă acesta, o distribuție completă a dezechilibrului poate fi relevantă. În acest sens, este oferită o a doua opțiune pentru rezolvarea problemei.

3.13. Programul oferă posibilitatea de a selecta valoarea parametrului de control p (a se vedea paragraful), care afectează rezolvarea problemei în felul următor: valoarea sa determină dacă dezechilibrul va fi distribuit într-o măsură mai mare între participanții „mari” în tranzacţia contabilă sau dacă distribuirea acesteia va fi mai uniformă. Pe baza acestui lucru, utilizatorul poate selecta cea mai potrivită valoare a parametrului în intervalul specificat în paragraful . Alternativ, puteți utiliza rezultatele analizei datelor și recomandările pentru alegerea valorii p obținute de program.

3.13.1. Programul testează ipoteza statistică despre corespondența erorilor din rezultatele măsurătorilor cu distribuția normală. Dacă ipoteza este acceptată, valoarea recomandată este p = 2, care corespunde metodei celor mai mici pătrate.

3.13.2. Prin acord cu clientul, în timpul dezvoltării programului, acesta poate fi selectat și înregistrat valoare specifică parametrul sau valoarea acestuia poate fi variată de către operator. În acest din urmă caz, atunci când se calculează folosind metoda p., se poate recomanda următoarea secvență de acțiuni. Calculul se efectuează conform programului la valoarea p = 2. Dacă dezechilibrul se dovedește a fi complet distribuit, se obține o soluție. Dacă nu, schimbând treptat valoarea parametrului, obțineți un echilibru cât mai complet posibil.

3.14. Metoda de prelucrare a datelor statistice utilizată, pe lângă estimările valorilor adevărate în sine, permite obținerea abaterilor standard ale estimărilor (a se vedea rezultatul programului în Anexă). Pe baza acestor valori, luând în considerare valori cunoscute se calculează limitele erorilor de măsurare admisibile, indicatorii preciziei determinării cantității de petrol și produse petroliere.

3.15. Din rezultatele teoretice generale [, ] rezultă că estimările obținute prin această tehnică sunt mai precise comparativ cu rezultatele măsurătorilor inițiale (au o dispersie mai mică).

4. Implementare algoritmică și software

Problema formulată este rezolvată în algoritmul și programul care o implementează „Balanta petrolului și produselor petroliere la OAO LUKOIL”, dezvoltat de VNIIMS. Software-ul matematic ia în considerare tipul și structura specială a datelor pentru sarcini specifice. Structura conexiunilor în sistemul „furnizor-consumator” trebuie specificată de către client sub forma unei diagrame (desen) și matrice (tabel) și convenită cu dezvoltatorul.

Programul de bilanț oferă caracteristici suplimentare. Pentru anumiți participanți la operațiunea contabilă (de exemplu, pentru unii dintre furnizori), valorile măsurate inițiale pot fi înregistrate și rămân neschimbate ca urmare a soluționării problemei. Este posibil să se țină seama de pierderile și pierderile naturale ale produsului în cadrul normei stabilite, care în acest caz nu vor afecta valoarea dezechilibrului inițial conform rezultatelor măsurătorilor.

6.1. Setați valorile numerice ale următoarelor mărimi:

n - numărul de participanți la o tranzacție contabilă,

m este numărul de puncte de transfer al produsului,

v 1, …, v n - rezultatele măsurătorilor cantităților,

Δ 1, …, Δ n - limitele erorilor de măsurare absolute admise.

6.2. Structura conexiunilor din sistem este specificată cu ajutorul unei matrice (tabel) A de dimensiunea m×n, ale cărei elemente sunt determinate conform regulii formulate la paragraful .

7. Efectuați calcule

7.1. Pentru a obține valorile contabile ale cantității de produs, cantitățile corective (egale cu diferența dintre valorile contabile și cele măsurate) și factorii de corecție (egali cu raportul dintre valoarea contabilă și valoarea măsurată) la valorile măsurate, valoarea dezechilibrului rezidual (dacă există), datele enumerate în secțiune sunt prelucrate conform metodei descrise în secțiune.

7.2. Calculul se efectuează conform programului „Echilibrul petrolului și produselor petroliere la OAO LUKOIL”.

8. Metoda de calcul ingineresc

8.1. Algoritmii de echilibrare a soldurilor între furnizori și consumatori, descriși în secțiunile anterioare, fac posibilă optimizarea acestei proceduri pentru un număr mare de participanți la operațiunile de contabilitate și decontare. Prin urmare, ele se bazează pe metode de proceduri iterative secvențiale. În același timp, în practică apar adesea probleme de reducere a dezechilibrului dintre două părți la tranzacție: furnizorul și consumatorul. În acest caz, puteți utiliza metode mai simple bazate pe utilizarea coeficienților de greutate pentru distribuția dezechilibrului în funcție de raportul erorilor de măsurare a cantității dintre furnizor și consumator. Mai jos luăm în considerare metoda de distribuire a dezechilibrului pentru o astfel de problemă.

8.2. Condițiile problemei

Furnizorul a măsurat cantitatea de mărfuri vândute M 1 cu o eroare absolută δM 1 Această valoare este înregistrată în factură.

Consumatorul, după ce a primit produsul, a măsurat cantitatea acestuia M2 cu o eroare absolută δM2. Această valoare este reflectată în certificatul de acceptare.

Sarcina a fost stabilită: să se obțină valorile ajustate ale Mʹ 1 și Mʹ 2, care ar trebui înregistrate de furnizor și consumator, pe baza condiției Mʹ 1 = Mʹ 2 (se presupune că nu există pierderi naturale la furnizare). bunuri).

8.3. Rezolvarea problemei

Valorile obținute ale lui M 1 sunt clasate; 5M1 şi M2; δM 2 prin mărimea erorii.

1 opțiune

Să | δM 1 | < |δM 2 |, atunci avem pentru M 1 > M 2:

la M 1< М 2:

Opțiunea 2

Să | δM 2 | < |δM 1 |, atunci avem pentru M 2 > M 1:

la M 2< М 1:

Astfel, factura de transport și certificatul de acceptare ar trebui ajustate la suma de 94,4 tone.

Anexa A

Prelucrarea rezultatelor măsurătorilor cantității de petrol și produse petroliere în timpul transferului acestora de la furnizori la consumatori necesită utilizarea unei proceduri statistice speciale. Acest lucru se datorează, în primul rând, structurii complexe a conexiunilor din sistemul „furnizor-consumator”, caracteristică majorității astfel de sisteme, și în al doilea rând, abaterii semnificative a rezultatelor măsurătorilor de către participanții individuali la operațiunile contabile de la valorile reale care apare adesea în practică, rezultând din - pentru încălcări ale condițiilor reglementate de MVI, pierderi și alte motive. Ca urmare, distribuția erorii rezultatelor măsurării poate să nu corespundă legii normale și să provoace apariția unor valori mari de dezechilibru (diferențe între rezultatele măsurătorilor furnizorilor și consumatorilor), depășind semnificativ valorile care pot fi din cauza erorilor la instrumentele de măsură.

La prelucrarea rezultatelor măsurătorilor, este necesar să se țină seama de caracteristicile enumerate ale sarcinii, al căror scop este de a determina valorile cantității de petrol și produse petroliere (denumite în continuare produs) în timpul operațiunilor contabile ( denumite în continuare valori contabile).

Procedura statistică optimă ar trebui să utilizeze toate informațiile disponibile, în special condiția de echilibru, de ex. egalitatea valorilor cantităților de produs livrate și primite. Această procedură servește la corectarea rezultatelor măsurătorii ținând cont de starea balanței ca informații suplimentare.

Rezultatele măsurătorilor astfel ajustate trebuie să satisfacă condiția de echilibru, ceea ce indică o creștere a preciziei măsurătorilor și face posibilă rezolvarea problemei repartizării dezechilibrului între furnizori și consumatori.

Problema prelucrării datelor statistice la formularea unei probleme are următoarele caracteristici. În primul rând, în cazul general, este necesar să se rezolve problema analizei statistice multivariate cu o restricție asupra variabilelor, care este o expresie matematică a condiției de echilibru. De exemplu, în sistemul 2 din Fig. - aceasta este egalitatea cantităților de produs furnizate de furnizor și primite de consumatori.

O altă caracteristică este asociată cu posibila abatere menționată mai sus de la legea normală de distribuție a erorilor de măsurare de către participanții individuali la operațiunile contabile. În cazurile în care se întâmplă acest lucru, este necesar să se utilizeze metode robuste de prelucrare a datelor statistice, de ex. metode care sunt rezistente la abaterile de la legea normală.

Datele inițiale pentru rezolvarea problemei sunt rezultatele măsurătorii, valorile limitelor de eroare de măsurare și structura conexiunilor în sistemul „furnizor-consumator”. Conform legii distribuției normale a erorilor de măsurare, pentru anumite tipuri de sisteme cu o structură simplă, soluția poate fi obținută analitic. În cazul general, soluția este de natură algoritmică și este implementată folosind un program special dezvoltat de VNIIMS.

Anexa B

Exemplul de calcul se bazează pe programul „Balance of Oil and Petroleum Products at OAO LUKOIL”, dezvoltat de FSUE VNIIMS.

Au fost determinate valori contabile și soldul cantității de produs măsurată în m3 a fost întocmit pe baza rezultatelor măsurătorilor pentru perioada de raportare într-un sistem cu structura conexiunilor prezentată în Fig. . Numerele de la 1 la 10 corespund numărului de participanți la tranzacția contabilă din această figură.

Datele numerice inițiale ale măsurătorilor v j și limitele de eroare Δ j sunt conținute în rezultatul programului prezentat mai jos.

Să ilustrăm câteva etape ale tehnicii cu acest exemplu.

În conformitate cu diagrama din fig. iar după regula din itemul A matricea A are forma

Conform formulei (), vectorul dezechilibrului inițial d este egal cu

68500 + 33600 - 51000 - 29900 - 20100 = 1100

51000 - 22400 - 13900 - 13500 = 1200

29900 - 21000 - 8400 = 500.

Limita dezechilibrului inițial admisibil, vector d n este egal cu

1027 + 604 + 1020 + 747 + 502 = 3900

1020 + 560 + 403 + 391 = 2374

747 + 525 + 243 = 1515.

Comparând componentele corespunzătoare ale vectorilor d și d n, suntem convinși că este îndeplinită condiția formulată în paragraful pentru reducerea completă a bilanţului. Ca urmare a testării ipotezei statistice, suntem convinși că nu există niciun motiv să ne îndoim că erorile din rezultatele măsurătorilor corespund distribuției normale (acest test, la fel ca toate calculele date aici, este efectuat de program automat.)

În fragmentul prezentat al ieșirii programului, cantitatea de corecție este egală cu diferența dintre valorile contabile și cele măsurate, coeficientul de corecție este raportul dintre aceste valori. Soluția a fost obținută pentru valoarea parametrului p = 2, care corespunde legii normale de distribuție a erorilor în rezultatele măsurătorilor. Vă puteți asigura că valorile contabile obținute satisfac relațiile (), adică soldul este complet redus.

Tabelul de influență reciprocă a factorilor (de referință) caracterizează gradul de legătură statistică dintre participanții la o tranzacție contabilă în conformitate cu numerotarea acceptată.

Figura B.1

Schema de conexiuni în sistemul „furnizor-consumator”. Denumiri: (1), (2) - furnizori; (3), (4) - participanți intermediari la tranzacția contabilă; (5) - (10) - consumatori; două linii orizontale indică punctele de transfer al produsului; vertical dublu - direcții de transfer al produsului cu măsurători ale cantității acestuia

Punctul de transfer al produsului 1 (*furnizorii sunt marcați cu un asterisc)

Valoare măsurată

Limita de scufundare rel., %, abs

Valoarea contabilă

Corectat cantitate

Factor de corectie

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

Măsurat: furnizori 102100, destinatari 101000, dezechilibru inițial 1100

Contabilizat: furnizori 100750, destinatari 100750, dezechilibru rezidual 0

Punctul de transfer al produsului 2

Valoare măsurată

Limita de scufundare rel., %, abs

Valoarea contabilă

Corectat cantitate

Factor de corectie

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

Măsurat: furnizori 51000, destinatari 49800, dezechilibru inițial 1200

Contabilizat: furnizori 50624, destinatari 50624, dezechilibru rezidual 0

Punctul de transfer al produsului 3

Valoare măsurată

Limita de scufundare rel., %, abs

Valoarea contabilă

Corectat cantitate

Factor de corectie

29900

2,50

29786

0,9962

21000

2,50

21317

1,0151

8400

2,90

8468

1,0081

Măsurat: furnizori 29900, destinatari 29400, dezechilibru inițial 500

Contabilizat: furnizori 29786, destinatari 29786, dezechilibru rezidual 0

Informații gratuite

Valoare măsurată

Eroare rel., % abs

Valoarea contabilă

Corectat cantitate

Factor de corectie

Std. oprit valoarea contabila

68500

1,50

1027

67497

1002

0,9854

33600

UDC 531.733

EVALUAREA DEZECHIULUI AL VOLUMURILOR DE GAZ FURNIZATE ȘI CONSUMATE FOLOSIND METODA DE CALCUL AL ERORILOR ALEATORII

© A.A. Ignatiev, D.B. Belov

Cuvinte cheie: dezechilibru gaz; volumele de gaze furnizate și consumate; motivele dezechilibrului; erori în măsurarea volumelor de gaz.

Un dezechilibru în volumele de gaze furnizate și consumate poate apărea din diverse motive, care sunt de natură aleatorie și nealeatorie. Identificarea motivelor discrepanței dintre volumele indicate de gaz, precum și stabilirea unei valori justificate teoretic a dezechilibrului este o sarcină extrem de importantă a distribuției gazelor.

În practica distribuției de gaze, apare adesea o situație în care volumele de gaz furnizate către Upoot și consumate de Kpotr nu coincid unele cu altele. Acest

o discrepanță se poate datora următoarelor motive:

1) prezența erorilor în măsurătorile de volum

potr post;

2) defecțiuni în sistemul de contorizare a gazelor;

3) intervenție neautorizată în sistemul de distribuție a gazelor naturale;

4) pierderi de gaze cauzate de scurgeri sau defecțiuni ale elementelor rețelei de distribuție a gazelor.

Discrepanța în volumele de gaz Kpotr și

Kpost măsurat de dispozitivele de măsurare ale consumatorilor și furnizorilor se numește dezechilibru. Volumul dezechilibrului de gaz Vр este egal cu:

r potr post

Identificarea motivelor discrepanței dintre volumele indicate de gaze, precum și stabilirea unei valori justificate teoretic a dezechilibrului este o sarcină extrem de importantă a distribuției de gaze, deoarece afectează direct eficiență economică activitatea organizațiilor care vând gaze naturale consumatorilor (Regiongas).

Baza teoretica Soluția la această problemă este următoarea.

Primul motiv este considerat valabil dacă valoarea absolută a dezechilibrului | ^ | mai mic sau egal cu

valoarea absolută a erorii sale aleatoare D^, adică:

V< ДV р _ р

Orez. 1. Explicația îndeplinirii condiției (2)

Semnificația acestei condiții poate fi explicată folosind Fig. 1.

Din fig. 1 este clar că dacă Vр real (adevărat), valoarea reală a dezechilibrului Vр va fi egală cu

zero (Vр valid = 0), apoi valoarea sa calculată folosind

formula (1), poate fi în intervalul de la -Др

până la +DVp din cauza erorilor de determinare a DVp

amploarea dezechilibrului. Aceasta conduce la concluzia că, dacă valoarea absolută a valorii dezechilibrului nu depășește eroarea cu care poate fi determinat acest dezechilibru, atunci valoarea sa reală Vр daist poate fi considerată teoretic egală cu zero,

în ciuda discrepanței în citirile contorului de gaz. Întrucât vorbim în condiția (2) despre eroarea aleatoare DVр, atunci concluzia despre semnificația valorii

dezechilibrul Vp se face cu probabilitatea de încredere cu care a fost estimată valoarea acestuia. Dezechilibrul Vр care apare din acest motiv duce la

profitul nerealizat al furnizorului de gaze în cazul unei valori pozitive și la pierderi nejustificate pentru acesta în cazul unei valori negative. Este indicat să se redistribuie acest dezechilibru între consumatori și furnizorul de gaze pentru a reduce profiturile nerealizate sau pierderile nejustificate.

Se vor aplica restul motivelor enumerate anterior pentru discrepanța în volume,

dacă condiția (2) nu este îndeplinită. Aceasta înseamnă că discrepanța în rezultatele contabilității pentru livrate

și a consumat VShyr volume de gaz de către furnizor și

în consecință, nu poate fi explicată prin prezența unor erori aleatorii în rezultatele măsurătorilor. Motivul trebuie căutat în acest caz fie în defecțiuni grave nealeatorii în funcționarea instrumentelor de măsurare, fie în interferența neautorizată în distribuția gazului de către un terț, altul decât furnizorul și consumatorul etc.

Matematic, condiția (2) poate fi verificată în funcție de informațiile de care dispune furnizorul despre erorile de măsurare a gazului ale consumatorului în două moduri.

Prima modalitate este de a compara și

pentru orice perioadă contabilă, dacă toate

erori contabile atât de către furnizorul D cât și

consumatorul D^^ sau consumatorii D^r g,

dacă sunt mai multe dintre ele. În acest caz, varianța erorii de dezechilibru este determinată ca suma variațiilor tuturor erorilor:

unde SV este dispersia erorii de dezechilibru; £D^^ -

eroarea variației în contabilizarea volumului de gaz de către furnizor; SDV g - dispersie eroare contabilă de volum

gaz de domnul consumator.

Eroarea cu care se va determina valoarea dezechilibrului în această situație poate fi calculată folosind formula:

unde G este lățimea relativă interval de încredere eroare aleatorie ДВр.

Întrucât furnizorul și consumatorul folosesc instrumente de măsurare verificate metrologic, acestea respectă metodologia de măsurare PR 50.2.019

Legea distribuției de probabilitate a rezultatelor măsurătorilor lor va corespunde celei normale și de aceea legea distribuției de probabilitate a dezechilibrului de eroare D^ va avea și o formă normală. Astfel, parametrul Г trebuie selectat conform tabelelor de măsurare normală normalizată, în funcție de probabilitatea de încredere acceptată P.

A doua metodă se bazează pe GOST R 50779.23-2005

Ar trebui folosit atunci când nu există informații despre erorile cu care consumatorul estimează volumul de gaz pe care l-a folosit. Această situație este tipică pentru un furnizor care furnizează un număr mare de consumatori. Colectați informații complete

despre toate instrumentele de măsură folosite pentru a contabiliza consumul de gaz devine extrem de chestiune complicată, mai ales că flota lor este actualizată constant. În acest caz, eroarea de dezechilibru poate fi evaluată prin valorile obținute în timp diferit. Aici, valorile dezechilibrului sunt considerate ca rezultat al măsurătorilor sale multiple.

Motivele pentru utilizarea acestei abordări sunt următoarele:

O mărime fizică (dezechilibru) este măsurată cu aceeași dimensiune așteptată, care în mod ideal ar trebui să fie zero;

Deoarece se folosesc practic aceleași mijloace și metode de măsurare, corespunzătoare tuturor cerințelor metrologice, legea distribuției probabilității valorilor de dezechilibru (tipul și valorile caracteristicilor numerice) atunci când se măsoară în momente diferite va fi aceeași - normală.

Pentru a asigura corectitudinea motivelor de mai sus, atunci când se analizează valorile de dezechilibru, ar trebui să se utilizeze perioade de timp în care alimentarea și consumul de gaze au valori ușor diferite și se desfășoară în condiții climatice similare, de exemplu, numai vara sau numai iarna . Această împrejurare este deosebit de relevantă pentru asigurarea corectitudinii celei de-a doua baze.

Esența metodei este următoarea. Lăsați furnizorul să determine dezechilibrul pentru r perioade contabile, de exemplu, pentru 30 de zile dintr-o lună (r = 30). Pe baza acestor valori se calculează valoarea medie a dezechilibrului Vp și o estimare a abaterii standard a acestuia.

unde ^ este numărul de serie al măsurării dezechilibrului (perioada contabilă), ^ = 1...y; D^d - valoarea dezechilibrului,

măsurată în a ^-a perioadă contabilă; r - numărul de măsurători.

Eroarea valorii medii de dezechilibru D^ este determinată de formula:

Lățimea relativă a intervalului de încredere Г este selectată în același mod în care a fost aleasă în prima metodă (vezi (4)), cu diferența că dacă numărul de măsurători r este mic (r< 30...35), то вместо таблиц нормированного нормального распределения вероятности следует использовать таблицы распределения вероятности Стьюдента. При этом число степеней свободы / определится как:

Mărimea dezechilibrului Vр este considerată aleatorie dacă este îndeplinită următoarea condiție:

RR|<Кр| . (9)

În esență, această condiție este similară cu condiția (2). Singura diferență este că aici luăm în considerare eroarea valorii medii de dezechilibru, care este determinată de valorile sale curente.

Metodologia prezentată pentru analiza mărimii dezechilibrului gazelor ne permite să determinăm gradul de aleatorie a apariției acestuia, care este o consecință a erorilor de măsurare a volumelor de gaze furnizate și consumate. Dacă valoarea dezechilibrului depășește eroarea cu care este determinat, atunci valoarea acestuia este considerată nealeatorie. Această din urmă împrejurare este un factor conform căruia este necesar să se caute cauzele apariției non-aleatoare a dezechilibrului și să se implementeze măsuri pentru eliminarea acestora.

LITERATURĂ

1. Shishkin I.F. Metrologie, standardizare și management al calității: manual. pentru universități / ed. N.S. Solomenko. M.: Editura de standarde, 1990. 342 p.

2. PR 50.2.019-96. GSI. Metodologie de realizare a măsurătorilor folosind contoare cu turbină, rotative și vortex.

3. GOST R 50779.23-2005. Metode statistice. Prezentarea statistică a datelor. Compararea a două medii în observații pereche.

Ignatiev A.A., Belov D.B. EVALUAREA DEZECHIULUI VOLUMELOR DE GAZ LIVRATE ȘI UTILIZATE CU UTILIZAREA METODILOR DE CALCUL ALE ERORILOR

Apariția dezechilibrului dintre volumele de gaz livrate și utilizate poate fi cauzată de diferite motive care au caracter aleator și non-aleatoriu. Motivele dezvăluie diferența dintre volumele date de gaz și, de asemenea, stabilirea valorii bazate teoretic a dezechilibrului sunt sarcina principală a distribuției de gaze.

Cuvinte cheie: dezechilibru gaz; volume de gaz livrat și uzat; motivele apariției dezechilibrului; erori aleatorii ale volumului de gaz.

SCRISOARE SERVICIUL TARIF FEDERAL 28 iunie 2005 N SN-3923/9 (D) În vederea soluționării neînțelegerilor apărute în cadrul decontărilor între furnizori, consumatori de gaze și organizațiile de distribuție a gazelor care prestează servicii de transport gaze (în continuare - GRO), cu privire la problematica luând în considerare pierderile de gaze, Serviciul Federal de Tarife al Rusiei oferă clarificări. Diferența dintre volumul total de gaz primit de la furnizor (în funcție de unitățile de contorizare a gazelor instalate la stațiile de distribuție a gazelor) și volumul de gaz vândut consumatorilor, inclusiv populația și centrele de distribuție a gazelor (în funcție de dispozitivele de contorizare a gazelor la consumatori sau în în cazul absenței sau nerespectării cerințelor standardelor - conform standardelor de consum stabilite și/sau capacității de proiectare a echipamentelor care utilizează gaz), creează un dezechilibru de gaze care, de regulă, se datorează următoarelor motive: a) abaterea volumelor consumului efectiv de gaze de către populație de la standardele de consum aprobate în modul stabilit; b) abaterea volumelor consumului efectiv de gaze al instalațiilor de distribuție a gazelor pentru nevoi tehnologice de la volumul calculat conform standardelor în vigoare și stabilit în contractul de furnizare a gazelor pentru nevoile tehnologice ale instalațiilor de distribuție a gazelor; c) efectuarea de lucrări de urgență, precum și de reparații neprogramate; d) pierderi tehnologice de gaze în sistemele de distribuție a gazelor (scurgeri de funcționare etc.); e) erori de măsurare a dispozitivelor de măsurare a gazelor instalate pentru consumatorii industriali și populație și problemele existente la aducerea la condiții normale a volumelor de gaz măsurate; f) nerespectarea regimului tehnologic pentru transportul gazelor. Nu se aplică dezechilibrului de gaze și nu ia în considerare în continuare consumul de gaze de către instalațiile de distribuție a gazelor pentru nevoile proprii și tehnologice planificate (utilizarea gazului în cazane proprii și instalații consumatoare de gaze, efectuarea întreținerii de rutină a sistemelor de alimentare cu gaz etc.). Volumul specificat de gaz trebuie plătit de către compania de distribuție a gazelor în baza unui acord separat în condiții generale pentru toți consumatorii. Totodată, aceste cheltuieli, dacă sunt justificate în partea atribuibilă tipului de activitate reglementat, sunt luate în considerare la stabilirea tarifelor pentru serviciile de transport gaze prin rețelele de distribuție a gazelor (denumite în continuare tarife) la rubrica „materiale”. cheltuieli”. Responsabilitatea pentru dezechilibrul gazelor cauzate de motivele de mai sus, conform Serviciului Federal de Tarife din Rusia, este distribuită între furnizorul de gaze și departamentul de distribuție a gazelor, după cum urmează. Rezultatul financiar al furnizorului de gaze ar trebui să includă pierderile (profiturile) primite: ca urmare a abaterilor consumului efectiv de gaze de către populație pentru nevoi interne de la standardele de consum aprobate în modul prescris, datorită faptului că gazul rezultat pierderile nu sunt pierderi în timpul transportului gazului. În acest caz, FTS din Rusia consideră că este adecvat să efectueze lucrări adecvate pentru a aduce standardele de consum de gaze stabilite la un nivel rezonabil. În plus, considerăm că este necesar să se efectueze lucrări de introducere a dispozitivelor de contorizare a gazelor la populație, inclusiv la centrele de distribuție a gazelor și la centrele de distribuție care distribuie gaze în cartierele rezidențiale; din cauza abaterilor volumelor de gaze datorate erorilor de măsurare a debitmetrelor de gaz instalate la stațiile de distribuție a gazelor, în rândul consumatorilor industriali și al populației. Eroarea dispozitivelor de măsurare este determinată pe baza datelor pașapoartelor și în conformitate cu GOST 8.143-75. În acest caz, FTS al Rusiei consideră că este oportun să prevadă un mecanism pentru soluționarea dezacordurilor în acordurile tehnice și contractele de furnizare a gazelor, precum și să efectueze lucrările necesare pentru înlocuirea echipamentelor învechite la stațiile de contorizare a gazelor. În scopul determinării consumului real de gaze al populației care nu dispune de dispozitive de contorizare, recomandăm utilizarea RD 153-39.0-071-01, aprobat prin Ordinul Ministerului Energiei al Rusiei din 04.04.01 N 100. Pierderi financiare din dezechilibrul gazelor cauzate de alte motive, inclusiv nerespectarea regimului tehnologic de transport al gazelor din vina organizației de distribuție a gazelor, trebuie să fie atribuit rezultatului financiar al organizației de distribuție a gazelor, ținând cont de următoarele comentarii. Volumul de gaz utilizat de instalațiile de distribuție a gazelor în timpul localizării și eliminării accidentelor, pentru oprirea neprogramată sau conectarea echipamentelor sau a secțiunilor individuale de conducte de gaz etc., trebuie plătit de către organizația din vina căreia a fost necesar să se efectueze lucrarea specificată. În consecință, aceste costuri nu pot fi luate în considerare la stabilirea tarifului GRO. În plus, la stabilirea tarifelor pot fi luate în considerare costurile corespunzătoare ale asigurării, inclusiv instalațiile de alimentare cu gaz în caz de urgență. Volumul pierderilor tehnologice de gaze în sistemele de distribuție a gazelor (scurgeri de funcționare etc.) și, în consecință, nivelul cheltuielilor de distribuție a gazelor în conformitate cu prezentul articol în scopul calculării tarifelor de distribuție a gazelor se determină conform „Metodologiei de determinare a cheltuielilor cu gazele. pentru nevoile tehnologice ale întreprinderilor de gaze și pierderile în sistemele de distribuție a gazelor” RD 153-39.4-079-01, adoptat și pus în aplicare prin Ordinul Ministerului Energiei al Rusiei din 01.08.01 N 231. Trebuie menționat că cuantumul pierderilor tehnologice luate în considerare la calcularea tarifului nu poate depăși 0,5% - 0,6% din volumul total al transportului de gaze. În ceea ce privește volumele de gaze utilizate pentru eliminarea situațiilor de urgență, precum și cele asociate pierderilor tehnologice, tariful pentru serviciile de transport gaze prin rețelele de distribuție a gazelor nu ar trebui aplicat. În același timp, vă rog să luați în considerare scrisoarea de informare a FEC din Rusia din 08.08.2003 N YUS-2831/9 ca nu mai este în vigoare. Şef S.G. NOVIKOV 28 iunie 2005 N SN-3923/9