ДИНАМІЧНЕ ТА МАТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ВІБРАЦІЙНИХ ПРОЦЕСІВ У ГАЗОТРАНСПОРТНОМУ ОБЛАДНАННІ

ПРОКОПЕНКО О. Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна https://orcid.org/0000-0001-8337-2739
АНТОНЕНКО Н. Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна https://orcid.org/0009-0000-0879-1642
ТІУПА І. Філія «Теплоелектроцентраль-3» Харківських теплових мереж https://orcid.org/0000-0002-8705-9122
АНАНЬЄВА Ю. Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна https://orcid.org/0009-0001-6437-8278
ХАЛІМОВ Д. Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна https://orcid.org/0009-0008-0919-8232
ХАЛІМОВ П. Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна https://orcid.org/0009-0006-6484-5872

Ключові слова: газоперекачувальне обладнання, вібраційні процеси, технічний стан обладнання, швидкість вібрації, амплітуда вібрації

Анотація

DOI: https://doi.org/10.26565/2079-1747-2025-35-01

У статті розглянуто аспекти комплексного підходу до вібраційних перевірок газотранспортного обладнання. Здійснено критичний аналіз наукової літератури та нормативних документів, що охоплюють існуючі підходи до вирішення питань, пов'язаних з визначенням фактичного технічного стану обладнання, оцінкою його терміну служби та прийняттям рішень щодо продовження терміну його служби. Шляхом вивчення наукової літератури проаналізовано застосування віброакустичних досліджень для вирішення задач керування. Розроблено динамічні та математичні моделі газотранспортного обладнання, зокрема моделі загального рівня та гармонік спектра швидкості коливань корпусів підшипників, моделі коливань корпусу відцентрового нагнітача на частотах лопаток ротора, моделі сили, що створюється ступенем лопатки турбіни або компресорного агрегату газотурбінної установки, що передається на ротор, та моделі пульсацій тиску газу в трубопроводі. Моделювання виконано з використанням розроблених динамічних та математичних моделей. Представлено аналіз результатів моделювання, що відповідають результатам експериментальних досліджень.

Як цитувати: Prokopenko О., Antonenko N., Tiupa I., Ananieva Y., Khalimov D.,. Khalimov P. (2025).
Dynamic And Mathematical Modeling Of Vibration Processes In Gas Transportation Equipment. Машнобудування.
2025. Вип. 35 С. 6-16. DOI: https://doi.org/10.26565/2079-1747-2025-35-01

Завантаження

##plugins.generic.usageStats.noStats##

Посилання

2002, Kompleksni obstezhenni nadzemnoho mekhanichnoho tekhnolohichnoho obladnannia kompresornykh

stantsii mahistralnykh hazoprovodiv STP 320.30019801-2002. Ofits. vyd. [Comprehensive inspections of

above-ground mechanical technological equipment of compressor stations of main gas pipelines STP

30019801-2002. Official publication ], Kyiv, 56 p. ( in Ukraine)

1995, Tekhnichne diahnostuvannia ta kontrol tekhnichnoho stanu. Terminy ta vyznachennia: DSTU 2398-94

[Chynnyi vid 1994-03-17] [Technical diagnostics and control of technical condition. Terms and definitions:

DSTU 2398-94 [Valid from 1994-03-17] ], Kyiv, 11 p. ( in Ukraine)

1995, Vyznachennia vibratsiinykh kharakterystyk. Zahalni vymohy: DSTU 3160-95. [Chynnyi vid 1995-07-28]

[Determination of vibration characteristics. General requirements: DSTU 3160-95. [Valid from 1995-07-28] ],

Kyiv, 11 p. ( in Ukraine)

1995, Vyznachennia vibratsiinykh kharakterystyk vidtsentrovykh kompresoriv ta normy vidratsii: DSTU 3161-

[Chynnyi vid 1995-07-28] [Determination of vibration characteristics of centrifugal compressors and

vibration standards: DSTU 3161-95. [Valid from 1995-07-28] ], Kyiv, 18 p. ( in Ukraine)

Prokopenko, OO, Antonenko, NS & Hulei, OB 2022, ‗Analiz problem orhanizatsii kontroliu tekhnichnoho

stanu hazotransportnoho obladnannia ta napriamky yikh vyrishennia‘ [Analysis of the problem of organizing

control of the technical condition of gas transportation equipment and directions for their solution. ], Vcheni

zapysky TNU imeni V.I. Vernadskoho. Seriia: tekh-nichni nauky, Vol. 33 (72), № 1, Pp. 182-188. (in Ukraine)

Horbiichuk, MI, Samuliak, ST & Shchupak, IV 2009, ‗Identyfikatsiia momentu zminy vibratsiinoho stanu

hazoperekachuvalnykh ahrehativ pryrodnoho hazu‘ [Identification of the moment of change in the vibration

state of natural gas pumping units ], Naukovyi visnyk INFTUNH, № 3(21), Pp. 85–91. (in Ukraine)

Prokopenko, OO, Antonenko, NS & Hulei, OB 2022, ‗Metod parametrychnoi diahnostyky

hazoperekachuvalnoho obladnannia kompresornoi stantsii‘ [Method of parametric diagnostics of gas pumping

equipment of a compressor station. ], Vcheni zapysky TNU imeni V.I. Vernadskoho. Seriia: tekhnichni nauky,

Vol. 33 (72), № 5, Pp. 222-227. (in Ukraine)

Yang, W, Li, X, Tao, Y. et al. 2022, ‗Causal analysis of natural gas station pipelines vibration and reduction

measures‘ J Mech Sci Technol, no 36, 4409–4418, DOI: https://doi.org/10.1007/s12206-022-0805-3

Djaidir, B, Hafaifa, A, Guemana, M & Kouzou, A 2020, ‗Detection of vibrations defects in gas transportation

lant based on input / output data analysis: gas turbine investigations‘, Int. J. of Applied Mechanics and

Engineering, vol.25, No.4, pp.42-58. DOI: 10.2478/ijame-2020-0048

Cen Kang, Wen Yunqiao, Wei Xing, Li Haoran, Han Zongzhi & LI Jiayi 2023, ‗Analysis and control on flowinduced vibration of process piping in natural gas transmission stations‘, Journal of Vibration and Shock, Vol.

, Iss. (16), Pp. 278-283. DOI:10.13465/j.cnki. jvs.2023.16.034

Wang Mei-ling, Xiong Wei, Liang Cheng-yu, Wang Hu & Wang Zhi-wen 2023, ‗Experimental analysis on

vibration characteristics of reduced scale gas transportation pipeline with liquid accumulatio‘ 2023 9th

International Conference on Fluid Power and Mechatronics (FPM), DOI:

1109/FPM57590.2023.10565452.

Davies, MR, Lewis, M, Monaghan, S, Singh, R & Swindell, RJ 2019, ‗Vibration integrity management,

acoustic and finite element analysis and in field measurement of stress and vibration on onshore gas pipeline

and re/depressurisation facilities‘, Proceedings of the Institute of Acoustics, Vol. 41, Pt. 1, URL:

https://www.ioa.org.uk/system/files/proceedings/mr_davies_m_lewis_s_monaghan_r_singh_rj_swindell_vibra

tion_integrity_management_acoustic_and_finite_element_analysis_and_in_field_measurement_of_stress_and

_vibration_on_onshore_gas_pipeline.pdf

Baoyong, Ya, Jialin, T, Xianghui, M & Zhe Zhang 2023, ‗Vibration Characteristics and Location of Buried

Gas Pipeline under the Action of Pulse Excitation‘, Processes no 11, 2849 DOI:

https://doi.org/10.3390/pr11102849

Yuanlin, Zhang, Xuefeng, Liu, Weichong, Rong, Peixin, Gao & Tao Yu 2021, ‗Huawei Han and Langjun Xu

Vibration and Damping Analysis of Pipeline System Based on Partially Piezoelectric Active Constrained

Layer Damping Treatment‘, Materials, no 14, 1209, DOI: https://doi.org/ 10.3390/ma14051209

Hrinchenko, HS, Artiukh, SM, Hrinchenko, VV & Nehodov, SS 2022, ‗Unifikatsiia metodiv tekhnichnoi

diahnostyky truboprovidnykh system z metoiu zabezpechennia bezpechnoi ekspluatatsii‘ [Unification of

methods for technical diagnostics of pipeline systems to ensure safe operation. ], Engineering, № 29, Pp. 62-

DOI 10.32820/2079-1747-2022-29-62-69. ( in Ukraine)