ШУМОГЛУШЕНИЕ ПАЭС

электронная версия

ООО ТД Уральский базальт

 

                                                                                   ШУМОГЛУШЕНИЕ ПАЭС       ТУ 3393-001-14510101-2007 с изм. № 1.

           Проект  "Шумоглушение ПАЭС" - организация с нулевого цикла, от создания эскизов и согласования с изготовителем оборудования(ГТУ) и заказчиком, с последующим изготовлением конструкторской документации, подготовкой Технических условий, сертификацией, до контроля изготовления промышленных образцов, поставки заказчику и организации монтажных работ с проведением контрольных испытаний и сдачи в эксплуатацию;  курирует  зам.ген.директора Ожиганов Константин Борисович По всем  вопросам обращаться, непосредственно, по тел. 89222137773.

            При проведении работ  по теплоизоляции регенераторов на объектах  Газпрома и 2004 году, мы столкнулись с таким техногенным фактором на территории ЛПУ, как недопустимо высокий уровень шума в зоне обслуживания электростанций собственных нужд, не оборудованных газоотводящими устройствами с шумоглушением на выхлопе, отрицательно влияющий на здоровье рабочих и жителей прилегающих районов. Вместе с тем, отсутствие на выхлопе двигателя электростанции газоотводящего устройства, обеспечивающего снижение шума до санитарных норм, не соответствовало требованиям п.п. 8.5.4, 10.11.2, 10.11.8  руководящего документа ВРД 39-1.10-071-2003 «Правила технической эксплуатации электростанций собственных нужд объектов ОАО «Газпром», разработанного коллективом сотрудников ООО "ВНИИГАЗ" и Управления энергетики ОАО "Газпром".  В связи с этим, летом 2004 года, в ходе технического совещания по решению проблемы снижения уровня шума от работы оборудования Казымского ЛПУ МГ, представителями ООО «Тюментрансгаз», ООО ТД «Уральский Базальт» и ОАО «Гипронииавиапром», решено провести разработку и внедрение опытных шумоглущащих устройств на оборудовании Казымского ЛПУ, и их дальнейшее  серийное использование.  

   

                                 ПАЭС № 1, 2   ЭСН Казымского ЛПУ МГ                                                                             ЭСН Пунгинского СПХГ

            Установка шумоглушащей системы позволяет снизить недопустимо высокий уровень шума, излучаемый приводом электростанции в открытое пространство. В качестве шумоглушащих элементов используются звукопоглощающие щиты облицованные перфорированным листом, материалом шумоглушения в которых является базальтовое волокно. Проходное сечение глушителя выхлопа подобрано таким образом, чтобы не создавать заметного дополнительного аэродинамического сопротивления по сравнению с существующей выхлопной системой без шумоглушащих устройств.

             Опытный образец системы шумоглушения  в декабре 2004 года установлен на двигателе АИ – 20 ПАЭС–2500 Казымского ЛПУ МГ ООО «Тюментрансгаз». По заключению ЗМКБ «Прогресс им. А. Г. Ивченко» г. Запорожье, Украина:  влияние системы шумоглушения на работу двигателя АИ – 20 не обнаружено.

Основное назначение системы шумоглушения выхлопного тракта электростанции ПАЭС 2500 – это сокращение санитарно-защитной зоны по фактору шума. С установленной системой уровень звукового давления снижается на 17-27 дБА. Расчеты показывают, что с системой шумоглушения при частоте 1000 Гц расстояние до границы допустимого уровня шума снижается  с 1120 до 280 метров, таким образом, площадь санитарно защитной зоны для выхлопного тракта ПАЭС 2500 сокращается в 16 раз. При частоте 500 Гц расстояние сокращается до 167 метров, а площадь санитарно-защитной зоны в 23 раза.

            После проведения испытаний опытной системы шумоглушения, летом-осенью 2005 года аналогичными образцами оборудованы четыре ПАЭС-2500 ЭСН Пунгинского СПХГ ООО «Тюментрангаз». Проведенные замеры уровней шума сотрудниками ЦЛПС ИТЦ ООО «Тюментрансгаз» до и после реконструкции подтвердили эффективность снижения звукового давления с использованием данной системы шумоглушения.

       

 

ЭСН Новоуренгойского ЛПУ МГ  

        В 2006 году в целях улучшения аэродинамических характеристик и, как следствие, обеспечения снижения суммарного сопротивления выхлопного тракта решено усовершенствовать устройство шумоглушения.  После проведенных консультаций на кафедре «Турбины и двигатели» УГТУ-УПИ, нами совместно с разработчиками проекта ОАО «Гипронииавиапром» г. Москва, модернизирована конструкция шумоглушения, при этом учтены все технические требования, предъявленные к устройству шумоглушения  независимым Техническим заданием. Проведеный аэродинамический расчет устройства сотрудниками ОАО КПП «Авиамотор» г. Казань показал, что суммарное аэродинамическое сопротивление на выхлопе с шумоглушением в три раза меньше, чем при выбросе газов в открытое пространство.

         В декабре 2006 года, специалисты ООО ТД «Уральский Базальт» установили опытно-промышленный образец новой системы  шумоглушения на ПАЭС-2500 Новоуренгойского ЛПУ МГ.  В ходе проведения испытаний, снижение звукового давления с использованием системы шумоглушения, составило 24-29 дБА. Вместе с тем, температура газа за турбиной, при работе привода под нагрузкой, повысилась незначительно, всего на 5 градусов.

В июне 2007 года аналогичной системой шумоглушения, с модернизированным устройством стыковки, оборудована ПАЭС-2500  №1 с приводным двигателем АИ-20ЭМ,  ЭСН Лонг-Юганского ЛПУ МГ. В ходе проведения испытаний и снятия параметров работы двигателя, зафиксировано снижение температуры газа за турбиной на 15 градусов относительно показателей работы без устройства шумоглушения.   Такая же система шумоглушения установлена на выхлопе ПАЭС-2500 №1  ЭСН Надымского ЛПУ МГ.

ЭСН Лонг-юганского ЛПУ ЭСН Надымского ЛПУ ПАЭС №1 ЭСН Надымского ЛПУ ПАЭС №6

Модули шумоглушения модернизированной системы компактны, готовы к транспортировке и финишному монтажу ( центровка сопла и 60 болтовых соединений  между модулями).  С незначительными конструктивными изменениями система шумоглушения может использоваться на выхлопе любых авиационных двигателей.

        При производстве работ на всех ЛПУ МГ проведено обучение сотрудников ЭСН обращению с устройством шумоглушения и его обслуживанию с элементами практических занятий, выданы инструкции по эксплуатации.

В настоящий момент, устройство шумоглушения отвечает всем требованиям, изложенным в Технических Условиях на подсоединение к выходному устройству газотурбинной электростанции АИ-2500 (ПАЭС-2500 с приводом АИ-20) внешнего стационарного устройства отвода выхлопных газов, их разработчиком и  производителем, ГП ЗМКБ «Ивченко-Прогресс», г. Запорожье, Украина. В целях установления соответствия систем шумоглушения данным требованиям, в ноябре 2007 г. проведены испытания с использованием специальной измерительной аппаратуры «Метран» и «Элемер». При этом зафиксировано, что полученные результаты удовлетворяют предъявляемым требованиям, негативного влияния системы шумоглушения на параметры ГВТ двигателя не выявлено, замеры по уровню шума зарегистрировали снижение шума на 28 дБ.

 

                     Акт испытаний  Надым 2007                                                                                                              

В декабре 2007 г. аналогичными образцами оборудованы ПАЭС №2 Казымского ЛПУ МГ и ПАЭС №6 Надымского ЛПУ МГ.

 По результатам  проведения испытаний в июне, ноябре и декабре 2007 года, модернизированная система шумоглушения признана пригодной для дальнейшей эксплуатации.               В январе 2008 г. ООО ТД «Уральский Базальт» проведена добровольная сертификация  «Шумоглушения». При подготовке к  сертификации устройств шумоглушения выхлопа газотурбинных приводов электростанций, нами были подготовлены и зарегистрированы Технические условия на указанную продукцию ТУ 3393-001-14510101-2007. В 2010 г., в соответствии с регламентом, в ТУ внесены изменения ТУ 3393-001-14510101-2007 с изм. № 1, отражающие возможность применения устройств и на ПАЭС-2500М. 

                                                      

  В декабре 2008 г.  шумоглушение установлено на две ПАЭС-2500 Сорумского ЛПУ МГ и одна ПАЭС-2500 Казымского ЛПУ МГ ООО "Газпром трансгаз Югорск".

 

                     

                                            ПАЭС № 3, 5 Сорумскоого ЛПУ МГ                                                                        ПАЭС № 1, 2, 4  Казымского ЛПУ МГ

                 С незначительными конструктивными изменениями система шумоглушения  может использоваться на выхлопе любых авиационных двигателей.  Так, в мае 2008 г. начата совместная с ОАО «Авиадвигатель» г. Пермь работа по оптимизации проточной части данной системы шумоглушения для  применения устройства на выхлопе ПАЭС-2500М с приводным двигателем Д-30.

       

        На основании отчета о результатах оптимизации проточной части шумоглушения, в заключении которого указано, что уровень потерь устройства шумоглушения и уровень скоростей в глушителе обеспечивает нормальную работу эжектора и двигателя, подготовлено Техническое задание на изготовление и применение данного устройства шумоглушения на выхлопе действующих электростанций ПАЭС-2500М, ЭГ-2500М с приводным двигателем Д-30, которое ОАО «Авиадвигатель» согласовало, а ООО "Газпром трансгаз Югорск", утвердило.

  

                                                        

            В декабре 2008 года изготовлено и отгружено 5 опытно-промышленных образцов систем шумоглушения выхлопа  для ПАЭС-2500М с двигателем Д-30 на объекты ООО "Газпром трансгаз Югорск".

             В январе 2009 г. два глушителя установлено на ПАЭС-2500М № 1, 2 ЭСН Сорумского ЛПУ МГ, ООО "Газпром трансгаз Югорск".

        

                                                                              ЭСН  Сорумскоого ЛПУ МГ                                                                           ПАЭС № 1, 2 Сорумскоого ЛПУ МГ

             26 января 2009 г. проведены натурные испытания опытно-промышленного образца системы шумоглушения, установленного на ПАЭС-2500М № 2, полученные результаты по параметрам ГВТ удовлетворяют требованиям, изложенным в техническом задании, и соответствуют теоретическим данным, изложенным в техническом отчёте № 46936, подготовленном специалистами ОАО «Авиадвигатель». По предварительным оценкам специалистов Сорумского ЛПУ МГ, в результате применения систем шумоглушения выхлопа, значительно снизилось звуковое воздействие, от работы ГТУ-2,5П ПАЭС-2500М в прилегающей зоне.

                      

                                            Акт испытаний Сорум                                         Протокол испытаний Сорум                                   Параметры работы двигателя Сорум

   

       Монтаж и натурные испытания ещё трёх систем шумоглушения выхлопа  для ПАЭС-2500М с двигателем Д-30 проведены в январе-феврале 2009 г. на ЭСН Надымского ЛПУ МГ ООО "Газпром трансгаз Югорск".

       В ходе проведения испытаний опытно-промышленных образцов глушителей выхлопного тракта, смонтированных на ПАЭС-2500М № 2, 3, 5 ЭСН Надымского ЛПУ МГ, подтверждены данные о том, что параметры ГВТ, с установленной системой шумоглушения, удовлетворяют требованиям, изложенным в техническом задании, и соответствуют теоретическим данным технического отчёта № 46936, подготовленного специалистами ОАО «Авиадвигатель».

 

                   

                 ПАЭС № 2, 1  Надымского ЛПУ МГ                                           Акт испытаний  Надым                                            Протокол испытаний Надым

 

                 Аналогичные результаты получены в ходе проведения испытаний газоотводящих устройств, установленных на ПАЭС-2500М  ЭСН Сорумского и Приозёрного ЛПУ МГ в 2009 году. 

                По предварительным оценкам специалистов Надымского ЛПУ МГ, в результате применения систем шумоглушения выхлопа, значительно снизилось звуковое воздействие, от работы ГТУ-2,5П ПАЭС-2500М в прилегающей зоне. В целях подтверждения эффективности снижения звукового давления с использованием данных систем шумоглушения на ПАЭС-2500М № 2, 3, 5, после установки выхлопных устройств на указанных электростанциях, весной 2009 года проведены замеры уровней шума сотрудниками ЦЛПС ИТЦ ООО "Газпром трансгаз Югорск". Согласно протоколу результатов измерений шума №09/0785/4 от 19.03.2009 г., уровень шума в 30 метрах за соплом, составил 68 дБА, что гораздо ниже допустимых санитарными нормами значений.

             Весной 2009 г. завершено обустройство глушителями шума выхлопа электростанции собственных нужд Надымского ЛПУ МГ  ООО «Газпром трансгаз Югорск» - ПАЭС-2500М № 2,3,4,5 с двигателем Д-30, и ПАЭС-2500 № 1,6 с двигателем АИ-20.

 

                                                ПАЭС   № 3  № 2   № 1                                                         6              № 5                                            № 4

                                               

                                                                          ЭСН Надымского ЛПУ МГ с установленными системами шумоглушения

   

            Акт испытаний Надым                                          Протокола испытаний Надым  ПАЭС № 3                                                         ПАЭС № 5

 

              В отзыве о работе устройств шумоглушения выхлопа ПАЭС-2500М, подписанного руководителями Надымского ЛПУ МГ, отмечено, что: «После оснащения ПАЭС устройствами шумоглушения, шум в районе электростанции существенно снизился, стало возможным разговаривать в непосредственной близости от работающей ПАЭС, в административном здании шума не слышно», … «В процессе эксплуатации были проведены замеры показателей газодинамических характеристик приводных двигателей Д-30. Сравнение данных характеристик до и после установки систем шумоглушения, показывает, что отрицательного влияния на работу двигателей, системы шумоглушения не оказывают, т.е. Т газов за турбиной не изменяется», … «На основании опыта работы электростанций, оборудованных системами шумоглушения, можно сделать заключение о целесообразности монтажа данного оборудования».

             В мае 2009 г. сотрудниками ООО ТД «Уральский Базальт» завершён текущий ремонт электростанции ПАЭС-2500М № 1на базе двигателя Д-30 (снижение уровня шума на выхлопе) ЭСН Приозёрного ЛПУ МГ. После сдачи в эксплуатацию установленного оборудования шумоглушения выхлопа, проведены натурные испытания ПАЭС  в тёплых погодных условиях и сравнение полученных параметров работы двигателя с параметрами снятыми на ПАЭС при схожих климатических условиях до проведения ремонта устройства шумоглушения выхлопа. При этом зафиксировано, что температура выхлопных газов за соплом, даже, немного снизилась при работе ПАЭС с новым шумоглушением, что соответствует результатам предыдущих испытаний в Сорумском и Надымском ЛПУ МГ и подтверждает теоретические данные, изложенные в техническом отчёте № 46936, подготовленном специалистами ОАО «Авиадвигатель».

  

                   отзыв Надымского ЛПУ МГ                                                                     ПАЭС № 1 ЭСН Приозёрного ЛПУ МГ

  

                                               протокол испытаний работы двигателя с шумоглушением   ПАЭС № 1 ЭСН Приозёрного ЛПУ МГ

             В июне 2009 г., в ходе проведения мониторинга эксплуатационных характеристик, анализа результатов испытаний электростанций ПАЭС-2500М с выхлопными устройствами  шумоглушения и отзывов о работе оборудования шумоглушения, специалисты ОАО «Авиадвигатель» и ООО ТД «Уральский Базальт», пришли к выводу о целесообразности применения рассматриваемых  устройств шумоглушения выхлопа газотурбинных приводов на базе двигателя Д-30 электростанций ПАЭС-2500М на объектах газотранспортной системы России.   В августе 2009 г. сторонами подписано соглашение по совместному внедрению в эксплуатацию системы шумоглушения электростанций ПАЭС-2500М и подготовлено рекомендательное письмо о применении данного устройства шумоглушения выхлопа ПАЭС-2500М, на действующих объектах газотранспортных сетей Урала, Западной Сибири  и  других регионов РФ.

  

          В феврале 2010 г., для проверки соответствия конкретных выхлопных устройств требованиям, изложенным в ТЗ  № 332 31 01 101-00 и для подтверждения теоретических данных, изложенных в Техническом отчёте № 46936,  ОАО «Авиадвигатель» и ООО ТД «Уральский Базальт» разработали унифицированную методику проведения контрольных испытаний № 332 31 01 101 МИ  установленных выхлопных устройств с шумоглушением на ПАЭС 2500М.

        ПАЭС     № 4                   № 1                             № 3                                                   № 2

       

            ЭСН Приозёрного ЛПУ МГ с газоотводящими устройствами шумоглушения на выхлопе ПАЭС                                унифицированная методика испытаний

 

          Оборудование электростанций ПАЭС-2500М  и ПАЭС-2500 устройствами шумоглушения выхлопа, специалистами ООО ТД «Уральский Базальт», позволяет обеспечить  качественное снижение звуковых параметров в прилегающей к ЭСН зоне  и минимизировать уровень потерь полного давления в выхлопном устройстве.  Кроме того, применение данных выхлопных устройств не только благоприятно отражается на  работоспособности эжектора, установленного на выходе из двигателя ПАЭС-2500М для охлаждения корпусов турбины, в том числе и за счёт оптимизированной геометрии нового сопла двигателя Д-30, но и обеспечивает унификацию оборудования шумоглушения ПАЭС.

             Применение указанных систем шумоглушения выхлопа соответствует требованиям п.п. 8.5.4, 10.11.2, 10.11.8  руководящего документа ВРД 39-1.10-071-2003 «Правила технической эксплуатации электростанций собственных нужд объектов ОАО «Газпром», разработанного коллективом сотрудников ООО "ВНИИГАЗ" и Управления энергетики ОАО "Газпром".

         Кроме того, использование данных систем является экономически оправданным мероприятием  по охране здоровья граждан от шумовых воздействий  в свете принятых Государственной Думой норм экологического законодательства РФ.

           Область применения «Шумоглушения» - газонефтедобывающие  и транспортные предприятия, объекты газовой и нефтянной  промышленности, другие промышленные и гражданские объекты.

Пример записи «Шумоглушения» в других документах и (или) при заказе: «Устройство шумоглушения выхлопа газотурбинного привода электростанций» ТУ 3393-001-14510101-2007.

Полный цикл изготовления модулей устройства шумоглушения осуществляется на собственном металлообрабатывающем производстве ООО ТД «Уральский Базальт», расположенном в г. Верхняя Пышма, Свердловской области на площади 5,2 Га.

Модули шумоглушения модернизированной системы компактны, готовы к транспортировке и финишному монтажу (центровка сопла и 60 болтовых соединений  между модулями).

              

         Акустический расчет глушителя выхлопа привода электростанции ПАЭС -2500.

                         Выхлопной тракт электростанции содержит в себе следующие шумоглушащие элементы:

                     -диффузор-компенсатор с кожухом; -эжектор поворотный; -переходник; -глушитель выхлопа.

                        В таблице  приведены расчетные величины снижения уровня шума в каждом элементе.                         

                                                  Основной частотный диапазон работы привода ПАЭС-2500, 500-1000 Гц.

Наименование элементов выхлопного тракта

Расчетное снижение уровня шума в дБ на среднегеометрических частотах (Гц) октавных полос

31

63

125

250

500

1000

2000

4000

8000

диффузор-компенсатор с кожухом

0

0

1

3

12

10

11

10

11

эжектор поворотный

0

1

6

12

12

13

13

13

13

переходник

0

1

4

6

6

6

5

5

5

глушитель выхлопа

0

4

11

21

30

33

36

30

25

Общее снижение уровня шума в выхлопном тракте привода

 

0

 

6

 

22

 

42

 

60

 

62

 

65

 

58

 

54

                      

Иллюстрации Шумоглушения для ПАЭС-2500 (слева) и ПАЭС-2500М (справа два вида)

   

В 2013-2014 г.г. выполнены работы по изготовлению двух выхлопных устройств привода электростанций CENTRAX для ЗАО "Колванефть"  Южно-Ошское месторождение, г. Усинск, Республика КОМИ.

УШГ Колва

Два УШГ выхлопа электростанций CENTRAX для ЗАО "Колванефть" г. Усинск