автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Совершенствование методики расчета напряженно-деформированного состояния проточной части центробежных насосных агрегатов с учетом эксплуатационных параметров

На правах рукописи

□ОЗ1Б3558

СУЛЕИМАНОВ МАРАТ РИНАТОВИЧ

М

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДИКИ РАСЧЕТА НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ПРОТОЧНОЙ ЧАСТИ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ НАСОСНЫХ АГРЕГАТОВ С УЧЕТОМ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПАРАМЕТРОВ

Специальность 05 02 13 - «Машины, агрегаты и процессы» (нефтегазовая отрасль, машиностроение в нефтеперерабатывающей промышленности)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

3 1 ЯНВ ?00В

Уфа - 2008

003163558

Работа выполнена на кафедре «Машины и аппараты химических производств» Уфимского государственного нефтяного технического университета

Научный руководитель доктор технических наук

Закирничная Марина Михайловна

Официальные оппоненты доктор технических наук, профессор

Ишемгужин Евгений Измайлович,

кандидат технических наук, доцент Еникеев Галей Гумерович

Ведущая организация ГУП «Институт проблем

транспорта энергоресурсов», РБ

Защита состоится 22 февраля 2008 года в 15-00 на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212 289 05 при Уфимском государственном нефтяном техническом университете по адресу 450062, Республика Башкортостан, г Уфа, ул Космонавтов, 1

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Уфимского государственного нефтяного технического университета

Автореферат разослан 22 января 2008 года

Ученый секретарь совета

Лягов А В

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

В настоящее время в нефтеперерабатывающей промышленности используется большое количество различного оборудования, значительную часть которого составляют центробежные насосные агрегаты, имеющие достаточно сложную и разнообразную конструкцию Усложнение конструкции отдельных узлов и деталей приводит к увеличению вероятности возникновения отказов и дефектов Очевидно, что в ходе технологического процесса выход из строя насосного агрегата по вине какого-либо дефекта может привести к аварийной ситуации, а также к дополнительным затратам при ремонте Поэтому своевременному выявлению возникновения и развития дефектов и, как следствие, предупреждению разрушения, на предприятиях нефтепереработки придается особое значение Для этого существуют различные методы диагностики технического состояния насосных агрегатов с применением разнообразных приборов Однако, несмотря на высокий уровень развития современных методов оценки технического состояния насосных агрегатов, до сих пор происходит их аварийный выход из строя

На техническое состояние насосных агрегатов оказывают влияние различные факторы, включая и режим их эксплуатации В связи с тем, что поставки нефти на нефтеперерабатывающие заводы г Уфы осуществляются из различных регионов Российской Федерации, она имеет различный химический состав В соответствии с этим корректируются технологические параметры ее переработки Кроме того, для технологических установок характерна нестабильная загрузка по сырью Это отражается на накоплении повреждений нефтеперерабатывающего оборудования, в том числе насосных агрегатов

Целью данной работы является оценка влияния нестационарности технологических параметров в процессе переработки углеводородного сырья на гидродинамику движения жидкости и, как следствие, на изменение напряженно-деформированного состояния проточной части центробежного насосного агрегата

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи

1 Сбор статистических данных по рабочим режимам центробежных насосных агрегатов установок первичной переработки нефти

2 Разработка методики построения твердотельной трехмерной модели центробежного насосного агрегата с помощью программы SOLID WORKS 2006 для решения задач гидродинамики и прочности

3 Изучение гидродинамики среды в проточной части центробежного насосного агрегата с использованием программы FLOW VISION 2 3 3

4 Определение напряженно-деформированного состояния проточной части центробежного насосного агрегата методом конечных элементов с использованием программы ANS YS 10 0

5 Разработка методики подбора оптимальных эксплуатационных параметров (температура, давление, плотность, производительность) центробежных насосных агрегатов при переработке углеводородного сырья

Научная новизна

1 Определено, что эксплуатация насосного агрегата в пределах норм, установленных технологическим регламентом установки первичной переработки нефти, сопровождается периодическим изменением гидродинамики проточной части и напряженно-деформированного состояния рабочего колеса

2 Расчетным путем получено, что максимальные эквивалентные напряжения возникают на кромках рабочего колеса в местах присоединения лопаток к дискам При этом установлено, что для насосного агрегата марки НК 210/200 при параметрах эксплуатации, разрешенных технологическим регламентом установки первичной переработки нефти, максимальные эквивалентные напряжения превышают допускаемые до 50%

3 Доказано, что совместное использование программных пакетов SOLID WORKS 2006, FLOW VISION 2 3 3 и ANSYS 10 0 на этапе подбора марки насосных агрегатов в ходе проектирования технологической установки позволяет корректировать параметры их эксплуатации (температуру, давление, расход) с целью снижения количества отказов в процессе эксплуатации

Практическая ценность

Разработана методика определения напряжено-деформированного состояния проточной части центробежных насосных агрегатов с учетом эксплуатационных параметров

Данная методика внедрена в ООО НПП «Химмаштехнология» Апробация работы

Основные результаты работы докладывались на 56-й научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ (г Уфа, 2005 г), IV конгрессе нефтегазопромышленников России «Газ Нефть Технологии - 2005» Публикации

Содержание работы опубликовано в 4 научных трудах, из которых 1 включен в перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, выпускаемых в Российской Федерации в соответствии с требованиями ВАК Минобразования и науки РФ

Структура и объем диссертации

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав и основных выводов Работа изложена на 110 страницах машинописного текста, содержит 60 рисунков, 5 таблиц, список литературы состоит из 110 наименований

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность темы диссертации, формулируются ее цель и основные положения, выносимые на защиту

В первой главе диссертации проводится анализ области применения основных конструкций ЦНА, как имеющих наибольшее применение в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, также описаны возникающие дефекты, приведшие к отказам ЦНА, приведены обзор и анализ распространенных методов диагностирования роторных машин, а также анализу влияния нестационарности процессов переработки нефти на техническое состояние центробежных насосных агрегатов

В настоящее время на нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятиях используется большое количество насосно-компрсссорного оборудования Основную часть роторного оборудования составляют насосные агрегаты, которые служат для перекачивания нефти, нефтепродуктов, сжиженных газов, воды, щелочей, кислот и работают в широких диапазонах производительности, напоров и температуры

Необходимо отметить, что из всего парка насосных агрегатов самыми распространенными являются центробежные насосные агрегаты От их безотказной работы зависят непрерывность и безопасность всего технологического процесса

Наиболее важной и актуальной проблемой нефтеперерабатывающих производств является повышение надежности насосного оборудования Основная задача эксплуатации оборудования заключается в оценке зависимости изменения параметров его технического состояния от времени с целью постановки диагноза и своевременного проведения всех видов технического обслуживания и ремонта Диагностирование насосных агрегатов по всем параметрам технического состояния сложно и трудоемко Необходимо ограничить число используемых при диагностировании параметров таким образом, чтобы совокупность параметров состояния объектов диагностики, подлежащих прямому или косвенному измерению, достаточно полно отражала его техническое состояние при минимальных затратах на измерение и постановку диагноза

Принятая методика, применяемая при подборе насосных агрегатов, с учетом требований технологического процесса, является недостаточно точной, так как не учитывает гидродинамические процессы, происходящие в проточной части насоса, влияние параметров перекачиваемого сырья и режима эксплуатации на напряженно-деформированное состояние рабочих частей насоса

Вторая глава посвящена описанию конструкции изучаемого насосного агрегата и сбору статистических данных по режиму его работы

Для исследований был выбран насосный агрегат марки НК 210/200 установки первичной переработки нефти (АВТ-5) одного из нефтеперерабатываю-

щих заводов города Уфы, предназначенный для откачки гудрона совместно с квенчингом из куба вакуумной колонны Выбор данной технологической установки обусловлен тем, что эксплуатируемые на этих установках насосные агрегаты наиболее подвержены износу и повреждениям из-за постоянно меняющегося химического состава нефти, поступающей с промыслов и, несмотря на первичную очистку, содержащей различные виды механических примесей и воду Из-за различного состава нефти меняется химический состав конечных продуктов переработки, в том числе и гудрона, перекачиваемого исследуемым насосным агрегатом Также при работе данной технологической установки происходит изменение технологических параметров как в связи с требованиями технологического регламента, так и по естественным причинам (климатические условия, выход из строя технологического оборудования установки)

Согласно технологическому регламенту установки, давление нагнетания исследуемого насосного агрегата составляет 1,5 МПа, рабочая температура -350 "С В соответствии с паспортом насоса подача составляет 210 м3/ч, напор 200 м, частота вращения вала электродвигателя - 3000 об/мин, материал рабочего колеса - сталь 25Л, условный диаметр выходного отверстия - 150 мм, условный диаметр входного отверстия - 100 мм

Согласно режимным листам за изучаемый период времени (с 20 06 2005 по 07 08 2005) производительность насосного агрегата изменялась от 40,3 до 72,3 м3/ч, температура перекачиваемого гудрона - от 317,8 до 364,6 °С

Таким образом, величины отклонений между максимальными и минимальными значениями параметров, характеризующих режим работы насосного агрегата, составляли

- колебание производительности - около 79%,

- колебание температуры - около 15%

Для оценки степени влияния вышеуказанных факторов на напряженно-деформированное состояние насосного агрегата на первом этапе была изучена гидродинамика потока жидкости в его рабочей части на объемной твердотельной модели

В третьей главе описана методика построения объемных твердотельных моделей центробежных насосных агрегатов в программном пакете SOLID WORKS 2006.

Построение твердотельной трехмерной модели исследуемого центробежного насоса марки НК 210/200 производилось согласно проектным чертежам, приведенным в паспорте насоса. Использовался метод проектирования снизу вверх. Процесс моделирования начинался с выбора конструктивной плоскости, в которой был построен двухмерный эскиз детали. Впоследствии этот эскиз был преобразован в твердое тело. Все детали создавались отдельно друг от друга. Далее производилась сборка насоса из созданных деталей. При этом модель имеет центр тяжести, обладает весом и объемом.

На рисунке 1 представлен продольный разрез трехмерной модели насоса марки НК 210/200 в сборке.

Рисунок 1 - Продольный разрез трехмерной модели насоса марки НК 210/200 Расчет течения жидкости в гидравлической части насоса относится к задачам внутреннего течения, поэтому в программный пакет FLOW VISION 2.3.3 была импортирована геометрия его рабочей части, то есть объем, ограниченный стенками насоса, представленный как твердое тело. Для этого в программном пакете SOLID WORKS 2006 была сделана отливка проточной части насосного агрегата с обособленными расчетными областями улитки, подвижного колеса и входного канала (рисунок 2).

2 1

1 - входной канал; 2 - рабочее колесо; 3 - улитка Рисунок 2 - Отливка рабочей части насосного агрегата НК 210/200 Исходя из условия обеспечения неразрывности потока, длина входного канала отливки была выбрана равной трем диаметрам всасывающего трубопровода.

Для обеспечения совместимости форматов перед сохранением модель была конвертирована в формат фасеточного представления геометрии VRML (Virtual Reality Modeling Language).

В четвертой главе приводятся методика и результаты расчета течения жидкости в проточной части насосного агрегата, полученные с помощью программного пакета FLOW VISION 2.3.3.

Создание расчетной модели начиналось с импорта модели в программный пакет FLOW VISION 2.3.3. Далее была построена начальная сетка путем задания количества фасеток по координатным осям.

Так как, в отличие от других подобных программных пакетов расчетная сетка во FLOW VISION 2.3.3 имеет прямоугольное сечение, то она была адаптирована. Суть адаптации заключается в измельчении начальных расчетных ячеек в тех областях, где предполагается, что начальная сетка является грубой и адекватно не отражает происходящие изменения физических параметров.

Расчеты в программном пакете FLOW VISION 2.3.3 производились с использованием модели «Несжимаемая жидкость». При этом были заданы следующие граничные условия:

- входной патрубок и улика - стенка с логарифмическим законом изменения скорости;

- стенки колеса и лопатки - вращающаяся стенка с логарифмическим законом изменения скорости,

- вход в насосный агрегат - вход с давлением равным нулю,

- выход из насосного агрегата - «Нормальная скорость», м/с,

- количество фасеток расчетной сетки - 265 ООО

В качестве исходных данных для расчета использовались следующие

- скорость потока (определялась исходя из значений расхода),

- температура перекачиваемой среды,

- физические свойства перекачиваемой среды (гудрона) при исследуемых

температурах (таблица 1)

Таблица 1 - Физические свойства гудрона

Температура, °С Плотность, кг/м3 Вязкость, м2/с Теплопроводность, кДж/кг*К

250 869,676 0,905 0,119

300 843,518 0,648 0,116

350 817,361 0,503 0,112

365 809,513 0,472 0,111

380 801,666 0,445 0,110

400 791,203 0,415 0,108

Для исследований были выбраны 30 различных режимов работы насосного агрегата каждому из значений расходов (40,3 м3/ч, 48 м3/ч, 58 м3/ч, 68 м3/ч, 72,3 м'/ч) соответствовали несколько значений температуры (250 °С, 300 °С, 350 °С, 365 "С. 380 °С, 400 °С)

В ходе расчета наблюдались и контролировались все его аспекты (генерация расчетной сетки, сходимость процесса расчета, результаты расчета и их анализ)

Для всех выбранных режимов были получены картины движения жидкости в рабочей части насосного агрегата с помощью функций «Вспышки» - анимационного представления, и «Вектора» - представления направления движения и численного значения скоростей Их совместное изучение (рисунки 3, 4)

позволило выявить наличие зон вихреобразования и рециркуляции потока жидкости, которые возникают на входе в рабочее колесо, на внешних кромках лопастей и в области нагнетательного патрубка. Размеры и количество этих зон увеличиваются при снижении скорости потока. При этом могут возникать гидравлические удары и колебания потока, приводящие к местному падению давления ниже давления насыщенных паров перекачиваемого продукта.

Зоны рециркуляции и вихреобразования

а б

а - расход 40,3 м3/ч; б - расход 72,3 м3/ч Рисунок 3 - Пример картины рециркуляции и вихреобразования потока жидкости в проточной части насосного агрегата, полученной с помощью функции «Вспышки»

Зоны рециркуляции и вихреобразования а о

а - участок всасывающего патрубка; б - участок нагнетательного патрубка Рисунок 4 - Пример картины рециркуляции и вихреобразования потока жидкости в проточной части насосного агрегата при расходе 40,3 м3/ч, полученной с помощью функции «Вектора»

В результате расчетов также были получены картины распределения давления в проточной части насосного агрегата для всех исследуемых режимов. Их анализ показал, что значения давлений увеличивается от центра колеса к периферии, достигая максимальных значений на кромках в области присоединения лопаток. При этом наибольшие значения давлений характерны для режима с наименьшими температурой и расходом (рисунок 5).

а - 250 °С, 40,3 м3/ч; б - 400 °С, 72,3 м3/ч в - 250 °С, 72,3 м3/ч; г - 400 °С, 40,3 м3/ч Рисунок 5 - Распределение давления в проточной части насосного агрегата

Увеличение давления при снижении расхода можно объяснить увеличением скорости потока на выходе при неизменной скорости вращения рабочего

колеса, при снижении температуры - увеличением вязкости перекачиваемой среды (рисунки 6, 7).

1,7

1,6

40,. м7ч 72,. М3/Ч

1.5

1,4

1,3

1,2

240 260 280 300 320 340 360 380 400

о,-.

Температура <~

Рисунок 6 - Зависимость давления в проточной части центробежного насосного агрегата от температуры при максимальном (72,3 м3/ч) и минимальном (40,3 м3/ч) расходах (для промежуточных значений расхода характер зависимости аналогичен)

1,7

1,6

у = -0.0051 х 1- 1.8586 R2 = 0.9433

С

2 1,5

1 Ч

250 иС

' 400 "Г

1.3

у = -0,0032х + 1,4568 R2 = 0,9475

1,2

35

45

75

55 65

Расход, м3/ч

Рисунок 7 - Зависимость давления в проточной части центробежного насосного агрегата от расхода при максимальной (400 °С) и минимальной (250 °С) температурах (для промежуточных значений расхода характер зависимости аналогичен)

С целью верификации исследуемой модели были проведены аналогичные расчеты насосного агрегата, используя в качестве перекачиваемого сырья воду при температуре 20 °С. Расхождение результатов расчетов с результатами экспериментов по гидравлической характеристике, приведенной в паспорте насоса, составило около 3%.

В пятой главе проведена оценка напряженно-деформированного состояния рабочего колеса насосного агрегата НК 210/200 методом конечных элементов с помощью программного пакета ANS YS J 0.0.

Для расчета напряженно-деформированного состояния рабочего колеса методом конечных элементов в программном пакете SOLID WORKS 2006 была подготовлена трехмерная твердотельная модель (рисунок 8) в соответствии с чертежом завода-изготовителя, особенностью которой является то, что лопатки и диски при пересечении друг друга являют собой отдельные тела, что облегчает создание регулярной сетки конечных элементов. Модель была сохранена в формате IGES.

Рисунок 8 - Модель рабочего колеса насосного агрегата НК 210/200

для экспорта в программу ANSYS 10.0 После импорта модели в программном пакете ANS YS 10.0 были удалены лишние элементы (точки, линии, поверхности), созданные программой SOLID WORKS при построении. В качестве конечного элемента был использован 3D восьмиузловой структурный твердотельный плоский элемент SOLID185 и по-

строена упорядоченная расчетная сетка конечных элементов, показанная на рисунке 9.

Рисунок 9 - Расчетная сетка рабочего колеса насосного агрегата НК 210/200

После создания расчетной сетки была изменена действующая декартова система координат на цилиндрическую, так как расчетная модель имеет вращательное движение. Затем задавались граничные условия и скорость вращения сектора. Ось вращения совмещена с осью OZ. Внутренняя часть колеса была закреплена по осям ОХ, OZ, т.е. Ux=Uz=0. Далее задавалась скорость вращения сектора, равная 5,236 рад/с.

Анализ, который проводился с помощью программы ANS YS 10.0, состоял из трех стадий: препроцессорная подготовка, получение решения и постпроцессорная обработка. На стадии препроцессорной подготовки были выбраны координатные системы и типы конечных элементов, построена модель и сетка конечных элементов, указаны физико-механические свойства материала, выполнены необходимые действия с узлами и элементами сетки. Заданы необходимые для решения исходные данные.

Для расчетов принимались следующие механические свойства материала стали 25JI:

- модуль упругости при температурах 250-400 °С - согласно нормативно-технической документации;

- коэффициент Пуассона - 0,3;

- плотность стали - 7,85-кг/м3.

Расчет напряженно-деформированного состояния проточной части насосного агрегата в программном пакете ANS YS 10.0 проводился с учетом центробежной силы, возникающей при вращении колеса и значений давлений, полученных с помощью программного пакета FLOW VISION 2.3.3.

Расчеты показали, что максимальные напряжения и деформации наблюдаются на кромках рабочего колеса, минимальные - в его центре. Примеры напряженно-деформированных состояний рабочего колеса приведены на рисунках 10, 11. Из рисунков видно, что характер распределения напряжений и деформаций при различных режимах эксплуатации насосного агрегата аналогичен, однако значения напряжений и деформаций увеличиваются при уменьшении расхода и температуры.

а - 250 °С, 40,3 м3/ч; б - 400 °С, 72,3 м3/ч в - 250 °С, 72,3 м3/ч; г - 400 °С, 40,3 м3/ч Рисунок 10 - Примеры распределения напряжений по рабочему колесу при различных режимах эксплуатации

а - 250 °С, 40,3 м3/ч; б - 400 °С, 72,3 м3/ч в - 250 °С, 72,3 м3/ч; г - 400 °С, 40,3 м3/ч Рисунок 11 - Примеры распределения деформаций по рабочему колесу при различных режимах эксплуатации Из анализа полученных результатов (рисунки 12, 13) видно, что при всех режимах эксплуатации насосного агрегата, разрешенных технологическим регламентом работы установки, эквивалентные напряжения превышают допускаемые. Полученные результаты показывают необходимость учитывать цикличность изменения напряжений при эксплуатации центробежных насосных агрегатов для уточнения графиков планово-предупредительных ремонтов для своевременного выявления трещин рабочего колеса и предотвращения аварийных отказов в случае попадания отколотой части колеса в движущую часть насосного агрегата.

С 2

X

н X и

5 «

к во к

140 135 130 125 120 115 ПО 105 100 95

♦ 40 3 м'/ч ■ 72 3 м'/ч

-О 1719ч + 168 58 = 0,9457

240 260 280 300 320 340 360 380 400

Температура, С

Рисунок 12 - Зависимость максимальных эквивалентных напряжений рабочего колеса центробежного насосного агрегата от температуры

К П I,,

140

с 135

ОС 5 130

X

и * 125

ос

С в 120

X

и 115

X 110

и

§ ш 105

г 100

95

35

♦ 250 "С

400 "С

50 55 60 65 Расход, м'/ч

75

Рисунок 13 - Зависимость максимальных эквивалентных напряжений

рабочего колеса центробежного насосного агрегата от расхода Также для каждого режима эксплуатации было получено распределение напряжений и деформаций в различных сечениях рабочего колеса Из примера.

приведенного на рисунке 14, видно, что напряжения достигают наибольших значений на кромке колеса с внутренней стороны лопатки. Эта часть колеса также является наиболее деформируемой.

ЛИ

Т 1НЕ=10 РЛТН И. ОТ (101)1=241« Я(Ш2=1в72

Рисунок 14 - Распределение напряжений по кромке рабочего колеса от внутренней стороны одной лопатки до внешней стороны другой лопатки

при 400 °С и 72,3 м3/ч Полученные результаты расчетов подтверждаются реальными примерами разрушения кромок колес (рисунок 15). Видно, что разрушение начинается с внутренней стороны лопатки.

Рисунок 15 - Пример поврежденного рабочего колеса центробежного насосного агрегата

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1 Эксплуатация центробежных насосных агрегатов, используемых для перекачки углеводородного сырья на предприятиях нефтепереработки, происходит в нестационарном режиме При этом за исследуемый промежуток времени для насосного агрегата марки НК 210/200 установки первичной переработки нефти одного из нефтеперерабатывающих заводов колебание расхода составило около 79%, температуры - около 15%

2 Решена комплексная задача по определению гидродинамики проточной части насосных агрегатов и напряженно-деформированного состояния рабочего колеса с использованием программных пакетов SOLID WORKS 2006, FLOW VISION 2 3 3 и ANS YS 10 0, что позволило выявить места концентрации напряжений

3 Разработана методика построения трехмерной твердотельной модели для расчета гидродинамики в проточной части насосных агрегатов с помощью программного пакета FLOW VISION 2 3 3 Получены картины движения жидкости, позволяющие выявить области рециркуляции и вихрей Определено, что их количество и размеры связаны с изменением режимов эксплуатации насосных агрегатов (расхода, температуры) и плотности перекачиваемой среды Установлено, что максимальные значения давлений наблюдаются на кромках колеса в области присоединения лопаток При этом увеличение давления происходит при понижении температуры и расхода перекачиваемой жидкости Для исследуемого насосного агрегата марки НК 210/200 максимальное значение давления достигают 1,644 МПа

4 Разработана методика построения трехмерной твердотельной модели для расчета напряженно-деформированного состояния рабочего колеса в программном пакете ANS YS 10 0 с учетом центробежной силы, возникающей при вращении колеса и значений давлений, полученных с помощью программного пакета FLOW VISION 2 3 3 Расчеты показали, что максимальные напряжения и деформации наблюдаются на кромках рабочего колеса с внутренней стороны

лопатки, минимальные - в его центре При этом значения напряжений и деформаций увеличиваются при уменьшении расхода и температуры Было доказано, что для обеспечения безотказной работы исследуемого насосного агрегата марки НК 210/200 необходимо проведение корректировки параметров эксплуатации и изменения марки рабочего колеса, так как для всех исследуемых режимов максимальные эквивалентные напряжения превышают допускаемые

Основное содержание диссертации изложено в следующих научных трудах:

1 Закирничная М М Изучение напряженно-деформированного состояния рабочей части центробежных насосных агрегатов/ Закирничная М М , Сулейманов М Р // Известия ВУЗов Нефть и газ - 2007, №5 - С 84-88

2 Закирничная М М Анализ напряженно-деформированного состояния рабочих зон центробежных насосных агрегатов/ Закирничная М М , Сулейманов М Р , Девятое АР// Газ Нефть Технологии-2005 материалы IV конгресса нефтегазопромышленников России - Уфа Изд-во УГНТУ, 2005- С 299

3 Адеев И Ю Методика выявления напряженно-деформированного состояния центробежных насосных агрегатов от влияния состава перекачиваемого сырья/ Адеев И Ю , Сулейманов М Р , Закирничная ММ// Материалы 56-й науч -техн конф студентов, аспирантов и молодых ученых - Уфа Изд-во УГНТУ, 2005-С 72

4 Девятое А Р Методика расчета напряженно-деформированного состояния рабочих зон центробежных насосных агрегатов/ Девятое А Р, Сулейманов М Р , Закирничная ММ// Материалы 56-й науч -техн конф студентов, аспирантов и молодых ученых - Уфа Изд-во УГНТУ, 2005- С 60

Поникли» н iicHdiL 21 01 OS Ьуча! j офсчпая Формат f>(KK4 1 6 I jpunrvpj «Ihiml» Iкчль цифровая Vui меч i I I Upj/К ЦК) 3dKi) « M 1н;к>г|мфня <«С МУК IJPI ( С » 4ММ% г Уфй yi комшмопыкая 122 Ь

Введение

1 Основные виды дефектов центробежных насосных агрегатов 7 и влияние нестационарности процесса перекачки углеводородного сырья на накопление повреждений

1.1 Основные дефекты центробежных насосных агрегатов

1.2 ' Существующие методы выявления дефектов 11 центробежных насосных агрегатов

1.2.1 Классификация существующих методов выявления 11 дефектов центробежных насосных агрегатов

1.3 Применение вибродиагностики для выявления дефектов 17 центробежных насосных агрегатов

1.4 Влияние нестационарности процессов перекачки нефти на 21 накопление повреждений технологического оборудования

2 Описание объекта исследования

2.1 Назначение и технические характеристики

2.2 Режимы работы насосного агрегата марки НК 210/

3 Описание методики построения трехмерной модели 45 центробежного насосного агрегата с использованием программы

SOLID WORKS

3.1 Возможности программы SOLID WORKS

3.2 Построение модели твердого тела

3.3 Создание сборок

4 Методика и результаты определения распределения нагрузок 56 в рабочей зоне насосного агрегата в программе FLOW VISION 2.3.

4.1 Возможности программы FLOW VISION 2.3.3 •

4.2 Подготовка геометрии в CAD системе

4.3 Импорт в FLOW VISION 2.3.

4.4 Работа в препроцессоре. Подготовка задачи к решению

4.5 Работа в постпроцессоре

4.6 Исходные данные и результаты расчета в FLOW VISION 2.3.

5 Оценка напряженно-деформированного состояния рабочего колеса насосного агрегата НК 210/200 методом конечных элементов с помощью программного пакета ANSYS 10.

5.1 Возможности программы ANSYS 10.

5.2 Исходные данные

5.3 Определение напряженно-деформированного состояния рабочего колеса центробежного насосного агрегата марки НК 210/200, нагруженного центробежной силой и суммарным воздействием центробежной силы и давления

5.8 Результаты расчета в программном комплексе ANSYS 10.

В настоящее время в нефтегазовой промышленности используется большое количество различного оборудования, значительную часть которого составляют центробежные насосные агрегаты (ЦНА), имеющие достаточно сложную и разнообразную конструкцию. Усложнение конструкции отдельных узлов и деталей приводит к увеличению вероятности возникновения отказов и дефектов. Очевидно, что в процессе эксплуатации ЦНА, его выход из строя по вине какого-либо дефекта может привести к аварийной ситуации, а также к дополнительным затратам при ремонте. Поэтому своевременному выявлению возникновения и развития дефектов и, как следствие, предупреждению разрушения, на предприятиях нефтегазовой отрасли придается особое значение. Для этого существуют различные методы диагностики технического состояния насосных агрегатов с применением разнообразных приборов. Однако, несмотря на высокий уровень развития современных методов оценки технического состояния ЦНА, до сих пор происходит их аварийный выход из строя.

На техническое состояние ЦНА оказывают влияние различные факторы, включая и режим их эксплуатации. В связи с тем, что поставки углеводородного сырья на предприятия нефтегазовой отрасли осуществляются из различных регионов Российской Федерации, оно имеет различный химический состав. В соответствии с этим корректируются эксплуатационные параметры при его перекачке. Кроме того, для ЦНА характерна нестабильная загрузка по сырью. Это отражается на накоплении повреждений его рабочих частей. Влияние нестационарности эксплуатационных параметров в процессе перекачки углеводородного сырья на гидродинамику движения жидкости проточной части центробежных насосов и, как следствие, на изменение напряженно-деформированного состояния их рабочих частей относятся к числу нерешенных задач. Поэтому научная задача по совершенствованию методики расчета напряженно-деформированного состояния проточной части центробежных насосов с учетом эксплуатационных параметров представляет несомненную актуальность.

Целью данной работы является оценка влияния нестационарности эксплуатационных параметров в процессе перекачки углеводородного сырья на гидродинамику движения жидкости в проточной части центробежных насосов и, как следствие, на изменение напряженно-деформированного состояния их рабочих колес.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1 Сбор статистических данных по рабочим режимам ЦНА.

2 Разработка методики построения твердотельной трехмерной модели ЦНА с помощью программы SOLID WORKS 2006 для решения задач гидродинамики и прочности.

3 Изучение гидродинамики среды в проточной части центробежного насосного агрегата с использованием программы FLOW VISION 2.3.3.

4 Определение напряженно-деформированного состояния проточной части центробежного насосного агрегата методом конечных элементов с использованием программы ANSYS 10.0.

5 Разработка методики подбора оптимальных эксплуатационных параметров (температура, давление, плотность, производительность) центробежных насосных агрегатов при переработке углеводородного сырья.

Научная новизна

1 Определено, что эксплуатация насосного агрегата в пределах норм, установленных технологическим регламентом, сопровождается периодическим изменением гидродинамики в проточной части и напряженно-деформированного состояния рабочего колеса.

2 Расчетным путем получено, что максимальные эквивалентные напряжения возникают на кромках рабочего колеса в местах присоединения лопаток к дискам. При этом установлено, что для насосного агрегата марки НЕС 210/200 при параметрах эксплуатации, разрешенных технологическим регламентом, максимальные эквивалентные напряжения превышают допускаемые до 50%.

3 Доказано, что совместное использование программных пакетов SOLID WORKS 2006, FLOW VISION 2.3.3 и ANSYS 10.0 на этапе подбора марки насосных агрегатов в ходе проектирования технологической установки позволяет корректировать параметры их эксплуатации (температуру, давление, расход) с целью снижения количества отказов в процессе эксплуатации.

Практическая ценность

Разработана методика определения напряжено-деформированного состояния проточной части центробежных насосов с учетом эксплуатационных параметров.

Данная методика внедрена в ООО НПП «Химмаштехнология».

Апробация работы

Основные результаты работы докладывались на 56-й научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых УГНТУ (г. Уфа, 2005 г.); IV конгрессе нефтегазопромышленников России «Газ. Нефть. Технологии -2005».

Публикации

Содержание работы опубликовано в 4 научных трудах, из которых 1 включен в перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, выпускаемых в Российской Федерации в соответствии с требованиями ВАК Минобразования и науки РФ.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1 Эксплуатация центробежных насосных агрегатов, используемых для перекачки углеводородного сырья, происходит в нестационарном режиме. При этом за исследуемый промежуток времени для изучаемого насосного агрегата марки НК 210/200 колебание расхода составило около 79%, температуры -около 15%.

2 Решена комплексная задача по определению гидродинамики проточной части насосных агрегатов и напряженно-деформированного состояния рабочего колеса с использованием программных пакетов SOLID WORKS 2006, FLOW VISION 2.3.3 и ANSYS 10.0, что позволило выявить места концентрации напряжений.

3 Разработана методика построения трехмерной твердотельной модели для расчета гидродинамики в проточной части насосных агрегатов с помощью программного пакета FLOW VISION 2.3.3. Получены картины движения жидкости, позволяющие выявить области рециркуляции и вихрей. Определено, что их количество и размеры связаны с изменением режимов эксплуатации насосных агрегатов (расхода, температуры) и плотности перекачиваемой среды. Установлено, что максимальные значения давлений наблюдаются на кромках колеса в области присоединения лопаток. При этом увеличение давления происходит при понижении температуры и расхода перекачиваемой жидкости. Для исследуемого насосного агрегата марки НК 210/200 максимальное значение давления достигают 1,644 МПа.

4 Разработана методика построения трехмерной твердотельной модели для расчета напряженно-деформированного состояния рабочего колеса в программном пакете ANSYS 10.0 с учетом центробежной силы, возникающей при вращении колеса и значений давлений, полученных с помощью программного пакета FLOW VISION 2.3.3. Расчеты показали, что максимальные напряжения и деформации наблюдаются на кромках рабочего колеса с внутренней стороны лопатки, минимальные - в его центре. При этом значения напряжений и деформаций увеличиваются при уменьшении расхода и температуры. Было доказано, что для обеспечения безотказной работы исследуемого насосного агрегата марки НК 210/200 необходимо проведение корректировки параметров эксплуатации и изменения марки рабочего колеса, так как для всех исследуемых режимов максимальные эквивалентные напряжения превышают допускаемые.

1. Нафиков А. Ф. Выявление дефектов подшипников качения с использованием метода фазовых портретов при вибродиагностике насосных агрегатов. Дис. на соискание ученой степени кандидата технических наук— Уфа: 2004.

2. Рахмилевич 3. 3. Насосы в промышленности. М.: Химия, 1990. —240с.

3. Писаревский В.М. Основы вибрационной диагностики роторных машин: Учебное пособие. М.: ФГУП Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. Й.М. Губкина, 2004.- 120с.

4. Касьянов В. М. Гидромашины и компрессоры. — М.: Недра, 1981 —297с.

5. Елисеев Б.М. Расчет деталей центробежных насосов— М.: Машиностроение, 1975 — С. 22-25.

6. Хуснияров М. X., Абызгильдина С. Ш. Обеспечение работоспособности оборудования установок нефтепереработки. — Уфа, 2003. — 127с.

7. Дронов Д. Ф. Насосы технических средств службы горючего. -Ульяновск, 1980. -346с.

8. Степанов А.И. Центробежные и осевые насосы: Теория, конструирование и применение —М.: Машиностроение, I960 — С. 50-80.

9. Башта Т.М., Руднев С.С. Гидравлика, гидромашины, гидроприводы — М.: Машиностроение. 1982 С. 43-47.

10. Михайлов А.Н. Малюшенко В.В. Лопастные насосы: Теория, расчет и конструирование — М.: Машиностроение, 1977 — С. 7-10, 11-40.

11. Айзенштейн М.Д. Центробежные насосы для нефтяной промышленности.- М.: Гостоптехиздат, 1957. 250с.

12. Бейзельман Р.Д., Цыпкин Б.В. Подшипники качения. Справочник.-М.: Машиностроение, 1975.- 362 с.

13. Туркин А.Н. Совершенствование термодинамического метода определения внутренней работы питательного насоса. Известия ВУЗов СССР, сер. «Энергетика». 1977. - № 11.

14. Методика определения КПД нефтяного магистрального насоса термодинамическим методом ВНИИСПТнефть. Уфа, 1984. - 45 с.

15. Канатьев JI. И. Разработка термодинамического метода контроля КПД насосных агрегатов магистральных нефтепроводов с целью повышения эффективности эксплуатации.: Дис. канд. техн. наук. Москва, 1985 - 150с.

16. Faser W.H. Recirculation in centrofuqar Pumps. Word pumps, 1962, 188.-S. 227-235.

17. Покровский Б.В. Подобие виброшумовых характеристик центробежных насосов. Труды ВНИИГидромаша. 1974. - Вып. 45. -С. 50-63.

18. Покровский Б.В., Рубинов В.Я. К расчету уровней вибрации центробежных насосов. Труды ВНИИГидромаша. 1971. - Вып. 42. - С. 146-151

19. Селезский А.И., Ким Я.А. Методы и средства снижения шума и вибрации судовых гидравлических систем. JL: ЛКИ, 1985. - 80 с.

20. Коллакот Р.А. Диагностирование механического оборудования: Пер. с англ.- JL: Судостроение, 1980.- 296 с.

21. Фармазов С.А. Оборудование нефтеперерабатывающих заводов и его эксплуатация.-М.: Химия, 1984.- 328 с.

22. Яременко О.В. Испытания насосов: Справочное пособие. М.: Машиностроение, 1976. - 225 с.

23. Макаров Р.А., Шолом A.M. Диагностирование объемных гидромашин термодинамическим методом. Динамические методы испытаний и диагностирования машин-автоматов и автоматических линий. -М.: Наука, 1981.

24. Кочетков Н.В., Грешняев В.А., Акбердин A.M. и др. Повышение эффективности насосов в режимах недогрузки. Трубопроводный транспорт нефти. 2000. - № 12. - С. 12-13.

25. Татсун Юаса и Татсуо Хината. Пульсирующий поток за рабочим колесом.: Доклад № 174-7. Бюллетень, т. 22, № 174, декабрь 1979 г.

26. Зайдель А.Н. Погрешности измерений физических величин. JL: Наука, 1985.

27. Альтшуль А.Д., Киселев П.Г. Гидравлика и аэродинамика. М., Стройиздат, 1975.

28. Альтшуль А.Д., Киселев П.Г. Гидравлика и аэродинамика (основы механики жидкости). М., Стройиздат, 1965.

29. Альтшуль А.Д. Местные гидравлические сопротивления при движении вязких жидкостей. М., Гостоптехиздат, 1962.

30. Высокооборотные лопаточные насосы. Под ред. д-ра техн. наук Б.В. Овсянникова и В.Ф. Чебаевского. М., Машиностроение. 1975.

31. Думов В.И., Пешкин М.А. Исследование кавитации в колесе центробежного насоса.-Теплоэнергетика, 1959, № 12, с. 46-51.

32. Джекобсон Д.К. О механизме срыва напора на входном участке кавитирующих насосов. Пер. с англ. Тр. амер. общ. инж.-мех., М., 1964. № 2, с. 166-167.

33. Жукова Т.И. Некоторые вопросы всасывания центробежных насосов, перекачивающих жидкость. ИВУЗ. Сер. нефть и газ, 1962. № 4, с. 8186.

34. Куценко В.А., Бражник В.П. Повышение надежности работы подпорных нефтяных насосов на недогрузочных режимах. Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов, 1977, № 10, с. 27-30.

35. Ломакин А.А. Центробежные и пропеллерные насосы. М., Машгиз,1950.

36. Пфлейдерер К. Лопаточные машины для жидкости и газов. Пер. с англ. М., Мир, 1960.

37. Рахматуллин Ш.И., Колпаков Л.Г. К вопросу о влиянии свойств нефти и вязких нефтепродуктов на условия всасывания центробежных насосов. Транспорт и хранение нефти и нефтепродуктов, 1971, № 1, с. 28-36.

38. Рычагов В.Р. Флоринский М.М. Насосы и насосные станции. М., Колос, 1975.

39. Степанов А. И. Центробежные и осевые насосы. Пер. с англ. М. Мир, 1970.

40. Суханов Д. Я. Работа лопастных насосов на вязкой жидкости. М., Машгиз, 1952.

41. Барков А.В., Баркова Н.А., Азовцев Ю.А. Мониторинг и диагностика роторных машин по вибрации. Учебное пособие. СПбГМТУ, 2000 г.

42. Дессинг О. Испытание конструкций. Нэрум: «Брюль и Къер», 1989.

43. Дон Э.А., Солонец Б.П. Расцен-тровка и вибрация валов мощных турбоагрегатов. Теплоэнергетика. 1973. № 5.

44. Коллакот Р.А. Диагностика повреждений. М.: Мир, 1989.

45. Максимов В.П., Егоров И.В., Карасев В.А. Измерение, обработка и анализ быстропеременных процессов в машинах. М.: Машиностроение, 1987, 208с.

46. Теория машин и механизмов: Учеб. для втузов / К.В. Фролов, С.А. Попов, А.К. Мусатов и др. Под ред. К.В. Фролова. М.: Высш. шк., 1987. 496 с.

47. Технические средства диагностирования: Справочник / Под общ. ред. чл.- корр. АН СССР В.В. Клюева. 1989. 672с.

48. Фролов К.В. Проблемы надежности и ресурса изделий машиностроения / Проблемы надежности и ресурса в машиностроении. Сб. под ред. К.В. Фролова М.: Наука, 1986. С. 5-35.

49. Пустыльник Е.И. Статические методы анализа и обработки наблюдений. -М.: Наука, 1968.

50. Гумеров А. Г., Гумеров Р. С. Диагностика оборудования нефтеперекачивающих станций. М.: Недра, 2003. - 347с.

51. Ширман А.Р., СоловьевА.Б. Практическая вибродиагностика и мониторинг состояния механического оборудования. Москва, 1996.

52. Колпаков Л.Г., Рахматуллин Ш.И. Кавитация в центробежных насосах при перекачке нефтей и нефтепродуктов. — М.: Недра, 1980. 143с.

53. Артюхов А.В., Бронштейн Б.З. Исследование статистическиххарактеристик пульсации давления для диагностирования насосных агрегатов: ЦНИИГА. Куйбышев: КуАИ, 1987.

54. Расчет и конструирование машин и аппаратов химических производств/ Под ред. М. Ф. Михалева -Л.Машиностроение, Ленингр. отделение, 1984.-301 с.

55. Конструирование и расчет машин химических производств/Под ред. Э. Э. Кольман-Иванова- М.Машиностроение, 1985. 408 с.

56. Малюшенко В. В. Динамические насосы: Атлас. М:Машиностроение, 1984.-84 с.

57. Насосы. Справочное пособие (пер. с нем.). М.: Машиностроение, 1979.-502 с.

58. Центробежные консольные насосы общего назначения типов К и КМ: Каталог. М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1977. - 18 с.

59. Орлов П. И. Основы конструирования. М.: Машиностроение, 1988.-560 с.

60. Рахмилевич 3.3. Насосы в химической промышленности. М.: Химия, 1990.-240 с.

61. Есьман И. Г. Насосы. М.: Гостоптехиздат, 1954. - 285 с.

62. Соколов В.И. Основы расчета и конструирования машин и аппаратов пищевых производств. М.: Машиностроение, 1983. - 447 с.

63. Лобачев П. В. Насосы и насосные станции. М.: Стройиздат, 1983.191 с.

64. Белецкий Д. Г. Прогрессивная технология насосостроения. М.: Машиностроение, 1969. - 368 с.

65. Дуров В. С. и др. Эксплуатация и ремонт компрессоров и насосов. -М.: Химия, 1980.-272 с.

66. Повышение эксплуатационной надежности нефтезаводского оборудования. Сборник научных трудов. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1990. 145 с.

67. Фарамазов С. А. Ремонт и монтаж оборудования химических и нефтеперерабатывающих заводов. М.: Химия, 1971. 295 с.

68. Берлин М. А. Ремонт и эксплуатация насосов нефтеперерабатывающих заводов. М.: Химия, 1979. 279 с.

69. Киселев Г.Ф., Мыслицкий Е. Н., Рахмилевич 3. 3. Техническое обслуживание и ремонт центробежных компрессорных машин. М.: Химия, 1979. 128с.

70. Елин В.И., Солдатов К.Н., Соколовский С.М. Насосы и компрессоры. Гостоптехиздат, 1960.

71. Михайлов А. К., Малюшенко В. В. Конструкции и расчет центробежных насосов высокого давления. М., Машиностроение, 1971.

72. Насосы. Каталог-справочник. М.—Л., Машгиз, 1960.

73. Центробежные компрессорные машины/Ф. М. Чистяков, В. В. Игнатенко, Н. Г. Романенко, Е. С. Фролов. М., Машиностроение, 1969.

74. Байбаков О.В., Зеегофер О.И. Гидравлика и насосы. ГЭИ, 1957.

75. Насосы. Каталог-справочник. ВИГМ, ГНТИ, 1960.

76. Степанов А., Сталь X. Некоторые вопросы теории центробежных насосов и воздуходувок. ЦНИИТМАШ, 1962.

77. Рис В.Ф. Центробежные компрессорные машины. Машиностроение, 1964.

78. Доброхотов В.Д. и Клубничкин А.К Влияние некоторых геометрических факторов на усилия, действующие на ротор центробежного нагнетателя. «Энергомашиностроение», 1966, № 9.

79. Samarasekerd Н. Detection of inception of cairtextion or Lamaging recirculation in centrifugal pumps. World pumps, 1984, December. S. 428-431.

80. Рахмилевич 3.3., Радзин И.М., Фарамазов C.A. Справочник механика химических и нефтехимических производств.- М.: Химия, 1985. 592 е., ил.

81. Рудин М.Г., Смирнов Г.Ф. Проектирование нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов.- Л.: Химия, 1984.- 256 с.

82. Машиностроение. Энциклопедия/Ред. совет: К.В. Фролов и др. М: Машиностроение. Т. IV-12.

83. Жук Н.П. Курс теории коррозии и защиты металлов.- М.: Металлургия, 1976 г.- 472 с.

84. Мустафин Ф.М., Кузнецов Н.В., Васильев Г.Г. и др. Защита от коррозии. Том 1: учебное пособие.- С-Пб: Недра, 2005. — 620 е., ил.

85. Мюррей Д. SOLID WORKS. Издание 2-ое.- М.: Издательство «ЛОРИ», 2003.

86. Закирничная М.М., Р.А. Зарипов, Е.И. Иванова, Р.Н. Гатин, P.M. Гилимьянов Твердотельное моделирование при проектировании опасных производственных объектов/Мировое сообщество: проблемы и пути решения: сб. науч. ст.- Уфа: Изд-во УГНТУ, 2004.- №17.

87. Башта Т.М., Руднев С.С. и др. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы.- М.: Машиностроение, 1982.- 423 с.

88. Богомолов А.И., Михайлов К.А. Гидравлика.- М.: Изд-во литературы по строительству, 1965.- 632 с.

89. Система моделирования движения жидкости и газа FLOW VISION Версия 2.3. Руководство пользователя.- М.: ООО «ТЕСИС».

90. Балакирев Ю.А. Термодинамические свойства нефти и газа.- М.: Недра, 1972 г., 190 с.

91. Папок К.К. Словарь по топливам, маслам, смазкам, присадкам и специальным жидкостям. Изд. 4-ое пер. и доп.- М.: Химия, 1975 г.

92. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям.1. М.:

93. Нефти СССР. Справочник. Т.1-4.- М.: Химия, 1971. Т. 1, 504 с.

94. Рид Р., Праустинц Дж., Шервуд т. Свойства газов и жидкостей.- Л.:1. Химия, 1982. 591 с.

95. Рябин В.А., Остроумов М.А., Свит Т.Ф. Термодинамические свойства веществ.- М.: Химия, 1987. 392 с.

96. Динамика газовых пузырьков и аэрозолей.- Казань: Казанский государственный университет им. В.И. Ульянова-Ленина, 2003. 308 с.

97. Манилык Т., Ильин К. Практическое применение программного комплекса ABAQUS в инженерных задачах/МФТИ, Тесис.- 2006 г.

98. М.М. Закирничная, М.Р. Сулейманов Изучение напряженно-деформированного состояния рабочей части центробежных насосных агрегатов/ Известия высших учебных заведений. Нефть и газ: научно-теоретический журнал Тюмень ТГНГУ, 2007, №5.- 84-88 с.

99. Тимонин А.С. Основы конструирования и расчета химико-технологического и природоохранного оборудования: Справочник.- Калуга: Издательство Н. Бочкаревой, 2002 г.

100. Марочник сталей и сплавов/ В.Г. Сорокин, А.В. Волосникова, С.А. Вяткин и др.; под общ. ред. В.Г. Сорокина.- М.: Машиностроение, 1989. 640 с.

101. Марочник сталей и сплавов. 2-е изд. доп. и испр./А.С. Зубченко, М.М. Колосков, Ю.В. Каширский и др.; под общ. ред. А.С. Зубченко.- М.: Машиностроение, 2003. 784 с.

102. Терентьев В.Ф. Усталостная прочность металлов и сплавов.- М.: Интермет Инжиниринг, 2002.- 288 е., ил.

103. Механические испытания. Расчет и испытания на прочность.- М.: Стандартинформ, 2005.

104. Коллинз Дж. Повреждение металлов в конструкциях. Анализ, предсказание, предотвращение.- М.: Мир, 1984. 624 с.

105. Шубин B.C. Прикладная надежность химического оборудования: Учебное пособие.- Калуга: Изд-во Н.Бочкаревой, 2002.- 296 с.

106. Гаркунов Д.Н. Триботехника.- М.: Машиностроение, 1985. 424 е.,ил.

107. Шанявский А.А. Моделирование усталостных разрушений металлов. Синергетика в авиации.- Уфа: Изд-во научно-технической литературы «Монография», 2007.- 498 с.

108. Сейнов Ю.С. Взаимосвязь контактных напряжений и метрических параметров уплотнительных поверхностей клиновых задвижек, http: //www.npa-arm.org/semkon/htm/07.htm. 5 с.

109. Давыдов В.П., Кирьянов Ю.Г. Анализ аварийности и травматизма на предприятиях, подконтрольных Госгортехнадзору России // Безопасность труда в промышленности. — 1999. №4. - С. 2-6.