2411-3336 2541-9404 Записки Горного института Journal of Mining Institute Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины ΙΙ Empress Catherine II Saint Petersburg Mining University 10.31897/pmi.2018.4.407 pmi-12314 https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/12314 Электромеханика и машиностроение Electromechanics and mechanical engineering Electric drive setting torque calculation method in electric drive shut-off valve system with rectilinea displacement of the valve closure Методика расчета величины крутящего момента настройки электропривода в системе электроприводной запорной арматуры с прямолинейным перемещением запорного органа Vasin S. A. Васин С. А. Vasin S. A. vasin_sa53@mail.ru Тульский государственный университет (Тула, Россия) Tula State University (Tula, Russia) Plakhotnikova E. V. Плахотникова Е. В. Plakhotnikova E. V. e_plahotnikova@mail.ru Тульский государственный университет (Тула, Россия) Tula State University (Tula, Russia) 24 08 2018 2018 232 407 412 25 03 2018 22 05 2018 24 08 2018 © 2018 С. А. Васин, Е. В. Плахотникова © 2018 S. A. Vasin, E. V. Plakhotnikova 2018 С. А. Васин, Е. В. Плахотникова S. A. Vasin, E. V. Plakhotnikova Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) This article is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License (CC BY 4.0) https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/12314

Представлена новая методика расчета величины крутящего момента настройки электропривода в системах электроприводной запорной арматуры как основных элементов, обеспечивающих безопасность нефтяных трубопроводов и магистральных газопроводов. Методика позволяет при минимальном объеме входной информации о характеристиках элементов системы (электропривода, запорной арматуры, системы управления) произвести расчет достаточного значения крутящего момента настройки электропривода и гарантировать соответствие фактического крутящего момента при полной остановке системы расчетному крутящему моменту, установленному статическими методами. Уточнение параметров настройки проводится путем экспериментального определения протечек среды при пошаговом снижении крутящего момента в пределах регулирования электропривода. Использование методики на стадии проектирования позволяет при эксплуатации систем снизить нежелательные нагрузки, возникающие в запорной арматуре со стороны электропривода, обеспечивая надежную работу трубопроводных систем, транспортирующих минеральное сырье.

A new method for calculating the setting torque magnitude of the electric drive in the electric drive shut-off system as the main elements ensuring the safety of oil pipelines and main gas pipelines is presented. The method allows to calculate a sufficient value of the torque of the drive adjustment with a minimum volume of input information about the system elements characteristics (electric drive, shut-off valve, control system) and to ensure that the actual torque is met when the system is completely stopped by the calculated torque specified by static methods. Clarification of the tuning parameters is carried out by means of experimental determination of environmental leaks with a step-by-step decrease in the torque within the regulation of the electric drive. The use of the technique at the design stage allows, during the operation of the systems, to reduce undesirable loads arising in the shut-off valves from the side of the electric drive, ensuring reliable operation of pipeline systems transporting mineral raw materials.

 Ключевые слова электроприводная запорная арматура методика силового расчета надежность качество Keywords electric shut-off valves force calculation method reliability quality Абрамович Б.Н. Проблемы обеспечения энергетической безопасности предприятий минерально-сырьевого комплекса / Б.Н. Абрамович, Ю.А. Сычев // Записки Горного института. 2016. Т. 217. С. 132-139. Abramovich B.N., Sychev Yu.A. Problems of ensuring energy security of enterprises of the mineral and raw complex. Zapiski Gornogo instituta. 2016. Vol. 217, p. 132-139 (in Russian). Васин С.А. Практический опыт обеспечения качества технических систем при взаимодействии производителей в общем потоке создания ценности конечного продукта / С.А.Васин, Е.В.Плахотникова // Управление качеством в нефтегазовом комплексе. 2017. № 1. С. 37-39. Vasin S.A., Plakhotnikova E.V. Practical experience of ensuring the quality of technical systems in the interaction of producers in the overall flow of value creation of the final product. Upravlenie kachestvom v neftegazovom komplekse. 2017. N 1, p. 37-39 (in Russian). Гуревич Д.Ф. Расчет и конструирование трубопроводной арматуры. Л.: Машиностроение, 1969. 887 с. Gurevich D.F. Calculation and design of pipeline fittings. Leningrad: Mashinostroenie, 1969, p. 887. Максаров В.В. Моделирование и управление динамическими свойствами технологических систем / В.В.Максаров, П.В.Леонидов // Записки Горного института. 2014. Т. 209. С. 71-77. Maksarov V.V., Leonidov P.V. Modeling and management of dynamic properties of technological systems. Zapiski Gornogo instituta. 2014. Vol. 209, p. 71-77 (in Russian). Максаров В.В. Теория и практика моделирования и управления в области прогнозирования динамических свойств технологических систем / В.В.Максаров, Ю.Ольт // Металлообработка. 2012. № 2 (68). С. 5-12. Maksarov V.V., Ol't Yu. Theory and practice of modeling and management in the field of forecasting the dynamic properties of technological systems. Metalloobrabotka. 2012. N 2 (68), p. 5-12 (in Russian). Плахотникова Е.В. Результаты исследования систем «электропривод – запорная арматура» с позиции технической эффективности и энергопотребления // Известия ТулГУ. Технические науки. Тула: Изд-во ТулГУ, 2016. Вып. 3. С. 230-237. Plakhotnikova E.V. The results of research of the systems «electric drive – stop valves» in terms of technical efficiency and energy consumption. Izvestiya TulGU. Tekhnicheskie nauki. Tula: Izd-vo TulGU, 2016. Iss. 3, p. 230-237 (in Russian). СТ ЦКБА 002-2003 Арматура трубопроводная. Задвижки. Методика силового расчета. СПб: НПФ ЦКБА, 2003. 69 с. ST CKBA 002-2003 Pipe fittings. Pistons. Method of force calculation. St. Petersburg: NPF TsKBA, 2003, p. 69 (in Russian). Шпаков О.Н. О расчетах нагрузок в электроприводной арматуре // Арматуростроение. 2005. № 5. С. 48-51. Shpakov O.N. Of loads calculations in the electric drive armature. Armaturostroenie. 2005. N 5, p. 48-51 (in Russian). Antsev V.Y. Improvement in production process for pipelines manufacturing based on quality management method/ V.Y.Antsev, N.A.Vitchuk, V.V.Miroshnikov // Procedia Engineering. Ser. «International Conference on Industrial Engineering, ICIE 2017». St. Petersburg: Saint-Peterburg Polytechnic University, 2017. P. 950-957. Antsev V.Y., Vitchuk N.A., Miroshnikov V.V. Improvement in production process for pipelines manufacturing based on quality management method. Procedia Engineering. Ser. «International Conference on Industrial Engineering, ICIE 2017». St. Petersburg: Saint-Peterburg Polytechnic University, 2017, p. 950-957. Gorlenko O. Development of management methodology for engineering production quality / O.Gorlenko, V.Miroshnikov, N.Borbatc // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. International Conference on Mechanical Engineering, Automation and Control Systems 2015, MEACS 2015. 2016. P. 66-70. DOI: 10.1088/1757-899X/124/1/012012 Gorlenko O., Miroshnikov V., Borbatc N. Development of management methodology for engineering production quality. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. International Conference on Mechanical Engineering, Automation and Control Systems 2015, MEACS 2015. 2016, p. 66-70. DOI: 10.1088/1757-899X/124/1/012012 Dynamic synthesis of technological equipment for the manufacture of precision articles/ A.G. Ivakhnenko, V.V.Kuts, A.Yu.Altukhov, E.O.Ivakhnenko // Chemical and Petroleum Engineering. 2015. Vol. 51. № 7. P. 445-451. DOI: 10.1007/s10556-015-0066-4 Ivakhnenko A.G., Kuts V.V., Altukhov A.Yu., Ivakhnenko E.O. Dynamic synthesis of technological equipment for the manufacture of precision articles. Chemical and Petroleum Engineering. 2015. Vol. 51. N 7, p. 445-451. DOI: 10.1007/s10556-015-0066-4 Maksarov V. Determining the load on support rollers the pipe conveyor belt / V.Maksarov, E.Zlotnikov, J.Olt // Annals of DAAAM and Proceedings of the International DAAAM Symposium. 2017. P.0209-0215. DOI: 10.2507/28th.daaam.proceedings.028 Maksarov V., Zlotnikov E., Olt Ju. Determining the load on support rollers the pipe conveyor belt. Annals of DAAAM and Proceedings of the International DAAAM Symposium. 2017, p.0209-0215. DOI: 10.2507/28th.daaam.proceedings.028 Maksarov V.V. Dynamic Stabilization of Technological Systems for Processing Edge Cutting Through Local Metstability / V.V.Maksarov, J.Olt, M.Madissoo // USB Proceedings. IEEE International Symposium on Assembly and Manufacturing, 25th-27th May 2012, Tampere Hall. Tampere, Finland. P. 6-12. Maksarov V.V., Olt Ju., Madissoo M. Dynamic Stabilization of Technological Systems for Processing Edge Cutting Through Local Metstability. USB Proceedings. IEEE International Symposium on Assembly and Manufacturing, 25th-27th May 2012, Tampere Hall. Tampere, Finland, p. 6-12. Plakhotnikova Elena V. Quality and Competitiveness Improvement of NPP Safety Systems // IEEE Conference on quality management, transport and information security, information technologies (IT&MQ&IS). Nalchik, Russia, 2016. P. 41-42. DOI: 10.1109/ITMQIS.2016.7751946 Plakhotnikova Elena V. Quality and Competitiveness Improvement of NPP Safety Systems. IEEE Conference on quality management, transport and information security, information technologies (IT&MQ&IS). Nalchik, Russia, 2016. p. 41-42. DOI: 10.1109/ITMQIS.2016.7751946 Rudenko A.A. Increase of stability of functioning of a production system of machine-building enterprise/ A.A.Rudenko, D.V.Antipov, M.O.Iskoskov // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering 6. Ser. «6th International Scientific Practical Conference on Innovative Technologies and Economics in Engineering». 2015. P. 012-071. DOI: 10.1088/1757-899X/91/1/012071 Rudenko A.A., Antipov D.V., Iskoskov M.O. Increase of stability of functioning of a production system of machinebuilding enterprise. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering 6. Ser. «6th International Scientific Practical Conference on Innovative Technologies and Economics in ngineering». 2015, p. 012-071. DOI: 10.1088/1757-899X/91/1/012071 Zhou K. A review of electrical load classification in smart grid environment/ K.Zhou, S.Yang, C.Shen // Renewable & Sustainable Energy Reviews. 2013. Vol. 24. P. 103-110. Zhou K., Yang S., Shen C. A review of electrical load classification in smart grid environment. Renewable & Sustainable Energy Reviews. 2013. Vol. 24, p. 103-110.