avroenОмский научный вестник. Серия "Авиационно-ракетное и энергетическое машиностроение"Omsk Scientific Bulletin. Series Aviation-Rocket and Power Engineering2588-03732587-764XОмский государственный технический университет10.25206/2588-0373-2026-10-2-5-13STQGNQavroen-168Research ArticleЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ И ХИМИЧЕСКОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕPOWER AND CHEMICAL ENGINEERINGСнижение шумовых характеристик трубопроводной обвязки центробежных компрессоровReduction of noise characteristics of the piping of centrifugal compressorsВаняшовА. Д.VanyashovA. D.

Ваняшов Александр Дмитриевич - доктор технических наук, доцент, профессор кафедры «Холодильная и компрессорная техника и технология».

644050, Омск, пр. Мира, 11

AuthorID (РИНЦ) 285096, AuthorID (SCOPUS) 8300390600

Aleksandr D. Vanyashov - Doctor of Technical Sciences, Associate Professor, Professor of the Refrigeration and Compressor Equipment and Technology Department, Omsk State Technical University.

Mira Ave., 11, Omsk, 644050

AuthorID (RSCI) 285096, AuthorID (SCOPUS) 8300390600

adv@omgtu.ruЖерелевичА. В.ZherelevichA. V.

Жерелевич Александр Витальевич - начальник группы отдела по проектированию компрессорных станций.

644042, Омск, ул. Иртышская набережная, 11/1

Aleksandr V. Zherelevich - Head of the Group of the Compressor Station Design Department, OJSC “Sibneftetransproekt”.

Irtyshskaya Naberezhnaya St., bld. 11/1, Omsk, 644042

jav@sntp.ruОмский государственный технический университетРоссияOmsk State Technical UniversityRussian FederationОАО «Сибнефтетранспроект»РоссияOJSC “Sibneftetransproekt”Russian Federation202612072026102513Copyright © Ваняшов А.Д., Жерелевич А.В., 20262026Ваняшов А.Д., Жерелевич А.В.Vanyashov A.D., Zherelevich A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ariem.omgtu.ru/jour/article/view/168

Целью исследования является снижение шумовых показателей газоперекачивающих компрессорных станций при минимизации затрат на звукоизоляцию технологических трубопроводов.

В статье были использованы расчётные методы исследования звукоизолирующей способности материалов и покрытий, а также выполнена оценка снижения уровня аэродинамического шума, излучаемого центробежным компрессором, работающим в составе газоперекачивающего агрегата с приводом от газотурбинной установки мощностью 16 МВт на компрессорной станции магистрального газопровода. Вместо традиционных решений с нанесением звукоизоляционных покрытий на элементы наружной трубопроводной обвязки центробежного компрессора и всей компрессорной станции были рассмотрены альтернативные варианты, которые заключаются в минимизации звукоизоляционных покрытий, локализуя их только на нагнетательном патрубке компрессора для эффекта теплоизоляции. Показано, что увеличение толщины стенки трубопроводов на 50 % выше расчётного значения, соответствующего классу прочности материала трубопровода, в совокупности с применением в проточной части центробежного компрессора безлопаточных диффузоров сказывается на снижении уровня звукового давления в девяти расчётных октавных полосах частот, что аналогично нанесению звукоизоляционного покрытия.

Результаты проведенных исследований подтвердили целесообразность и эффективность по достижению приемлемых уровней шума, а также продемонстрировали упрощение обслуживания и диагностики трубопроводов компрессорной станции.

The purpose of the research is to reduce the noise indicators of gas compressor stations while minimizing the cost of sound insulation of process pipelines.

The authors use calculated methods for studying the sound-insulating ability of materials and coatings. Moreover, the authors conduct an assessment of the reduction in the level of aerodynamic noise emitted by a centrifugal compressor operating as a part of the gas compressor unit of the 16 MW gas turbine at the compressor station of the main gas pipeline. Instead of traditional solutions with sound insulation coatings on the elements of the external piping of the centrifugal compressor and the entire compressor station, the article considers alternative options, which consist in minimizing sound insulation coatings and localizing them only on the discharge nozzle of the compressor for the effect of heat insulation. The authors demonstrate that an increase in the wall thickness of pipelines on 50 % higher than the calculated value corresponding to the strength class of the pipeline material, together with the use of blade-free diffusers in the flow section of the centrifugal compressor affects the decrease in the sound pressure level in nine calculated octave frequency bands, which is similar to the application of a sound insulation coating.

The obtained results confirm their feasibility and effectiveness in achieving acceptable noise levels and also prove simplifying maintenance and diagnostics of the compressor station pipelines.

компрессорная станциягазоперекачивающий агрегатцентробежный компрессортрубопроводная обвязказвукоизоляционные покрытиязвукопоглощающие материалыакустический расчётcompressor stationgas compressor unitcentrifugal compressorpipingsound insulation coatingssound absorbing materialsacoustic calculationReferencesСоколинский Л. И., Лопатин А. С., Глянцева Е. С. Оценка высокочастотной вибрации технологических трубопроводов центробежных компрессоров по уровню звука // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. 2025. № 1 (145). С. 42–47. EDN: TWMEUS.Sokolinsky L. I., Lopatin A. S., Glyantseva E. S. Evaluation of high-frequency vibration of process pipelines of centrifugal compressors by sound level. Equipment and Technologies for Oil and Gas Complex. 2025;1(145):42–47. EDN: TWMEUS. (In Russ.).Соколинский Л. И., Лопатин А. С., Владимирова Е. С. Об оценке воздействия акустического шума на персонал компрессорных станций при применении средств индивидуальной защиты // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. 2023. № 1 (133). С. 58–61. https://doi.org/10.33285/1999-6934-2023-1(133)-58-61. EDN: QDUALM.Sokolinsky L. I., Lopatin A. S., Vladimirova E. S. Assessment of the acoustic noise impact on the personnel of compressor stations when using personal protective equipment. Equipment and Technologies for Oil and Gas Complex. 2023;1(133):58–61. https://doi.org/10.33285/1999-6934-2023-1(133)-58-61. EDN: QDUALM. (In Russ.).Соколинский Л. И., Глянцева Е. С. О влиянии режимов работы компрессорной станции на характеристики шума у технологических трубопроводов // Защита окружающей среды в нефтегазовом комплексе. 2023. № 4 (313). С. 54–59. https://doi.org/10.33285/2411-7013-2023-4(313)-54-59. EDN: NQWIFW.Sokolinskiy L. I., Glyantseva E. S. On the influence of compressor station operating modes on the noise characteristics of technological pipelines. Environmental Protection in Oil and Gas Complex. 2023;4(313):54–59. https://doi.org/10.33285/2411-7013-2023-4(313)-54-59. EDN: NQWIFW. (In Russ.).Соколинский Л.И., Владимирова Е.С. Результаты экспериментальной оценки применения шумоизоляции надземных технологических трубопроводов центробежных компрессоров // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. 2022. № 4 (130). С. 64–68. https://doi.org/10.33285/1999-6934-2022-4(130)-64-68. EDN: OVOZRD.Sokolinsky L. I., Vladimirova E. S. The results of experimental evaluation of the application of noise insulation of on-land technological pipelines of centrifugal compressors. Equipment and Technologies for Oil and Gas Complex. 2022;4(130):64–68. https://doi.org/10.33285/1999-6934-2022-4(130)-64-68. EDN: OVOZRD. (In Russ.).Соколинский Л. И., Лопатин А. С. Об оценке эффективности применения шумоизоляционных покрытий трубопроводов компрессорных станций // Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса. 2018. № 4. С. 62–68. https://doi.org/10.30713/1999-6934-2018-4-62-68. EDN: XVLVRZ.Sokolinskiy L. I., Lopatin A. S. On the issue of the evaluation of the noise insulation coatings effectiveness for the compressor station’s pipelines. Equipment and Technologies for Oil and Gas Complex. 2018;4:62–68. https://doi.org/10.30713/1999-6934-2018-4-62-68. EDN: XVLVRZ. (In Russ.).Соколинский Л. И., Лопатин А. С., Завьялов А. П., Владимирова Е. С. Испытания однослойного звукоизолирующего кожуха на основе пеностекла для трубопроводов центробежных компрессоров // Труды Российского государственного университета нефти и газа имени И. М. Губкина. 2022. № 3 (308). С. 101–109. https://doi.org/10.33285/2073-9028-2022-3(308)-101-109. EDN: XVLQVO.Sokolinskij L. I., Lopatin A. S., Zav`yalov A. P., Vladimirova E. S. Tests of a single-layer soundproof casing based on foam glass for pipelines of centrifugal compressors. Proceedings of Gubkin University. 2022;3(308):101–109. https://doi.org/10.33285/2073-9028-2022-3(308)-101-109. EDN: XVLQVO. (In Russ.).Соколинский Л. И., Сидорина А. В., Толстихин Ю. Ю, Блинов Ф. В. Современное состояние и перспективы развития звукоизоляции надземных технологических трубопроводов и оборудования компрессорных и газораспределительных станций ПАО «Газпром» // Газовая промышленность. 2016. № 11 (745). С. 92–98. EDN: XBTANX.Sokolinsky L. I., Sidorina A. V., Tolstichin Yu. Yu., Blinov F. V. The current state and prospects for the development of sound insulation in above-ground process pipelines and equipment of compressor and gas-distributing plants of Gazprom, PJSC. Gas Industry. 2016;11(745):92–98. EDN: XBTANX. (In Russ.).Ангалев А. М., Егоров И. Ф., Мартынов А. И., Соколинский Л. И. Шумоизоляция и контролепригодность наземных технологических трубопроводов газоперекачивающих агрегатов // Газовая промышленность. 2011. № 9 (664). С. 60–64. EDN: NYJETP.Angalev A. M., Egorov I. F., Martynov A. I., Sokolinskiy L. I. Shumoizolyatsiya i kontroleprigodnost’ nazemnykh tekhnologicheskikh truboprovodov gazoperekachivayushchikh agregatov. Gas Industry. 2011;9(664):60–64. EDN: NYJETP. (In Russ.).Терехов А. Л. Охрана труда персонала компрессорных станций. Снижение уровней шума открытых участков трубопроводов // Газовая промышленность. 2022. № 8 (836). С. 112–116. EDN: ZSVIZF.Terekhov A. L. Occupational health and safety of compressor station staff. Reducing the noise level of open pipeline sections. Gas Industry. 2022;8(836):112–116. EDN: ZSVIZF. (In Russ.).Терехов А. Л., Сидорина А. В. Повышение безопасности эксплуатации технологических трубопроводов методами звукоизоляции // Газовая промышленность. 2018. № 5 (768). С. 96–97. EDN: XMYFRR.Terekhov A. L., Sidorina A. V. Operational safety improvement of industrial pipelines by sound insulation methods. Gas Industry. 2018;5(768):96–97. EDN: XMYFRR. (In Russ.).Волынец И. Г., Терехов А. Л., Сидорина А. В., Каширин А. Б. Защита от шума открытых участков газопроводов акустическими конструкциями на основе эластомерных материалов // Газовая промышленность. 2021. № 2 (812). С. 108–116. EDN: OWXUUQ.Volynets I. G., Terekhov A. L., Sidorina A. V., Kashirin A. B. Noise protection of gas pipelines' open sections by using elastomer-based acoustic structures. Gas Industry. 2021;2(812):108–116. EDN: OWXUUQ. (In Russ.).Raitor T., Neise W. Sound generation in centrifugal compressors. Journal of Sound and Vibration. 2008;314(3-5):738–756. https://doi.org/10.1016/j.jsv.2008.01.034.Raitor T., Neise W. Sound generation in centrifugal compressors. Journal of Sound and Vibration. 2008;314(3-5):738–756. https://doi.org/10.1016/j.jsv.2008.01.034.Galindo J., Tiseira A., Navarro R., Lуpez M. A. Influence of tip clearance on flow behavior and noise generation of centrifugal compressors in near-surge conditions. International Journal of Heat and Fluid Flow. 2015;52:129–139. https://doi.org/10.1016/j.ijheatfluidflow.2014.12.004. EDN: UQZUIP.Galindo J., Tiseira A., Navarro R., Lуpez M. A. Influence of tip clearance on flow behavior and noise generation of centrifugal compressors in near-surge conditions. International Journal of Heat and Fluid Flow. 2015;52:129–139. https://doi.org/10.1016/j.ijheatfluidflow.2014.12.004. EDN: UQZUIP.Zhou H., Mao Y., Zhang Q. [et al.]. Vibro-acoustics of a pipeline centrifugal compressor part I. Experimental study. Applied Acoustics. 2018;131:112–128. https://doi.org/10.1016/j.apacoust.2017.10.011.Zhou H., Mao Y., Zhang Q. [et al.]. Vibro-acoustics of a pipeline centrifugal compressor part I. Experimental study. Applied Acoustics. 2018;131:112–128. https://doi.org/10.1016/j.apacoust.2017.10.011.Zhang Q., Mao Y., Zhou H. [et al.]. Vibro-acoustics of a pipeline centrifugal compressor: Part II. Control with the micro-perforated panel. Applied Acoustics. 2018;132:152–166. https://doi.org/10.1016/j.apacoust.2017.11.013.Zhang Q., Mao Y., Zhou H. [et al.]. Vibro-acoustics of a pipeline centrifugal compressor: Part II. Control with the micro-perforated panel. Applied Acoustics. 2018;132:152–166. https://doi.org/10.1016/j.apacoust.2017.11.013.Rahmani N., Khastavan Y., Variani A., Ahmadi S. Compressor pulsation noise attenuation using reactive silencer with various configurations: A theoretical and experimental study. Heliyon. 2024;10(5):e27263. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e27263.Rahmani N., Khastavan Y., Variani A., Ahmadi S. Compressor pulsation noise attenuation using reactive silencer with various configurations: A theoretical and experimental study. Heliyon. 2024;10(5):e27263. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2024.e27263.Филькин Н. Ю. Экспериментальное исследование и сравнительный анализ шумоизоляции технологических трубопроводов // Проблемы геологии и освоения недр. 2013. Т. 2. С. 425–427.Fil’kin N. Yu. Eksperimental’noye issledovaniye i sravnitel’nyy analiz shchmoizolyatsii tekhnologicheskikh truboprovodov. Problemy Geologii i Osvoyeniya Nedr. 2013;2:425–427. (In Russ.).Ваняшов А. Д., Юша В. Л. Методы и технологии адаптации основного и вспомогательного оборудования компрессорных установок и станций к нестабильным условиям эксплуатации // Омский научный вестник. Сер. Авиационно-ракетное и энергетическое машиностроение. 2023, Т. 7, № 3. С. 24–35. https://doi.org/10.25206/2588-0373-2023-7-3-24-35. EDN: JMGPPK.Vanyashov A. D., Yusha V. L. Methods and technologies for adaptation of main and auxiliary equipment of compressor plants and stations to unstable operating conditions. Omsk Scientific Bulletin. Series Aviation-Rocket and Power Engineering. 2023;7(3):24–35. https://doi.org/10.25206/2588-0373-2023-7-3-24-35. EDN: JMGPPK. (In Russ.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.