Дальнейшее изложение материала связано именно с этой перспективной стратегией обслуживания, которая в ближайшее время позволит перейти к прогрессивной стратегии обслуживания ГПА по фактическому состоянию. Полученные результаты ориентированы в основном применительно к объектам линейной части, но могут быть использованы и при обслуживании любого другого оборудования газопроводов. Каждая проверка состояния независимо от момента ее проведения требует в среднем затрат С. Экономический ущерб с момента появления повреждения до момента времени t определяется произвольной функцией С_t, которая является неубывающей функцией своего аргумента. Самостоятельное проявление повреждения (авария) причиняет дополнительный ущерб в среднем С_а. В качестве показателя, характеризующего эффективность проверок, принимаются средние суммарные затраты С сначала функционирования объекта до момента прекращения проверок по причине обнаружения или самостоятельной индикации повреждения в пределах интервала времени планирования проверок Т.

Задачей исследований является определение оптимальных моментов проведения проверок {t_k}ⁿk = 0, (t_o = 0, t_n+1 = Т). Практическое использование данной стратегии в ряде случаев затруднено ввиду отсутствия достаточного объема информации о надежности. Чаще всего это касается оценки ФР F(t) и Ф(t). Поэтому представляет интерес разработка методов оптимизации режима обслуживания в условиях различной степени полноты информации о надежности.

3.3 Повышение эффективности системы ТО и Р ГПА

Исследование действующей системы технического обслуживания и ремонта энерготехнологического оборудования в ГТС, основных тенденций в развитии магистрального транспорта показывает необходимость повышения эффективности мероприятий по обеспечению надежности КС в ходе эксплуатации с целью сокращения общих затрат, потерь и ущербов.

Надежная работа КС неразрывно связана с организацией ремонта и межремонтного обслуживания эксплуатируемого оборудования и аппаратуры. Как известно, при этом расходы на поддержание работоспособности оборудования зачастую значительно превосходят его первоначальную стоимость [23].

Однако, как показывает опыт эксплуатации, широко применявшаяся до настоящего времени планово-предупредительная система (ППР), регламентирующая заранее установленные сроки и объемы ремонта, имеет ряд существенных недостатков, главные из которых - недоиспользование ресурса деталей, что приводит к завышению общего количества, а следовательно, и суммарной трудоемкости ремонтных работ; эксплуатация агрегатов с заниженными значениями КПД; невозможность поддержания требуемых показателей надежности, что может привести к невыполнению требований промышленной безопасности и сокращению объемов перекачки газа.

Техническое обслуживание и ремонт по фактическому техническому состоянию представляет собой совокупность правил по определению режимов и регламента диагностирования оборудования КС и принятию решений о необходимости его обслуживания, замены или ремонта на основе информации о фактическом техническом состоянии. При данной стратегии обслуживания и ремонта оборудование КС эксплуатируется до предотказового состояния.

Таким образом, в основе метода ТО и Р по техническому состоянию заложен принцип предупреждения отказов оборудования, систем КС и их элементов - при условии обеспечения максимально возможной наработки их до замены и минимально возможных затрат на ТО и Р.

С учетом большой номенклатуры оборудования на КС, отличий по начальному их техническому состоянию и наработки, разной степени их сложности, значительного числа дефектов и резервирования использование системы ТО и Р по техническому состоянию на базе диагностики для всего оборудования экономически нецелесообразно. В связи с этим система ТО и Р должна быть смешанной: для некоторой части узлов оборудования - по техническому состоянию на основе диагностирования, для другой - планово-предупредительная система, а для остальной - по потребности после отказа. Поэтому в основу выбора стратегии ТО и Р для каждого типа оборудования (при переводе всей КС на систему ТО и Р по фактическому техническому состоянию) должен быть положен технико-экономический критерий.

На основе контроля и анализа вибрации, как наиболее информативного метода обнаружения неисправности, определяется глубина развития дефектов, причина их появления, прогнозируется ресурс работы или время работы оборудования до ремонта.

Если вибродиагностика, в первую очередь, решает задачи повышения надежности оборудования, то параметрическая диагностика газоперекачивающих агрегатов способствует достижению более экономичных эксплуатационных параметров. В основу параметрической диагностики положены оценка мощности и КПД агрегата в целом, определение причин, вызывающих ухудшение данных параметров, разработка и реализация мероприятий по улучшению или восстановлению энергетической характеристики ГПА, определение тенденции их изменения по мере наработки.

Этот метод диагностики необходимо использовать на начальной стадии работы агрегата, чтобы выявить дефекты заводского характера, монтажа и ремонта, а также в период эксплуатации для своевременного обнаружения и оценки причин, ухудшающих рабочие параметры агрегата.

В ряде случаев приобретение, установка и обслуживание диагностических средств для вспомогательного оборудования дороже, чем проведение ремонта по графику ППР, т.е. для вспомогательного оборудования минимум приведенных затрат на единицу наработки при планово-предупредительной системы ТО и Р меньше, чем минимум приведенных затрат для ТО и Р по техническому состоянию.

С другой стороны, оперативный контроль технического состояния должен обеспечивать высокую безотказность и предотвращать внезапные отказы.

Поэтому область применения стратегии обслуживания и ремонта с контролем параметров целесообразно ограничить системами и оборудованием, которые по соображениям безотказной работы всей КС не могут быть допущены к эксплуатации до отказа (т.е. ограничить тем оборудованием, отказ которого приведет к остановке всей КС или опасной аварийной ситуации).

При выборе оборудования для перевода на ТО и Р по техническому состоянию следует учесть и "возрастной" состав оборудования.

Необходимость ограничения срока службы оборудования КС обусловливается его физическим и моральным износом, повышением отказов, снижением технико-экономических характеристик и требуемой надежности.

Система технического обслуживания и ремонта по фактическому техническому состоянию (ТО и Р по техническому состоянию) основывается на проведении профилактических, восстановительных и диагностических работ через интервалы времени (наработки), определенные по фактическим показателям надежности, результатам предыдущих диагностических контролей, значениям параметров оценки работоспособного состояния данного вида оборудования с учетом срока службы каждой единицы оборудования.

В системе технического обслуживания и ремонта по фактическому техническому состоянию проводятся: техническое обслуживание; диагностические контроли, в том числе оперативный, плановый, неплановый; ремонт по фактическому состоянию в объеме текущего, среднего и капитального ремонта; регламентные остановки.

Для ТО и Р по техническому состоянию обязательными являются:

- проведение диагностических обследований с оценкой работоспособности оборудования и прогнозированием дальнейшей эксплуатации;

- выполнение ремонтных работ по результатам диагностических обследований;

- ведение нормативной, исполнительной, оперативной (эксплуатационной) баз данных, формирование периодических сводок по наработке оборудования, ведение базы данных отказов, хранение в электронном виде документации по организации и выполнению ремонтных работ на уровнях предприятий транспорта газа.

Выполнение условий реализации ТО и Р по состоянию, является обязательным в первую очередь для того оборудования и систем КС, которые с точки зрения безопасной эксплуатации не могут быть допущены к эксплуатации до отказа, а по экономическим соображениям - к эксплуатации до выработки установленного межремонтного периода.

С целью выделения основных объектов КС, подвергаемых первоочередному обязательному контролю, диагностическому обследованию и ремонту, все механотехнологическое оборудование КС должно быть разделено на три условные категории.

Первая категория - оборудование, которое с точки зрения безопасной эксплуатации и по экономическим показателям не может быть допущено к эксплуатации до отказа, а следовательно, переводится на систему ТО и Р по техническому состоянию:

· ГПА;

· трубопроводная арматура;

· системы маслоснабжения, охлаждения;

· система приточной вентиляции;

· система пожаротушения.

Вторая категория - оборудование, которое по экономическим показателям переводится на систему ТО и Р по техническому состоянию по мере необходимости:

· технологические трубопроводы;

· котлы и котельно-вспомогательное оборудование, тепловые сети; камеры пуска и приема скребка;

· компрессоры.

Третья категория - оборудование, которое по экономическим показателям нецелесообразно переводить на систему ТО и Р по техническому состоянию:

· здания и сооружения;

· система водоснабжения и канализации, очистные сооружения.

В переходный период, т.е. до внедрения ТО и Р по состоянию, для оборудования второй и третьей условных категорий система технического обслуживания и ремонта оборудования КС основывается на выполнении восстановительных работ через заранее определенные по фактическим показателям надежности интервалы времени (наработки) - плановая система ТО и Р. При этом ТО, TP, CP, КР выполняются в плановом порядке на основании графиков, составленных в соответствии с ремонтным циклом и показателями надежности. При отклонениях параметров работы оборудования, регистрируемых установленными контрольно-измерительными приборами или полученных в результате проведения оперативных контролей, оборудование выводится в неплановый ремонт.

Вид системы ТО и Р для каждого типа оборудования выбирается на основании технико-экономического обоснования.

При реализации системы ТО и Р по фактическому техническому состоянию для оборудования, оставляемого на обслуживании по планово-предупредительной системе, устанавливают периодичность оценки (проверки) технического состояния равную межремонтной наработке, а для оборудования, обслуживаемого по фактическому техническому состоянию, -допускаемое значение контролируемого параметра и межконтрольную наработку.

Межконтрольную наработку, а следовательно, и периодичность диагностического контроля можно устанавливать различными способами. Периодичность контролей может быть жесткой и гибкой.

При жесткой системе последовательность проверок определена заранее и в процессе эксплуатации не изменяется. При гибкой системе срок очередного контроля устанавливается в ходе диагностического процесса, т.е. решение о проведении следующего контроля принимается после анализа результатов предыдущего контроля, на основании прогнозных оценок надежностных параметров с учетом наработки и фактических эксплуатационных показателей.

Так как на первоначальном этапе перевода системы на обслуживание и ремонт по фактическому техническому состоянию опыт прогнозных оценок не накоплен, то следует говорить о жесткой системе проверок. В этом случае межконтрольная наработка регламентируется и остается неизменной в процессе всего времени эксплуатации.

Для обеспечения достаточной надежности работы оборудования, обслуживаемого по фактическому техническому состоянию, значение межконтрольной наработки должно быть не больше, чем значение наработки на отказ узла с самым большим значением параметра потока отказов, т. е. определение объема и сроков выполнения ТО и Р базируется на методе "слабейшего звена".

1. Исследованы методы оценки работоспособности ГПА, основанные на идентификации возможных неисправностей и прогнозировании остаточного ресурса, что дает возможность перейти от стратегии планово-предупредительного ремонта (не полностью удовлетворяет задачи надежной транспортировки газа) к эксплуатации агрегатов по их фактическому техническому состоянию.

2. С учетом большой номенклатуры оборудования на КС, отличий по начальному их техническому состоянию и наработки, разной степени их сложности, значительного числа дефектов и резервирования использование системы ТО и Р по техническому состоянию на базе диагностики для всего оборудования экономически нецелесообразно. В связи с этим система ТО и Р должна быть смешанной: для некоторой части узлов оборудования - по техническому состоянию на основе диагностирования, для другой - планово-предупредительная система, а для остальной - по потребности после отказа. Поэтому в основу выбора стратегии ТО и Р для каждого типа оборудования (при переводе всей КС на систему ТО и Р по фактическому техническому состоянию) должен быть положен технико-экономический критерий.

Выводы

1. На основе существующей информации об отказах ГПА проанализированы причины их возникновения в период эксплуатации, а так же произведена классификация и ранжирование неисправностей ГПА по группам, которые являются важнейшими этапами исследования надежности технических систем и их своевременной диагностики.

2. Исследованы и систематизированы все основные методы и способы контроля технического состояния ГПА. Произведен анализ динамических методов диагностики ГПА, позволяющий утверждать о необходимости разработки расширенных методов идентификации неисправностей на ранней стадии их развития с использованием средств параметрической и виброакустической диагностики.

3. Исследованы методы оценки работоспособности ГПА, основанные на идентификации возможных неисправностей и прогнозировании остаточного ресурса, что дает возможность перейти от стратегии планово-предупредительного ремонта (не полностью удовлетворяет задачи надежной транспортировки газа) к эксплуатации агрегатов по их фактическому техническому состоянию. Но использование системы ТО и Р по техническому состоянию на базе диагностики для всего оборудования компрессорной станции экономически нецелесообразно, в связи с чем система должна быть смешанной: для систем и оборудования, которые по соображениям безотказной работы всей КС не могут быть допущены к эксплуатации до отказа, - по техническому состоянию; для остального оборудования - система планово-предупредительного ремонта.

Список использованных источников

1. Алиев Р.А., Березина Л.Г., Телегин Л.Г., и др. Сооружение и ремонт газонефтепроводов, газохранилищ и нефтебаз. Учебник для вузов. -М.:Недра, 1987. - 271с.

2. Кунина П.С, Павленко П.П.. Диагностика газоперекачивающих агрегатов с центробежными нагнетателями. Ростов-на-Дону, изд-во РГУ, 2001. - 362 с.

3. Микаэлян Э.А. Эксплуатация газотурбинных газоперекачивающих аппаратов компрессорных станций, газопроводов. М.: Недра. 1994. -304 с.

4. Микаэлян Э.А. Техническое обслуживание газотурбинных газоперекачивающих агрегатов. Методология, исследования, анализ, практика. РГУ нефти и газа им. Губкина И.Н. 1998. - 318 с.

5. Васильев Ю.Н., Бесклетный М.Е., Игуменцов Е.А., Хризестен В.Е. Вибрационный контроль технического состояния газотурбинных и газоперекачивающих агрегатов. М.: Недра. 1987. - 197 с.

6. Червонный А.А., Лукьяненко В.И., Котин Л.В. Надёжность сложных систем. М.: Машиностроение. 1976. -288с.

7. Зарицкий СП. Диагностика газоперекачивающих агрегатов газотурбинными приводами. М.: Недра. 1987. -198 с.

8. Кудашев Э.Р. Идентификация неисправностей газоперекачивающего агрегата методом «слабых резонансов» / Э.Р. Кудашев, В.А. Иванов, А.С. Семенов // Сб. науч. тр. «Мегапаскаль. Выпуск 1». - Тюмень: ТюмГНГУ, 2005.-С. 57-61.

9. Боев Б.В., Бугровский В.В., Вершинин М.П. и др. Идентификация и диагностика в информационно-управляющих системах аэрокосмической отрасли. М.: Наука, 1988. -157 с.

10. Березин В.Л., Бобрицкий Н.В. Сооружение насосных и компрессорных станций: Учебник для вузов. - М.: Недра, 1985. - 288 с.

11. Васильев Ю.Н., Бесклетный М.Е., Игуменцев Е.А. и др. Вибрационный контроль технического состояния газотурбинных газоперекачивающих агрегатов - М.: Недра, 1987. - 197 с.

12. Ерёмин Н.В., Степанов О.А., Яковлев Е.И. Компрессорные станции магистральных газопроводов (надежность и качество) - СПб.: Недра, 1995. - 336 с.

13. Антонова E.О., Иванов И.А., Степанов О.А., Чекардовский М.Н. Мониторинг силовых агрегатов на компрессорных станциях - СПб.: Недра, 1998. - 216 с.

14. Семенов А.С. Классификация и анализ эксплуатационных неисправностей газоперекачивающих агрегатов // Сб. науч. тр. «Нефть и газ. Новые технологии в системах транспорта». - Тюмень: ТюмГНГУ, 2004. - с. 65-69.

15. Щуровский В.А., Зайцев Ю.А. Газотурбинные газоперекачивающие агрегаты. - М.: Недра, 1999. - 191 с.

16. Б. С. Ревзин Газоперекачивающие агрегаты с газотурбинным приводом: Учебное пособие 2-е изд., Екатеринбург: ГОУ УГТУ-УПИ, 2002. 269 с.

17. Поярков Виктор Викторович Разработка и освоение в промышленных условиях алгоритмов параметрической диагностики газотурбинных установок газоперекачивающих агрегатов: Автореф. дис. на соиск. учен, степ. канд. техн. наук. - СПб.: Науч.- производ. объед. по исслед. и проектированию энергетического оборудования, 1992.

18. Терентьев А.Н., Седых З.С., Дубинский В.Г. Надежность газоперекачивающих агрегатов с газотурбинным приводом. - М.: Недра, 1979. - 207 с.

19. Неразрушающий контроль и диагностика. Справочник/ под ред. Клюева В.В. - 2-ое изд. перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 2003. - 656 с.

20. Микаэлян Э.А. Повышение качества, обеспечение надежности и безопасности магистральных газонефтепроводов для совершенствования эксплуатационной пригодности / под ред. Маргулова Г.Д. - М.: Топливо и энергетика, 2001. - 640 с.

21. Микаэлян Э.А. Техническое обслуживание энерготехнологического оборудования газотурбинных газоперекачивающих агрегатов системы сбора и транспорта газа

22. . Методология, исследования, анализ и практика - М.: Топливо и энергетика, 2000. - 314 с.

23. Козаченко А.Н. Эксплуатация компрессорных станций магистральных газопроводов - М.: Нефть и газ, 1999. - 463 с.

24. Семенов А.С, Иванов В.А., Кузьмин СВ., Гимадутдинов А.Р. Идентификация неисправностей газоперекачивающих агрегатов по функциональным признакам // Сб. науч. тр. «Нефть и газ. Новые технологии в системах транспорта». - Тюмень: ТюмГНГУ, 2004. с. 69-74.

25. Семенов А.С. Прогнозирование технического состояния газоперекачивающих агрегатов // Сборник научных трудов «Вопросы состояния и перспективы развития нефтегазовых объектов Западной Сибири». - Тюмень: ТюмГНГУ, 2004. - с. 82 - 87.

26. Пиотровский А.С, Старцев В.В. Повышение надежности и эффективности работы компрессорных станций с газотурбинными ГПА. - М.: ООО «ИРЦ-Газпром», 1993. - 80 с.

27. Антипьев В.Н., Бахмат Г.В., Земенков Ю.Д. и др. Эксплуатация магистральных газопроводов: Учебное пособие / под ред. Земенкова Ю.Д. - Тюмень: ТюмГНГУ, 2002. - 525 с.

Размещено на Allbest.ru