Применение автоматизированной системы AMOS для управления судовым электрооборудованием морской ледостойкой стационарной платформы имени Ю. Корчагина

Рис. 2.5.2 Симптомы неисправностей

Для каждого компонента электрической машины, есть ограниченное число дефектов, которые вызывают колебания. Пример: вал машины может иметь симптом «дисбаланс» и «несоосность», каждый с его собственным образом. Он может также иметь трещину, дефект, который не будет производить вибрацию, если это не кончается деформацией вала.

Отличием метода EVAM от большинства существующих методов спектрального анализа заключается в том, что он позволяет автоматически собрать все необходимые исходные данные учитывающие особенности работы конкретного агрегата и создать его математическую модель. Это позволяет в дальнейшем системе отслеживать ТС электродвигателя без участия оператора и выдавать предупреждения о реальном выходе контролируемых параметров линий спектра, отвечающих за конкретные неисправности за установленные системой границы.

В системе CMS имеется возможность автоматизированного поиска в спектре типичных проявлений неисправностей роторных машин так называемых стандартных симптомов. В области виброанализа существуют различные методы фильтрации сигнала, выделение огибающей, автоматическая синхронизация с оборотной частотой, накопление нескольких замеров и отображение средних значений, анализ спектра виброускорения или виброскорости, мощностного или линейного спектра и т.д. Таким образом, система CMS предоставляет в руки специалиста мощный и универсальный инструмент.

Метод ударных импульсов

На рис. 2.5.3. показаны вибросигналы с типичного акселерометра, работающего в диапазоне от долей Гц до 10ч20 кГц. Акселерометр это датчик ускорения. Но работающий подшипник генерирует и более высокочастотные вибрационные процессы, которые и являются здесь предметом нашего рассмотрения.

Соударения дефектов подшипника вызывает возникновение высокочастотных, быстро затухающих колебаний, распространяющихся от подшипника по конструкциям механизма в виде волн сжатия/растяжения.

Рис. 2.5.3. Вибросигналы снимаемые с акселерометра

Колебания очень быстро затухают, поэтому на получаемых осциллограммах они выглядят практически, как импульсы, что и дало название методу - метод ударных импульсов.

Таким образом, по амплитудам ударных импульсов можно достоверно диагностировать наличие и глубину дефектов. При этом пороговые значения, характеризующие то или иное состояние подшипника, оказываются абсолютно универсальными, т.е. никак не зависят от типа и оборотов подшипника.

Метод ударных импульсов SPM всегда рассматривает работающий подшипник как генератор ударных импульсов, а не как генератор вибрации.

Рис. 2.5.4. Схема последовательности электрических сигналов

С выхода датчика ударных импульсов следует последовательность электрических сигналов как показано на рис. 2.5.4., характеризующихся двумя составляющими общий шум или значение сигнала, зависящее от качества смазки и импульсы максимального уровня, вызванные соударениями дефектов.

Датчик усиливает ударные импульсы на своей резонансной частоте 32 кГц, при этом низкочастотная вибрация механизма отфильтровывается.

Значения ударных импульсов измеряются в децибелах dBsv (decibel shock value = величина удара в децибелах).

В общем случае недостаточная смазка приводит к увеличению уровня сигнала ударных импульсов, в то время как развитие повреждения подшипника сопровождается четким ростом максимальных пиковых значений ударных импульсов. Обычно такой рост сигнала регистрируется уже тогда, когда на деталях подшипника еще нет видимых механических повреждений, т.е. задолго до выхода его из строя. Особо хочется отметить, что при этом общее состояние вибрации агрегата находиться в норме и диагностировать развивающийся дефект, даже с помощью спектрального анализа вибрации, практически невозможно. В этом случае метод ударных импульсов практически незаменим.

Метод SPM-Спектр

Метод является дальнейшим развитием метода ударных импульсов и представляет собой результат быстрого преобразования Фурье или БПФ временного сигнала, записанного с помощью датчика ударных импульсов от подшипника качения. В спектре выделяются индивидуальные частоты подшипника и их гармоники.

Рис. 2.5.5. Метод SPM-Спектр

Метод SPM-Спектр (рис. 2.5.5.) целесообразно применять для диагностики подшипников в сложных машинах в условиях мощных помех, многоподшипниковых узлов, зубчатых пар, а также для машин со сверхнизкими оборотами, т.е. везде, где важно выделить удары от конкретного подшипника и определить его поврежденный компонент.

SPM-спектр напоминает спектр вибрации по методу огибающей, но он основан на измерениях ударных импульсов. Датчики ударных импульсов имеют калиброванную резонансную частоту, так что нет необходимости устанавливать высокочастотные фильтры или искать резонансы агрегата.

SPM-Спектр не используется для диагностики состояния исправного подшипника. Данные по состоянию подшипника показываются первоначально, также как и при измерениях по методу ударных импульсов, что позволяет обеспечить быстрый контроль ТС подшипника. При этом собирается дополнительная информация относительно распределения удара и преобразовывается из области времени в область частот. ТС подшипника мажет быть желтым или красным, при нажатии кнопки спектра можно посмотреть на БПФ с выдвинутыми на первый план частотами подшипника(рис. 2.5.5.). Если происходит совпадение линий спектра с расчетными для различных симптомов, то SPM-Спектр укажет, какой компонент подшипника поврежден, в то время как уровни покажут степень повреждения.

Архитектура системы

На рис. 2.5.6. представлена архитектура системы CMS

Монтаж системы

Крепления датчиков выполняется по международным требованиям сверлением отверстий глубиной 15 мм с резьбой М8, согласно инструкциям по установке датчиков как это показано на рис. 2.5.8.

Рис. 2.5.8. Датчик ударных импульсов

Датчик снабжен влагозащищенным TNC-разъемом, что позволяет в случае ремонта агрегата его легко демонтировать. Датчики имеют очень высокую надежность и работают без изменения характеристик более 120 месяцев.

Передача данных от датчиков происходит в блок измерения (рис. 2.5.9.) специальное многоканальное измерительное устройство, которое осуществляет мониторинг сигналов от датчиков и сохраняет результаты измерений в соответствии с командами, полученными от программы управления Condmaster Pro.

Блоки измерения объединены в блоки управления, которые в зависимости от требований взрывобезопасности выполнены в обычном или взрывонепроницаемом исполнении. Монтаж происходит непосредственно вблизи агрегатов.

Программное обеспечение

Программное обеспечение состоит из двух основных программ, отвечающей за сбор и анализ данных.

После настройки, система предоставляет различный уровень представления данных: от простых индикаторов состояния оборудования выполненных по принципу светофора до графического представления трендов сигналов. Для сбора данных на сервере установлена СУБД и база данных.

Основными параметрами мониторинга являются:

- код состояния подшипника степень повреждения при развитии дефектов;

- качество смазки подшипника;

- уровень ударных импульсов подшипника;

- спектр ударных импульсов от подшипника;

- спектр виброскорости показанный с применением различных методов фильтрации;

- нагрузки на электродвигателей;

- наработка в часах;.

- скорость вращения вала;

- температура, давление и любые другие необходимые параметры;

Типовой график сигнала от исправного и нормального смазанного подшипника представляет собой две ломаные линии, идущие «примерно параллельно» друг другу и находящиеся ниже уставок тревог (рис. 2.5.10. верхний график). На нижнем графике отображаются рассчитанные показатели состояния подшипника.

Рис. 2.5.10. Сигналы от исправного подшипника

В связи с тем, что дефект подшипника как правило развивается постепенно, и время его развития может колебаться от нескольких десятков часов до месяцев, такая форма представления удобна для анализа и прогнозирования работы узла. На рис. 2.5.11. показана динамика развития дефекта, число COND переходит в желтую область, т.е. необходимо наблюдение за ТС и далее в случае отсутствия ТО область запрещающую эксплуатацию красную.

Рис. 2.5.11. Развитие дефекта переднего подшипника ЭД

Рис. 2.5.12. Дефект. ТО или Р либо замена подшипника

На рис. 2.5.12. три графика отображают информацию, поступающую от одного подшипникового узла, верхний уровни ударных импульсов, состояние подшипника (COND, LUB) и уровень осевой вибрации в районе переднего подшипника насоса в мм/c.

На приведенном выше рисунке представлен фрагмент графиков системы CMS, на которых зафиксирован выход из строя переднего подшипника насоса. На данном графике видно, что развитие дефекта подшипника происходило постепенно, на что указывает часть графика верхний и средний графики В этот период были зафиксированы превышения уставок по состоянию подшипника COND в пределах 35-45 единиц средний график. Это позволяло продолжать эксплуатацию агрегата в режиме повышенного контроля со стороны обслуживающего персонала. Когда система обнаружила резкое ухудшение состояния подшипника COND до 65, агрегат был выведен из эксплуатации и передан в ремонт.

Согласно различным источникам, включая данные изготовителей подшипников, основной причиной выхода подшипников из строя являются неудовлетворительные условия их смазки, к которым также относятся и загрязнения смазки, что нередко встречается, несмотря на широко применяемые системы и планы замен смазок. Поэтому мониторинг состояния смазки подшипников, то есть мониторинг физического разделения тел и дорожек качения в зоне соприкосновения полноценной пленкой незагрязненной смазки является очень важным аспектом работ по мониторингу. Увеличение коврового значения и уменьшение дельты между верхним и нижним графиками информирует о недостаточной смазке подшипника, помимо этого имеется специальное окно программного обеспечения оценки качества смазки и определения остаточного ресурса ее работы.

В электрических машинах со значительным уровнем помех не всегда возможно точно определить причину повышенных ударных импульсов. Спектральный анализ EVAM также не всегда позволяет выявить дефект подшипника. Единственной возможностью является применение метода SPM-Спектр. Ниже представлены графики и спектры изображенные на рис. 2.5.14., рис. 2.5.15., рис. 2.5.16., рис. 2.5.17 зафиксировавшие дефект наружной обоймы (рис. 2.5.13.) одного и того же подшипника.

Рис. 2.5.14. Ударные импульсы LR/HR поврежденного подшипника

Рис. 2.5.15. Простой спектр - дефект наружной обоймы

Рис. 2.5.16. Метод огибающей - дефект наружной обоймы

Рис. 2.5.17.SPM спектр - дефект наружной обоймы

Из приведенных рисунков следует сделать вывод, что четко дефект виден только на SPM-Спектре. Только на SPM-Спектре выделяются характерные симптомы дефектов подшипника.

Выводы. Метод ударных импульсов SPM при использовании стационарной измерительной системы CMS дает практически стопроцентную гарантию заблаговременного определения зарождающихся дефектов в подшипнике и индикацию неблагоприятных условий его работы: недостаточное количество смазки или ухудшению ее качества и др. Это сводит к минимуму вероятность внезапного выхода подшипникового узла из строя. Результатом применения метода ударных импульсов SPM является:

- повышение эффективности использования СЭО;

- надежная защита СЭО от аварий;

- сокращение времени, затрачиваемого на ремонт СЭО;

- снижение опасности непредвиденной поломки СЭО;

Мероприятия по технической эксплуатации электрооборудования МЛСП им.Ю. Корчагина

Общие задачи, содержание, систему технической эксплуатации и требования к техническому состоянию судов, судовых конструкций и технических средств определяют ГОСТ 18322-78, ГОСТ 23346-78 и Положение о технической эксплуатации морского флота.

Общие требования по технической эксплуатации электрооборудования МЛСП, включая электрические средства автоматизации определяют:

- Правила Технической Эксплуатации судовых технических средств и конструкций (ПТЭ) - РД 31.21.30-97

- Комплексная система ТО и ремонта судов (КСТО и Р) - РД 30.20.50-87

В соответствии с этими документами:

Техническая эксплуатация СЭО - это совокупность мероприятий по техническому использованию, техническому обслуживанию и ремонту. Техническая эксплуатация СЭО и ЭСА представляет собой производственную, организационную и научно-техническую деятельность персонала платформы, береговых предприятий и организаций, обеспечивающую эффективное использование и исправное состояние СЭО.

Начало эксплуатации устанавливается в нормативно-технической документации на СЭО и ЭСА или договорах о поставке и может исчисляться:

- с момента отгрузки

- с момента получения потребителем

- с момента окончания монтажа и наладки после установки СЭО на платформе

Окончание эксплуатации определяется переходом в предельное состояние соответствующего вида, при котором предполагается окончательное прекращение применения СЭО или ЭСА по назначению.

Управление технической эксплуатацией включает в себя планирование, создание организационных структур, регулирование, контроль, учет и анализ результатов эксплуатации. Оно должно обеспечивать выполнение основных задач технической эксплуатации.

Техническое использование - использование СЭО по назначению с технико-экономическими показателями, предусмотренными приемосдаточными документами или заданными руководством компании.

Техническое использование осуществляется специалистами МЛСП и представляет собой:

- контроль и учет технического состояния;

- проверку готовности к эксплуатации;

- ввод и вывод из эксплуатации;

- обеспечение, изменение и поддержание режимов работы;

- сопоставление заданных и фактических характеристик, оценку и регистрацию отклонений;

Техническое обслуживание - это регламентированный в конструкторской документации комплекс операций по поддержанию работоспособности или исправности СЭО и ЭСА при использовании по назначению, ожидании, хранении и транспортировании.

Операция ТО - это законченный этап ТО СЭО, выполняемый на одном рабочем месте исполнителем определенной специальности.

В ТО СЭО могут входить:

- контроль ТС я путем проведения внешнего осмотра и контроля за режимом работы в соответствии с технологическим регламентом;

- регулировка отдельных частей оборудования, подтяжка и набивка сальников, подтяжка резьбовых крепежных соединений;

- проверка смазочных устройств, смазка оборудования, замена смазки;

- очистка и обтирка оборудования;

- восстановление лакокрасочного покрытия;

- измерение сопротивления изоляции;

- калибровка;

Порядок технического обслуживания определяется инструкциями по эксплуатации производственных объектов.

ТО СЭО осуществляется:

- энергогруппой платформы

- сервисными организациями, фирмами или заводами-изготовителями

Ремонт - это комплекс операций по восстановлению исправности или работоспособности СЭО и восстановлению ресурсов СЭО или их составных частей.

Операция ремонта - законченная часть ремонта, выполняемая на одном рабочем месте исполнителями определенной специальности.

В ремонт могут входить:

- разборка

- дефектация

- контроль технического состояния СЭО и ЭСА

- восстановление деталей

- сборка и т. д.

Содержание части операций ремонта может совпадать с содержанием некоторых операций ТО. Ремонт может выполняться с заменой или восстановлением отдельных деталей, блоков. Ремонт, как правило, сопровождается выдачей определенных гарантий на последующий срок эксплуатации или наработку СЭО.

В зависимости от характера неисправностей, сложности и объема работ, необходимых для приведения СЭО в исправное или работоспособное состояние, ремонт разделяют на:

- плановый и неплановый

- текущий

- средний

- капитальный

- регламентированный ремонт

- ремонт по техническому состоянию

Плановый ремонт - это ремонт, постановка на который осуществляется в соответствии с требованиями нормативно-технической документации, постановка на неплановый ремонт осуществляется без предварительного назначения.

Текущий ремонт выполняется для обеспечения или восстановления работоспособности СЭО и состоит в замене или восстановлении отдельных частей (переборка СЭО, восстановление зазоров, регулировка, устранение мелких неисправностей электросетей, приборов).

Средний ремонт выполняется для восстановления исправности и частичного восстановления ресурса оборудования с заменой или восстановлением деталей ограниченной номенклатуры и контролем ТС составных частей, выполняемом в объеме, установленном нормативно-технической документацией.

Капитальный ремонт выполняется для восстановления исправности и полного или близкого к полному восстановлению ресурса оборудования с заменой или восстановлением любых его частей, включая базовые.

Регламентированный ремонт - плановый ремонт, выполняемый с периодичностью и в объеме, установленными в эксплуатационной документации, независимо от ТС СЭО к моменту начала ремонта.

Ремонт по техническому состоянию - плановый ремонт, при котором контроль ТС выполняется с периодичностью и объемом, установленными в нормативно-технической документации, а объем и момент начала ремонта определяются техническим состоянием СЭО.

Различают следующие режимы эксплуатации СЭО:

- непрерывный Н

- циклический Ц

- оперативный ОП

- общий ОБ

Эти режимы определяются чередованием периодов ожидания и действия.

В режиме ожидания от СЭО не требуется функционирование, он не создает полезного эффекта, но готов к немедленному приведению в действие.

В режиме действия от СЭО требуется эффективное функционирование.

При непрерывном режиме эксплуатации период действия объекта длится непрерывно.

При циклическом режиме, определенные периоды действия и ожидания чередуются с постоянной цикличность.

При оперативном режиме неопределенный период ожидания сменяется периодом действия заданной продолжительности;

При общем режиме периоды действия и ожидания чередуются случайным образом;

Система ТО и ремонта СЭО и ЭСА - это совокупность взаимосвязанных средств, документации ТО и ремонта, исполнителей, необходимых для поддержания и восстановления качества ЭО и ЭСА (рис. 2.6.1.).

Рис. 2.6.1. Структурная схема системы технической эксплуатации

Показатели системы ТО и ремонта:

- средняя продолжительность ТО (ремонта);

- средняя трудоемкость ТО (ремонта);

- средняя стоимость ТО (ремонта) и др.;

Эти показатели позволяют оценить затраты, обусловленные конструкцией и техническим состоянием СЭО и ЭСА (оперативные затраты), и затраты, обусловленные организацией, технологией выполнения ТО и ремонтов, материально-техническим обеспечением, квалификацией персонала, условиями окружающей среды и т. д.

Технические состояния и их взаимосвязь с процессом технической эксплуатации

Техническое состояние СЭО и ЭСА - совокупность изменяющихся в процессе производства и эксплуатации свойств СЭО и ЭСА, определяемая в данный момент времени признаками, установленными технической документацией на этот объект.

Начальное техническое состояние СЭО и ЭСА определяется конструктивно-производственными факторами: схемные и конструктивные решения, элементная база и материалы, качество производства.

В процессе технической эксплуатации (ТЭ) СЭО и ЭСА подвергаются воздействию многих эксплуатационных факторов, различным образом влияющих на их техническое состояние.

К таким факторам относятся:

- условия и режимы работы СЭО и ЭСА (установившиеся и переходные режимы, влияние окружающей среды - температура, влажность, вибрация и др.);

- воздействия обслуживающего персонала, определяемые квалификацией и стажем работы (выбор режимов эксплуатации, проведение ТО и ремонтов);

Под действием эксплуатационных факторов за определенный период времени вследствие износа и старения элементов происходит изменение технического состояния СЭО и ЭСА.

Многообразие и вероятностный характер воздействий конструктивно-производственных и эксплуатационных факторов на СЭО и ЭСА приводят к следующему:

- невозможно обеспечить производство объектов со строго номинальными значениями параметров, поэтому в нормативно-технической документации приводятся допускаемые предельные отклонения параметров от номинальных значений;

- фактическое техническое состояние объектов оказывается различным при одинаковой продолжительности эксплуатации или наработке;

Указанные обстоятельства обусловливают взаимосвязь процесса ТЭ с процессом изменения технического состояния СЭО и ЭСА и создают необходимость определения вида технического состояния СЭО и ЭСА путем диагностирования в процессе эксплуатации.

Состояние объекта постоянно изменяется, в связи с этим любой объект можно характеризовать бесконечным множеством состояний.

Для управления технической эксплуатацией важно различать определенные группы состояний, исходя из следующих основополагающих принципов:

- какие действия должен предпринять и запланировать экипаж и компания при достижении данного ТС или конкретного СТС;

- в течение какого срока (точно или примерно) эти действия должны быть предприняты;

В перечне возможных действий можно перечислить:

- выполнить (запланировать) ТО или ремонт;

- назначить срок следующей оценки ТС;

- заказать СЗЧ;

- изменить объем и периодичность ТО, контроля технического состояния;

- изменить режим использования СТС;

- откорректировать сорта применяемых материалов для ТО и Р;

Виды технических состояний

Вид технического состояния характеризует степень соответствия объекта определенным техническим требованиям, установленным нормативно-технической документацией на этот объект.

Все множество технических состояний, присущих данному объекту, с помощью установленных критериев качества представляют следующими подмножествами видов технических состояний:

- S _И - исправное

- S _НИ - неисправное

- S _Р - работоспособное

- S _НР - неработоспособное

- S _Ф - правильного функционирования

- S _НФ - неправильного функционирования

- S _П - предельное

Исправное состояние S И - состояние объекта, при котором он соответствует всем требованиям нормативно-технической и конструкторской документации.

Неисправное состояние S НИ - состояние объекта, при котором он не соответствует хотя бы одному из требований нормативно-технической и конструкторской документации.

Работоспособное состояние S Р - состояние объекта, при котором значение всех параметров, характеризующих способность выполнять заданные функции, соответствует требованиям нормативно-технической и конструкторской документации.

Неработоспособное состояние S НР - состояние объекта, при котором значение хотя бы одного параметра, характеризующего способность выполнять заданные функции, не соответствует требованиям нормативно-технической и конструкторской документации.

Правильного функционирования S Ф - применяемый по назначению объект в целом или его составная часть выполняют в текущий момент времени предписанные им алгоритмы функционирования со значениями параметров, соответствующими установленным требованиям.

Неправильного функционирования S НФ - применяемый по назначению объект не выполняет предписанные алгоритмы функционирования с требуемыми значениями параметров.

Предельное состояние S П - дальнейшее применение объекта по назначению недопустимо или нецелесообразно, либо восстановление исправного или работоспособного состояния объекта невозможно или нецелесообразно.

Переход объекта в предельное состояние может произойти вследствие отказа или из-за неустранимого нарушения требований безопасности, снижения эффективности эксплуатации, морального старения и других факторов.

Переход СЭО и ЭСА в предельное состояние приводит к временному или окончательному прекращению применения по назначению.

Переход неремонтируемого оборудования в предельное состояние в результате отказа или наступления момента, после которого дальнейшее применение еще работоспособного оборудования оказывается недопустимым из-за опасности или вредности технического использования, означает окончательное прекращение применения по назначению.

Ремонтируемый объект может переходить в предельное состояние, при котором требуется ремонт (временное прекращение применения по назначению) или прекращение применения объекта по назначению (списание).

Согласно приведенным определениям все множество технических состояний S объекта может быть представлено в виде объединений пар множеств

S = S И S НИ = S Р S НР = S Ф S НФ

При этом понятие исправность шире, чем понятие работоспособность.

Работоспособный объект может быть неисправным, но его неисправности при этом не настолько существенны, чтобы нарушать работоспособность. Это, например, неисправности, связанные с нарушением внешнего вида.

В свою очередь понятие работоспособность шире, чем понятие правильное функционирование.

Так, неработоспособный объект с учетом всех режимов работы может находиться в состоянии правильного функционирования для конкретного режима работы, на который имеющиеся неисправности не оказывают влияния.

Это можно записать следующим образом:

S И S Р S Ф S S НФ S НР S НИ S

Все подмножества видов технических состояний являются пересекающимися, и внутри каждого вида может быть большое число технических состояний.

Эффективность системы технической эксплуатации

Эффективность функционирования системы технической эксплуатации зависит от качества объектов, деятельности специалистов, качества работы ремонтных предприятий, системы управления ТЭ.

Рассмотрим цели системы ТЭ платформы. Целью любой системы является успешное ее функционирование в соответствии с назначением. Успешное функционирование системы ТЭ складывается из ряда показателей:

- обеспечение технической безопасности объекта эксплуатации;

- обеспечение длительной эксплуатации и заданной эксплуатационной готовности к применению оборудования;

- поддержание заданного количества объектов компании в эксплуатации в каждый отдельный момент времени;

- рациональность расходов на ТЭ;

Выполнение первой цели позволяет полностью избежать или уменьшить возможность возникновения аварийности платформы по техническим причинам, а также ослабить вредное воздействие процессов технической эксплуатации на природу. В настоящее время эта цель системы ТЭ приобрела одно из ключевых значений, в связи с требованиями сертификации систем управления безопасной эксплуатацией, усиливающимся контролем нефтедобывающих объектов государственными органами надзора. Все это заставляет нефтедобывающие компании предпринимать серьезные действия к поддержанию ТС оборудования.

Выполнение второй цели обеспечивает возможность применения нефтедобывающих объектов по назначению в установленные сроки и с высокой эффективностью в течение заданного периода времени.

Третья цель гарантирует необходимый состав совокупности платформы, который может быть использован по назначению, так как успешно нефтедобывающая компания может работать при равномерном поступлении заработанных средств на ее счета.

Реализация четвертой цели означает, что нефтедобывающая компания в соответствии с требованиями законов конкуренции на рынке услуг по добыче нефти и газа стремится сокращать эксплуатационные расходы, однако это совсем не означает, что должно осуществляться абсолютное сокращение расходов на различные статьи. Правильнее говорить о минимальных суммарных среднегодовых расходах на ТЭ, а расходы на отдельные статьи при этом могут возрасти.

Цели системы ТЭ, безусловно, можно было бы сформулировать и в другом виде, однако в любом предложенном перечне должны быть определены цели, от выполнения которых зависят эффективность, экономичность, длительность применения платформ, безопасность человеческой жизни.

Количественной мерой, характеризующей выполнение целей системы, служат соответствующие показатели, совокупность которых можно рассматривать как выходы системы ТЭ. Большое влияние на эффективность функционирования системы оказывает правильный выбор показателей, отвечающих следующим требованиям:

- отражение цели (результат) функционирования производственной системы;

- результат функционирования данной системы, оцениваемый по своим показателям, должен гарантировать оптимальное функционирование системы более высокого уровня;

- обеспечение простоты и достоверности получения исходной информации, простоту расчета показателей;

Учитывая иерархическую структуру системы технической эксплуатации, ее подчиненность коммерческой эксплуатации, а также приведенные выше требования к показателям, для оценки эффективности функционирования системы ТЭ может быть использована совокупность показателей, состоящая из следующих групп, характеризующих:

- аварийность по техническим причинам;

- техническое состояние;

- эксплуатационный период;

- затраты на техническую эксплуатацию;

Потребность МЛСП им. Ю. Корчагина в ТО и ремонте

При описании потребности МЛСП в ТО и ремонте весь объем работ разбивают по элементам платформы, выделяя:

1. ТО и ремонт конструкций корпуса и его элементов.

2. ТО и ремонт механической части.

3. ТО и ремонт энергетической части.

4. ТО и ремонт навигационного оборудования.

5. ТО и ремонт систем обеспечения инженерной безопасности.

6. ТО КИП и А

Соотношения объемов работ по ТО и ремонту основных частей платформы зависят от конструктивных особенностей, надежности элементов, условий эксплуатации.

ТО конструкций корпуса включает в себя ТО металлического корпуса, трубопроводов.

В ТО механической части входит: ТО части систем общесудового комплекса, систем бурового комплекса, систем эксплуатационно-технологического комплекса.

Электротехническую часть требует ТО в области:

- Систем распределения электроэнергии

- Оборудования производства электроэнергии

- Котлах утилизационных

- Электроприводах

- Сигнально-осветительной аппаратуре

В ТО навигационного оборудования включено следующее оборудование:

- РЛО

- Спутниковые станции, радиостанции и радиоустановки и радиобуи

- Аппаратура идентификационной связи

- Средства ГМССБ

- Спутниковая станция системы ИНМАРСАТ

- Оборудование SAILOR

ТО КИП и А включает в себя обслуживание датчиков, клапанов.

Основной объем работ по обслуживанию МЛСП приходится на обслуживание насосов, электроприводов, бурового оборудования, датчиков и клапанов.

Соотношения между объемами и составом работ могут меняться под влиянием возраста платформы, условий эксплуатации, качества функционирования системы ТО и ремонта. С увеличением возраста увеличивается потребность в замене и существенном ремонте оборудования. Как показывает практика, каждый год увеличивает объем необходимых ремонтных работ на 3 %.

Следует отметить существенное влияние специфики дела на структуру и сроки ремонтных работ. Буровая платформа постоянно подвержена серьезным эксплуатационным нагрузкам, из-за процессов связанных с бурением, добычей нефти и газа, переработке нефтесодержащих продуктов.

Должностные обязанности энергослужбы на МЛСП им. Ю. Корчагина

На рис. 2.7.1. изображена штатная расстановка энергослужбы МЛСП. табл. 2.7.1. содержит данные о должностных обязанностях МЛСП.

Рис. 2.7.1. Штатная расстановка энергослужбы МЛСП им. Ю. Корчагина

Табл. 2.7.1. Должностные обязанности энергослужбы МЛСП

Должность	Обязанности	Примечание
Главный энергетик	Является ответственным за электрохозяйство платформы. Отвечает за эксплуатацию систем энерго-теплоснабжения платформы.
Зам. главного энергетика	Является лицом, замещающим ответственного за электрохозяйство платформы. Отвечает за эксплуатацию систем энерго - теплоснабжения платформы.
Инженер - энергетик	Отвечает за работу всего элетрооборудования платформы, рабочее место находится в ЦПУ, управляет работой газотурбогенераторов, утилизационных котлов, аварийных дизель-генераторов, парогенераторов, получает информацию от оператора эксплуатационного комплекса о работе электрооборудования. При отказах организует работы по восстановлению работоспособности электрооборудования.
Электромеханик	Организует работы по техническому обслуживанию и текущему ремонту электрооборудования платформы, работу газотурбогенераторов, утилизационных котлов, аварийных дизель-генераторов, парогенераторов, тепловых сетей и руководит работой обслуживающего персонала энергослужбы.
Электрик силовой установки	Техническое обслуживание и текущий ремонт генераторов, высоковольтных распределительных устройств ГРЩ, силовых трансформаторов и сетей
Электромонтеры эксплуатационного комплекса	Техническое обслуживание и текущий ремонт электрооборудования подготовки и перекачки нефти и газа потребителю и закачки воды в пласт.
Электромонтеры обслуживания систем жизнеобеспечения.	Техническое обслуживание и текущий ремонт электрооборудования систем пожаротушения, вентиляции, освещения и жилого комплекса на ЛСП-2
Мотористы по обслуживанию оборудования энергокомплекса	Техническое обслуживание и текущий ремонт турбин энергокомплекса, котлов утилизаторов, тепловых сетей, парогенераторов, аварийных дизель-генераторов.

Выводы:

Служба технической эксплуатации МЛСП им. Ю. Корчагина четко соблюдает и выполняет основные требования руководящих документов и правил технической эксплуатации, связанных с эксплуатацией оборудования на объекте. Развитие системы технической эксплуатации направлено на обеспечение высокой эксплуатационной надежности при минимальных расходах всех видов ресурсов времени, труда, средств и материалов за нормативные сроки службы. Служба технической эксплуатации обеспечивает эффективное, правильное и своевременное ТО или Р оборудования, планомерный уход, периодический и непрерывный контроль ТС.

Благодаря строгому соблюдение технико-организационных основ системы технической эксплуатации, успешному внедрению новейших систем диагностирования ТС, комплексных компьютерных систем планирования ТО и Р, непрерывной и грамотной работе служб технического департамента, электротехнических лабораторий, государственных органов контроля и наблюдения за состоянием оборудования, внутренней организованности специалистов все эти показатели предоставляют возможность сделать вывод о том, что изменение ТС и поведения оборудования становится все более прогнозируемым, происходит снижение вероятности непредвиденного выхода из строя оборудования, возникновения чрезвычайных ситуаций, снижение вероятности нарушения эксплуатационного цикла из-за простоев оборудования, увеличение скорости и качества процесса добычи нефтесодержащих продуктов, усиление контроля экологической обстановки на Каспии, снижение риска связанного с угрозой человеческой жизни, здоровью, благосостоянию.

Следует отметить, что с развитием и внедрением современных инновационных технологий, повышаются коэффициенты качества и надежности работы, безопасности для людей и планеты, внутренней организованности. Процесс мышления человека как часть системы меняется в лучшую сторону: добросовестного выполнения своих обязанностей, осознанности, ответственности, правильности, честности.

Компьютеризированная система организации технического обслуживания и ремонта электрооборудования AMOS

Общие сведения

В настоящее время на объектах судовой, металлургической, нефтегазовой промышленности широко используются автоматизированные системы управления техническим обслуживанием и ремонтом технических средств. Основу этих систем составляют программный комплекс и база данных, содержащая информацию, необходимую для организации технической эксплуатации судовых технических средств.

Для компании компьютерное управление технической эксплуатации реализуются путем установки в офисе компании серверной (центральной) офисной базы данных и установке на объекте базы данных (локальной) только по этому объекту. При использовании такой компьютеризированной системы управления формализуется процесс организации технической эксплуатации, повышается оперативность и эффективность планирования и принятия решений, усиливается контроль технического состояния ТС и работой персонала. В итоге повышается эффективность технической эксплуатации ТС.

Внедрению компьютеризированных систем организации ТО и Р (КСО ТО и Р) способствуют также нормативные требования Международного Кодекса для безопасного управления платформой и по предотвращению загрязнения (ISM Code), в частности о том, что Компания должна установить процедуры ТО в ее системе управления безопасностью (СУБ) и внедрить плановые ТО ответственного оборудования.

При использовании методов и средств диагностики КСО ТО и Р возможна реализация ТО и Р не только по регламенту, но и по техническому состоянию. Анализ показателей надежности оборудования в процессе эксплуатации позволяет более точно планировать сроки и объемы ТО и Р, а анализ эффективности ТО и Р - оценить эффективность принятой системы технической эксплуатации с учетом деятельности обслуживающего персонала.

При использовании КСО ТО и Р на объектах специалисты должны непрерывно работать с этими системами: получать но своему заведованию необходимую информацию об оборудовании (технические характеристики, чертежи, запчасти, работы по ТО и Р и др.), о наличии запчастей на платформе и поставщиках запчастей; составлять планы-графики работ по ТО и Р на заданный период времени, вводить в систему данные о выполненной работе и израсходованных запчастях, вводить в систему новые работы по ТО и Р и др.

Система AMOS специально разработана для компаний, управляющих удаленными объектами морского базирования. В отличие от других систем, существующих на рынке, AMOS позволяет удаленным объектам работать в удаленном режиме, а центральному офису осуществлять полноценный контроль процессов, происходящих на удаленных объектах.

Компания SpecTec была основана в 1985 году. Сегодня компания занимает лидерство на рынке и имеет 21 офис по всему миру.

На борту, на берегу или в порту, SpecTec и AMOS продолжают традицию превосходства в Быстроходных Решениях Управления и других специализированных услугах.

Начало работы SpecTec с морской промышленностью началось более чем 20 лет назад с персоналом имеющим большой опыт в этой сфере.

Результатом стала динамическая система AMOS, которая действительно является стандартом в Морской Промышленности, и SpecTec гордо признан как ведущий поставщик морского программного обеспечения.

На сегодняшний день, более 12000 лицензий на AMOS были проданы 1200 компаниям связанных с Морской промышленностью и больше чем 7000 судов используют данную систему.

Годы работы в тесном сотрудничестве со всеми сферами Морской Промышленности: владельцы судов, менеджеры, регулирующие органы и классификационные общества, привели к динамической системе соответствующей растущим требованиям законодательства и установленными инструкциями Международной Морской Организацией (IMO):

- Международная конвенция для Предотвращения Загрязнения от Судов (MARPOL)

- Международный Кодекс Управления Безопасностью (ISM)

- Стандарты Обучения, Свидетельства и Watchkeeping (STCW)

- Международного Кодекса Безопасности Судна и Портового сооружения (ISPS)

Программное обеспечение AMOS (Asset Management Operating System - операционная система управления основными фондами) является разработкой компании SpecTec. Оно позволяет управлять процессами в таких областях как: техническое обслуживание, контроль запасов и складской учет, закупки, документооборот по безопасности и качеству, управление рейсами (для судоходных компаний), управление персоналом. За 22 года своего существования AMOS стал стандартом для компаний судоходной промышленности. Распространение AMOS в нефтегазовом секторе непрерывно растет. Также несколько оборонных предприятий в различных странах мира внедряют AMOS в качестве интегрированной логистической системы. Производитель AMOS - компания SpecTec позиционирует идеологию своего программного продукта следующим образом:

- Увеличение доходности в судоходной отрасли через оптимизацию управления и судовых операций;

- Повышение безопасности на море и снижение риска загрязнения окружающей среды через повышение качества технического обслуживания и управления судами;

Имея более чем 20-летний успешный опыт интеграции морских и передовых информационных технологий, компания SpecTec безусловно лидирует в области организации систем технической эксплуатации морских и нефтегазовых объектов с помощью программного обеспечения AMOS.

Анализ выполнения требований руководящих документов компьютеризированными системами управления техническим обслуживанием

В части I Правил технической эксплуатации судовых технических средств и конструкций (ПТЭ СТС и К) (РД 31.21.30 - 97) отмечается, что техническая эксплуатация СТС и К должна производиться в соответствии с инструкциями заводов-изготовителей. Для выполнения этого требования в КСО ТО и Р входят системы управления документами. К каждой единице судового оборудования (компоненте) могут быть присоединены документы завода-изготовителя, а также документы судовладельца. Эти документы используются персоналом, производящим ТО оборудования.

Требование ПТЭ об организации на судне учета технического состояния СТС и К выполняются в КСО ТО и Р следующим образом. В системе TRIM-M существует возможность ведения формуляров компонент. В формулярах отображаются текущее техническое состояние, история наработки, история выполненных работ по ТО для всех компонент, введенных в базу данных, а также все изменения за выбранный временной интервал. Система AMOS использует для выполнения правил ПТЭ инструменты History и Maintenance Log.

ПТЭ требуют на судне учета наличия и движения сменно-запасных частей и предметов материально-технического снабжения по заведованиям в порядке, установленном судовладельцем. Раздел 10 части VII Правил классификации и постройки морских судов определяет нормы запасных частей, которые должны храниться на судне, а также быть замаркированы. Эти требования в полной мере выполняют программа AMOS. В системе AMOS управление складом осуществляется регистром Stock Items. Сюда заносятся все запчасти судна, при этом нумерация осуществляется в соответствии с каталогами ISSA (International Ship Suppliers Association - Международной организации компаний, занимающихся снабжением судов). Запчасти присоединяются к соответствующим компонентам, закупаются через Requisition Forms (заявки на снабжение), списываются через отчеты о выполненных работах. По каждой запчасти можно отследить историю ее приобретения на судно, потери, передачи, возврата, списания с помощью модулей Stock Control и Stock Transactions.

Согласно требованиям ПТЭ техническое обслуживание СТС и К должно осуществляться по планово-предупредительной системе на основе планов-графиков ТО, утвержденных судовладельцем, и анализа фактического технического состояния на базе измерения параметров средствами диагностического (без разборного) контроля РД 31.20.50 - 87. Периодичность выполнения работ по ТО должна соответствовать периодичности, указанной в инструкции завода-изготовителя или в технической документации судовладельца с допуском, обусловленным возможностью выполнения работ по условиям плавания. Старший механик имеет право по согласованию с судовладельцем изменять предусмотренную документацией, периодичность ТО, связанного с разборкой машины, механизма или узла, если имеющимися на судне и одобренными судовладельцем средствами обеспечивается достаточный контроль их технического состояния без разборки. В этом случае операции по контролю технического состояния СТС и К должны включаться в план-график ТО. В гарантийный период эксплуатации изменение периодичности ТО, установленной заводской инструкцией, не допускается.

Для выполнения этих требований в системе AMOS применяется автоматическое планирование работ. AMOS анализирует список работ, присоединенных к компонентам, показания счетчиков наработки оборудования, показания временных счетчиков и на основании этих данных строит план-график ТО судна. Периодичность работ устанавливается в соответствии с инструкциями завода-изготовителя. Документы, содержащие порядок выполнения конкретной работы, присоединяются как описания в регистре работ. План-график может быть скорректирован только компетентным лицом, например, старшим механиком. Система AMOS в полной мере обеспечивает выполнение требований ПТЭ. Перечень всех работ по ТО хранится в регистре Job Descriptions. К каждой работе может быть присоединено описание. Работы присоединяются к компонентам, а затем устанавливается периодичность. Результатом автоматического планирования в AMOS является список Work Orders (нарядов на работу). Списки Work Orders можно фильтровать по заведованию, по временному интервалу, по компоненте. В AMOS составляется план-график, который отображается в окне Work Planning. Пользователь системы с определенными привилегиями, например, старший механик, может перепланировать работы.

ПТЭ требуют, чтобы факт выполнения работ по ТО СТС и К, включая контрольные операции, был отражен в машинном журнале. Там же указываются лица, выполнявшие ТО. При выполнении ТО должна быть произведена дефектация и оценка технического состояния объекта. Результаты оценки, включая результаты измерений износа, зазоров и других параметров, должны фиксироваться в специальном учетном документе. По результатам оценки технического состояния сборочных единиц и деталей СТС и К определяется их пригодность к дальнейшей работе или необходимость ремонта (замены). Не допускаются в эксплуатацию СТС и К, значения параметров технического состояния которых не укладываются в установленные нормы.

Система AMOS также отображает факты выполнения работ по ТО, используя для этого инструмент Report Work (отчет о работе). В отчете указываются дата выполнения работы, продолжительность, время простоя оборудования, затраты. Дополнительно можно указать заведование и присоединить документ в History. Все содержимое отчета после репликации данных будет проанализировано в офисе компании.

Проанализировав приведенные выше данные можно сделать вывод о том, что современная КСО ТО и Р СЭО, такая как AMOS разработана в полном соответствии с требованиями руководящих документов классификационных обществ.

Организация работ по техническому обслуживанию с использованием компьютерной системы AMOS

Модуль Maintenance & Purchase

В настоящее время программное обеспечение AMOS состоит из нескольких модулей, интегрированных в специализированную систему, использующую единую технологию и работающую с единой базой данных (рис.3.3.1.). В AMOS входят модули: Maintenance & Purchase (модуль управления техническим обслуживанием и закупками), Quality & Safety (модуль управления безопасностью и качеством), Mail (почтовая программа), Replication (репликация БД) и другие.

Рис.3.3.1. Структура программного обеспечения AMOS

Задачи организации ТО и Р судового электрооборудования могут быть автоматизированы с помощью модулей AMOS. Основными функциями модуля являются:

- управление техническим обслуживанием;

- управление складом;

- управление закупками;

AMOS обеспечивает удобный доступ ко всей информации, касающейся ТО и Р, а также следующий набор функций:

1. Управление и контроль всех активов компании, то есть всем оборудованием, установленным на платформе.

2. Предоставление отчетности платформы на соответствие классу и ISM.

3. Подготовка спецификаций для ремонта, модификации и сухого докования.

4. Planned Maintenance System (PMS) / Система планирования ТО на основе календарных периодов, счетчиков наработки, состояния оборудования, а также комбинаций периодичностей.

5. Система отчетности о выполненных работах.

6. Управление складом, движением запчастей, инвентаризацией оборудования.

7. Составление заявок на снабжение и закупок запасных частей и материалов.

8. Бюджетирование.

9. Транспортная логистика для закупленных товаров.

10. Передача данных в главный офис компании (репликация) для получения информации, ее анализа и возврата на объект в виде рекомендаций или требований.

11. Обеспечение полной информированности управляющей компании о состоянии дел на платформе.

12. Предоставление текущих и архивных данных по ТО.

Среда разработчика PowerBuilder, включая технологии, разработанные SpecTec, опираются на стандартный интерфейс операционной системы API и на базу данных (SQL, ODBC). Business Logic Foundation - это совокупность всех требований руководящих документов, международных стандартов, опыта судовладельца в отношении ТО и Р СТС и К, на основании которых вырабатываются правила функционирования программного обеспечения КСО ТО и Р. Основные составляющие архитектуры программы AMOS следующие:

- графический интерфейс пользователя, самонастраивающийся в зависимости от выполняемого задания, возможности которого определяются правами пользователя, зарегистрированного в системе;

- независимость от источников данных (SQL, ODBC);

- репликация данных, независимо от версии программного обеспечения, например, между устаревшим и абсолютно новым модулями AMOS;

- база данных на основе технологии клиент / сервер SQL;

- интеграция модуля AMOS в среду AMOS;

AMOS содержит описания операций ТО оборудования, а также формуляр проведенных работ. Система позволяет автоматически подготовить план-график на заданный период и составить детальные регламенты работ с необходимыми таблицами измерений и диаграммами. Отчеты о выполненных работах составляются с учетом затрат рабочего времени и запчастей по каждой отдельной операции. Заказ запчастей может выполняться в автоматическом режиме. В AMOS предусмотрена возможность получать информацию от систем централизованного контроля и датчиков параметров технического состояния (Condition Based Maintenance), что позволяет организовывать ТО по состоянию.

В AMOS используется следующая терминология:

- Visual inspection (внешний осмотр) и Level check (проверка уровня) входят в Inspections - проверки оборудования.

- Inspections вместе с Lubrication Jobs (заменами смазки) и Overhauls (осмотрами) входят в Standard Job Descriptions (регистр описания всех работ по ТО судна).

- Standard Job Descriptions - потенциальные работы. Чтобы потенциальная работа стала плановой (Periodic Jobs), для нее устанавливается периодичность. Слева на схеме показаны разновидности периодичности в AMOS:

- Frequency-based Jobs - плановые работы по календарным периодам.

- Maintenance Rounds - группы однотипных работ, например, замеры сопротивления изоляции, выполняемые более чем с одной компонентой оборудования. Для Rounds предусматривается один Work Order (наряд) и один Report Work (отчет).

- Counters - периодичность работы по ТО на основании наработки оборудования.

- Certificates - периодичность, связанная с техническим наблюдением за судном в эксплуатации, например, работы по подготовке судна к освидетельствованию.