Порядок передачи в ремонт и приемки из ремонта оборудования

Организация и планирование работ по техническому обслуживанию и ремонту оборудования по фактическому техническому состоянию

Техническое обслуживание и ремонт оборудования нефтеперекачивающих станций

Задачи технической диагностики технологического оборудования насосных и компрессорных станций

Организация и планирование работ по техническому обслуживанию и ремонту оборудования по фактическому техническому состоянию

Техническое обслуживание и ремонт оборудования нефтеперекачивающих станций

Для выявления и предупреждения отказов можно выделить следующие стратегии ТОР оборудования НПС: по потребности после отказа; планово-предупредительная в зависимости от наработки; по состоянию.

Стратегия ТОР после отказа состоит в том, что оборудование НПС и их составные части ремонтируют по потребности после возникновения отказа, поломки в случайные моменты времени. Трудоемкость восстановления в этом случае тоже величина случайная. Система обеспечивает почти полное использование ресурса (долговечности), отдельных деталей, так как элементы эксплуатируются до отказа. В то же время показатель безотказности остается низким в связи с отсутствием работ по предотвращению отказов. Кроме того, аварийный ремонт сопровождается большими материальными издержками. Факт отказа при такой стратегии ТОР может привести к серьезным последствиям, влекущим за собой сокращение перекачки, длительный простой оборудования, ухудшение безопасности эксплуатации объекта.

Основу планово-предупредительной системы ТОР составляет плановый предупреждающий отказы ремонт (обслуживание) оборудования, осуществляемый регламентно через заранее назначенные промежутки времени tм. Если оборудование отказывает в случайный момент ti, в межремонтный период то проводится внеплановый ремонт длительностью tB.

Следующий плановый ремонт осуществляется через время tм или через время tм + ti, т.е. данная система ТОР имеет две разновидности: с учетом наработки до отказа в межремонтном периоде и без учета наработки до отказа. В первом случае возникает необходимость постоянной корректировки графиков планово-предупредительного ремонта. По этой системе при планировании технического обслуживания и ремонта оборудования НПС используют так называемые календарный и регламентный методы.

Календарный метод заключается в проведении технического обслуживания в зависимости от срока службы оборудования (узла или элемента), т.е. календарного времени их эксплуатации. Интенсивность использования оборудования при этом не учитывается. Этот метод применяется для оборудования, находящегося в эксплуатации в режиме ожидания (задвижки, вентиляторы, компрессоры и т.п.). Замена и ремонт по календарным срокам без учета использования оборудования ведет к неоправданным материальным и трудовым потерям.

Регламентный метод состоит в проведении технического обслуживания оборудования по достижении определенной наработки при которой происходит выработка ресурса. Организация технического обслуживания остается сравнительно простой, но возможности экономии сил и средств используются не полностью.

Практический опыт и исследования показывают, что традиционный метод замены узлов и деталей оборудования по отработке установленного межремонтного ресурса имеет целый ряд существенных недостатков. К ним относятся: низкий коэффициент использования деталей из-за частых снятий и выполнения неоправданно большого объема ремонтных работ; недоиспользование индивидуальных ресурсов подавляющего большинства деталей; отрицательное влияние на надежность оборудования вследствие повышения интенсивности послеремонтных отказов. Кроме того, при данном методе замены не исключаются случаи внезапных отказов и требуется наличие большого обменного фонда запасных частей и значительных трудовых затрат при восстановлении работоспособности оборудования.

Одним из радикальных путей повышения надежности и эффективности использования узлов и деталей оборудования на перспективу является разработка и внедрение в практику эксплуатации нефтепроводного транспорта метода обслуживания оборудования по техническому состоянию. Сущность метода заключается в проведении непрерывного или периодического контроля и измерения параметров, определяющих техническое состояние деталей, для обеспечения заданного уровня их надежности при эксплуатации и более полного использования индивидуальных ресурсов. При этом элемент подвергается замене только тогда, когда значение прогнозируемого параметра данного элемента (агрегата) приблизилось к предельному уровню. В остальных случаях эксплуатация продолжается до очередной проверки его состояния. При этом значительно сокращаются трудозатраты на обслуживание, сокращается расход дорогостоящих узлов и деталей. Принципиальная возможность и внедрение метода замены по техническому состоянию обеспечивает увеличение средней наработки деталей и узлов между заменами в 1,5-5-2 раза, сокращение удельных приведенных затрат на ТОР и восстановление работоспособности – 1,5 раза.

Эта стратегия ремонта наиболее целесообразна для магистральных и подпорных насосных агрегатов, на долю которых приходится 90-96 % всей потребляемой электроэнергии НПС и отказы которых могут привести к серьезным последствиям. При реализации этой стратегии ТОР периодически проводят проверку состояния насосного агрегата, по результатам которой оценивают его состояние в момент контроля tki и прогнозируют его к моменту последующего контроля tki+1. На основании анализа текущих прогнозных параметров состояния насосного агрегата в сопоставлении с предельно допустимыми определяют потребность в его ремонте на межпроверочном интервале времени (tki, tki+1). В этом случае проводят ремонт агрегата по потребности, характеризующейся тем, что срок его заранее не регламентируется, а определяется остаточным ресурсом. Объем ремонта определяют потребностью в замене узлов или деталей, обусловивших предотказовое состояние оборудования. В случае возникновения отказа на периоде (tki, tki+1) агрегат подвергается восстановительному ремонту.

Стратегия ТОР по состоянию может иметь две разновидности: первая характерна для ремонта по потребности без диагностирования состояния НА, когда отклонение параметра состояния превышает предельно допустимое значение; вторая - для ремонта по потребности с диагностированием состояния (или дефектовкой), когда отклонение фактического значения параметра состояния равно предельно допустимому.

Обслуживание и ремонт по состоянию с контролем параметров предусматривает непрерывный или периодический контроль и измерение параметров, определяющих техническое состояние функциональных систем и изделий. Такими параметрами для насосных агрегатов могут быть вибрация, температура, напор, КПД, кавитационный запас, сила тока и пр. Данная стратегия требует разработки методов и средств диагностирования, обладающих большой информативностью.

Рис. 1. Критерии планирования ТОР

Реализация стратегии ТОР по «состоянию» потребует знания характеристик надежности функциональных систем и изделий в процессе эксплуатации, четкой организации информационного обеспечения, наличие средств контроля и диагностики. Это, в свою очередь, повлечет перестройку технологии и организации эксплуатационных и ремонтных служб предприятия.

Планирование ТОР должно осуществляться с учетом технических, экономических и технико-экономических критериев. На рис. 1 показаны основные критерии планирования ТОР.

Системой технического обслуживания и ремонта по фактическому техническому состоянию (ТОР по техническому состоянию) называется техническое обслуживание и ремонт (ТОР), заключающееся в регламентных остановках и ремонтах, производимых в соответствии с регламентом, а также в контроле технического состояния оборудования, осуществляемом с установленной периодичностью между регламентными остановками и обслуживанием (или ремонтом) в зависимости от этого состояния.

Техническое обслуживание и ремонт по фактическому техническому состоянию представляют собой совокупность правил по определению режимов и регламента диагностирования оборудования НПС и принятию решений о необходимости его обслуживания, замены или ремонта на основе информации о фактическом техническом состоянии.

При данной стратегии обслуживания и ремонта оборудование НПС эксплуатируется до предотказового состояния.

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

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

Система технического обслуживания и ремонта по фактическому техническому состоянию требует разработки методов и средств диагностирования, обладающих большой информативностью. Такую базу технической диагностики экономически целесообразно применять в первую очередь для основного оборудования НПС - насосных агрегатов. Причем для насосных агрегатов, определяющих надежность и экономичность работы НПС, необходимо регламентировать контроль и анализ уровня вибрации, температуры, утечек, параметры напора, КПД, потребляемой мощности.

Эти величины (кроме КПД) должны контролироваться автоматизированной системой. В виде исключения допускается временный контроль параметров портативными (переносными) приборами с определенной периодичностью.

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 насосных агрегатов способствует достижению более экономичных эксплуатационных параметров. В основу параметрической диагностики положены оценка напора, мощности и КПД насоса и агрегата в целом, определение причин, вызывающих ухудшение данных параметров, разработка и реализация мероприятий по улучшению или восстановлению напорной и энергетической характеристики насоса, 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 насоса или электродвигателя и в целом насосного агрегата.

В связи с тем, что ресурсы и условия эксплуатации деталей, узлов, агрегатов оборудования отличаются друг от друга, при любой стратегии ТОР вводится система (вид) ремонтов (текущий, средний, капитальный).

В системе ППР виды ремонта осуществляются в определенной последовательности, а при ремонте по техническому состоянию - в зависимости от результатов диагностирования.

Текущий ремонт (ТР) - это ремонт, выполняемый для обеспечения или восстановления работоспособности изделия и состоящий в замене или восстановлении отдельных частей.

Средний ремонт (СР) - ремонт, выполняемый для восстановления исправности и частичного восстановления ресурса изделий с заменой или восстановлением составных частей ограниченной номенклатуры и контролем технического состояния частей, выполняемого в объеме, установленном в нормативно-технической документации.

Капитальный ремонт (КР) - это ремонт, выполняемый для восстановления исправности и полного или близкого к полному восстановлению ресурса изделия с заменой или восстановлением любых его частей, включая базовые.

Время между двумя последовательно проведенными ремонтами называется межремонтным периодом.

В промежутках между периодическими ремонтами осуществляется межремонтное техническое обслуживание (ТО) машин, основная цель которого заключается в предупреждении отказов и ликвидации последствий недопустимых отказов. Межремонтное обслуживание включает периодические осмотры машин.

Система технического обслуживания и ремонта по фактическому техническому состоянию (ТОР 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.

Для ТОР 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 нефтепроводного транспорта.

С целью выделения основных объектов НПС, подвергаемых первоочередному обязательному контролю, диагностическому обследованию и ремонту, все механотехнологическое оборудование НПС 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 ТОР по техническому состоянию: магистральные и подпорные насосы; трубопроводная арматура; системы маслоснабжения, охлаждения; система приточной вентиляции; система подачи воздуха в камеры уплотнения беспромвальной установки магистральных насосных агрегатов; система откачки утечек; блок гашения ударной волны;блок регуляторов давления; система пожаротушения; система предохранительных клапанов; блок фильтров-грязеуловителей; технологические трубопроводы; промышленная канализация.

Рекомендуемые виды системы ТОР для различных типов оборудования НПС представлены в табл. 1.

Таблица 1

Рекомендуемые виды системы ТОР обслуживания НПС

Наименование оборудования Вид системы ТОР
Магистральные насосы Подпорные насосы Маслосистема Система охлаждения электродвигателей Система охлаждения масла Система воздушного охлаждения воды Система вентиляции Трубопроводная арматура: задвижки обратные клапаны Система откачки утечек Блок регуляторов давления Блок фильтров-грязеуловителей Устройство гашения ударной волны. Котлы и котельно-вспомогательное оборудование. Инженерные коммуникации. Магистральные, подпорные и насосы собственных нужд, трубопроводная арматура, все вспомогательные и технологические системы в случае, если они не эксплуатировались более 0,5 года и не были законсервированы ТОР по техническому состоянию “ ТОР по техническому состоянию ППР То же “ “   “   “   “ “ “ “ “ ТОР по техническому состоянию ППР   То же ППР
Примечание. Сохранение работоспособности оборудования НПС, временно выведенной из эксплуатации без выполнения работ по консервации, обеспечивается поддержанием в помещениях средней температуры не ниже +10 °С и относительной влажности не более 70 % и периодическим контролем технического состояния, осмотром и техническим обслуживанием зарезервированного оборудования по графику, утвержденному главным инженером НУ. Рекомендуется обкатка оборудования не реже 1 раза в полгода. Обкатка проводится в соответствии с паспортами или инструкциями по эксплуатации.

 

Вторая категория - оборудование, которое по экономическим показателям переводится на систему ТОР, по техническому состоянию – по мере необходимости: система водоснабжения и фекальной канализации, очистные сооружения; котлы и котельно-вспомогательное оборудование, тепловые сети; камеры пуска и приема скребка; компрессоры.

Третья категория - оборудование, которое по экономическим показателям нецелесообразно переводить на систему ТОР по техническому состоянию: емкости подземные, топливные; здания и сооружения, при обязательных обходах; водоснабжение в случае наличия резервных емкостей запаса воды.

Техническое состояние оборудования, агрегата - это их важная техническая характеристика, позволяющая определить степень соответствия эксплуатируемого оборудования техническим условиям. Техническая диагностика - это отрасль знаний, определяющая техническое состояние оборудования, агрегата путем разработки различных методов его определения. Техническое обследование (диагностирование) агрегатов, да и любого оборудования, заключается в проведении комплексных мероприятий с целью контроля и определения технического состояния агрегата путем использования различных методов, исследовательских, аналитических, экспертных оценок, с применением, помимо формализованных, также неформализованных показателей, визуальных наблюдений, включая специально разрабатываемые методы технической диагностики.

Систематическое техническое обследование КС и НС газо-нефтетранспортных систем (ГТС и НТС) необходимо проводить в ходе эксплуатации, чтобы оценить текущее техническое состояние системы, пригодность для дальнейшей непрерывной эксплуатации, выявить мероприятия по модернизации, реконструкции и техническому перевооружению, оценить технические характеристики, рабочие мощности, объемы резервирования, пропускную способность, величину потерь газа, расходуемую электроэнергию КС и НС и в целом ГТС и НТС и т.д. На многих ГТС и НТС большая часть технологического оборудования морально устарела, превысила свой ресурс. В этих случаях необходимо выявить наиболее напряженные участки ГТС и НТС, разработать мероприятия по увеличению пропускной способности, сокращению потерь и определить программу поэтапной реконструкции.

Большинство ГГПА, эксплуатируемых в отрасли, таких типов, как ГТ-700-5, ГТК-5, ГТ-750-6, ГТ-6-750, ГТН-6, ГТН-9-750, устарели и сняты с производства. Потенциал отрасли велик: максимальный транспорт газа достиг 750 млрд. м3, из них 150 млрд. м3 транспортируется вЕвропу; протяженность магистралей – 220 тыс. км., 400 КС, 5600 газоперекачивающих агрегатов с общей установленной мощностью, достигающей 40 ГВт.

Для проведения всестороннего комплексного технического обследования магистральных трубопроводов необходимо в первую очередь создать комплексные, творческие, инспекционные бригады с привлечением известных специалистов отрасли по данной проблеме, специализированных предприятий, институтов, вузов, соседних отраслей, зарубежных фирм, заводов-изготовителей, а также непосредственных работников служб эксплуатации и обслуживания, региональных служб Госгортехнадзора. В настоящее время особенно остро встает задача технического обследования ГПА, отдельных элементов его, основных и вспомогательных систем КС, станционной обвязки, в особенности со стороны нагнетательной части и всей ГТС при изменившихся формах хозяйствования, в связи с технико-экономической оценкой основных фондов при их полном или частичном обновлении, разработкой программы модернизации, реконструкции ГТС.

Большое значение имеет диагностика повреждений основных деталей, узлов агрегатов, другого оборудования, которая проводится на базе анализа статистических данных.

Статистика повреждений элементов ГТУ в условиях эксплуатации показывает неравномерность распределения различных неполадок во времени. Систематические результаты обследования свидетельствуют, что наибольшее число повреждений наблюдается во время сдачи и пробной эксплуатации, в течение 2,5 тыс.ч работы ГТУ, когда выявляются конструктивные и технологические недоработки. Число ГТУ с обнаруженными повреждениями от общего числа обследуемых ГТУ за рассматриваемый период может достичь 60 % и выше. В дальнейшем, после устранения обнаруженных дефектов, оборудование длительное время работает с максимальной, присущей ему надежностью, а причинами отказов чаше всего являются ненормальные условия или режимы эксплуатации и недостатки конструкции, проявляющиеся во времени.

На последнем этапе эксплуатации число отказов снова возрастает вследствие выработки деталями их реального ресурса. Профилактические ремонты или замены наиболее изношенных деталей позволяют на этом этапе существенно повысить их надежность и срок службы.

Статистика повреждений основных деталей ГТУ, установление причин и их классификация приводится по данным работы большой группы агрегатов в течение многих лет. Большая часть неполадок вызвана дефектами оборудования, в основном из-за ошибок при проектировании. Существенное уменьшение эксплуатационных ошибок за первые пять лет связаны с совершенствованием системы автоматизации и контроля. Доля неполадок, вызванных попаданием посторонних предметов, действием сети и другими причинами, увеличилась.

Поломки турбинных лопаток происходят вследствие вибрации или неудовлетворительного охлаждения, а после длительной работы - в результате высокотемпературной коррозии, термоусталостных трещин и эрозии. Причинами поломки лопаток компрессора являются помпаж, коррозия и вибрация. Развитие аварий на начальных ступенях приводит к разрушению последующих ступеней. Продолжительность ремонта турбины составляет от 30 до 180 суток. Почти при всех авариях вследствие особенностей конструкции или сопутствующих повреждений приходится вскрывать весь агрегат, а после поломок лопаток в турбине - заменить все сопловые и рабочие лопатки. Стоимость ремонтно-восстановительных работ очень высока, так как детали проточной части турбомашин ГТУ мощностью до 40 МВт составляют 40-45 % стоимости агрегата. Ответственные детали проточной части, подверженные действию высоких температур, больших центробежных нагрузок, изготовляются из высоколегированных сплавов на никелевой и кобальтовой основе прецизионным литьем. Стоимость рабочей лопатки приравнивается к стоимости слитка серебра, равной по массе рабочей лопатке. Если авария сопровождается повреждением ротора, продолжительность ремонта достигает иногда года, а его стоимость - до 90 % стоимости ГТУ.

При деформации и образовании трещин в пламенных трубах камер сгорания и деталях тракта горячих газов продолжительность ремонта составляет от 2 до 40 суток (если обрыв кусков металла вызывает повреждение деталей турбины).

Деформация корпусов, повреждения опорных и упорных подшипников вследствие недостаточного расхода масла, а упорных - также вследствие перегрузок вызывают уменьшение или увеличение зазоров в уплотнениях проточной части и концевых уплотнениях. Продолжительность ремонта при этом может составить от 30 до 250 суток.

Опыт эксплуатации ГГПА свидетельствует о том, что их надежность зависит, прежде всего, от совершенства конструкции и технологии изготовления деталей агрегата, затем от цикла и схемы и, наконец, от условий эксплуатации.

Надежность, ресурсы деталей и узлов, располагаемая мощность и экономичность ГГПА зависят также от условий эксплуатации, загрузки и температуры продуктов сгорания и металла проточной части, количества, частоты и скорости пусков, вида и качества топлива, окружающей среды, а также методов и организации эксплуатации и обслуживания.

В условиях эксплуатации важно строго поддерживать температуру газов на допустимом уровне, в противном случае продолжительность работы агрегата между ремонтами сокращается, а объем ремонтных работ и проверок возрастает. Так, превышение температуры металла на 20 °С снижает срок службы (предел длительной прочности) в 2 раза, а на 50 0С - в 10 раз.

Основное назначение обследования технического состояния агрегатов заключается в определении истинных величин характеристик ГГПА, а также степени падения их относительно первоначальных значений, согласно паспортным данным. В дальнейшем решается технико-экономическая задача определения и установления оптимального времени проведения очередного капитального ремонта в зависимости от степени падения тех или иных характеристик.

Ручной сбор данных для обработки режимов работы агрегата на КС необходим вначале для достижения признания параметрической диагностики. В дальнейшем, при внедрении данного метода, необходимо вводить автоматический сбор данных. Ведение технического обследования состояния агрегата на КС с целью предварительного уточнения и корректировки планов-графиков проведения ремонтных работ и определения их оптимальных сроков составляет основу технического обслуживания по состоянию.Для внедрения этого метода необходимо систематически исследовать ухудшение технического состояния агрегатов, что основывается, прежде всего, на известных термогазодинамических методах, разрабатываемых в специализированных предприятиях ДАО «Оргэнергогаз», ИРЦ «Оргтехдиагностика», в отраслевых институтах, ТюмГНГУ и в РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина. Характер эксплуатации газопровода с ГПА в течение длительного времени и с достаточно большой установленной мощностью открывает большие возможности методу контроля состояния и изучения режимов газоперекачивающих агрегатов, основанному на термогазодинамических соотношениях.

Вопросы непрерывного контроля над состоянием агрегата в процессе эксплуатации и оценки степени ухудшения его состояния представляют основную задачу служб эксплуатации ГГПА.

Одной из основных задач рационального и эффективного обслуживания агрегатов на КС является правильный выбор межремонтного периода для своевременного восстановления основных показателей работы ГГПА, ухудшенных в ходе эксплуатации и предотвращения значительного снижения их. Межремонтный период агрегата, определяемый проектировщиками, зависим от многих показателей его работы (вибрационное состояние, число аварийный остановок и пусков за рассматриваемый период, температурный режим, работа лопаток и дисков газовой турбины и элементов камеры сгорания, состояние масляной системы, температурный режим смазки агрегатов и т.д.).

С учетом изложенного для выявления и предупреждения отказов можно выделить следующие стратегии ТОР оборудования НПС: по потребности после отказа; планово-предупредительная в зависимости от наработки; по состоянию.

Стратегия ТОР после отказа состоит в том, что оборудование НПС и их составные части ремонтируют по потребности после возникновения отказа, поломки в случайные моменты времени. Трудоемкость восстановления в этом случае тоже величина случайная. Система обеспечивает почти полное использование ресурса (долговечности), отдельных деталей, так как элементы эксплуатируются до отказа. В то же время показатель безотказности остается низким в связи с отсутствием работ по предотвращению отказов. Кроме того, аварийный ремонт сопровождается большими материальными издержками. Факт отказа при такой стратегии ТОР может привести к серьезным последствиям, влекущим за собой сокращение перекачки, длительный простой оборудования, ухудшение безопасности эксплуатации объекта.

Основу планово-предупредительной системы ТОР составляет плановый предупреждающий отказы ремонт (обслуживание) оборудования, осуществляемый регламентно через заранее назначенные промежутки времени tм. Если оборудование отказывает в случайный момент ti, в межремонтный период то проводится внеплановый ремонт длительностью tB.

Следующий плановый ремонт осуществляется через время tм или через время tм + ti, т.е. данная система ТОР имеет две разновидности: с учетом наработки до отказа в межремонтном периоде и без учета наработки до отказа. В первом случае возникает необходимость постоянной корректировки графиков планово-предупредительного ремонта. По этой системе при планировании технического обслуживания и ремонта оборудования НПС используют так называемые календарный и регламентный методы.

Календарный метод заключается в проведении технического обслуживания в зависимости от срока службы оборудования (узла или элемента), т.е. календарного времени их эксплуатации. Интенсивность использования оборудования при этом не учитывается. Этот метод применяется для оборудования, находящегося в эксплуатации в режиме ожидания (задвижки, вентиляторы, компрессоры и т.п.). Замена и ремонт по календарным срокам без учета использования оборудования ведет к неоправданным материальным и трудовым потерям.

Регламентный метод состоит в проведении технического обслуживания оборудования по достижении определенной наработки при которой происходит выработка ресурса. Организация технического обслуживания остается сравнительно простой, но возможности экономии сил и средств используются не полностью.

Практический опыт и исследования показывают, что традиционный метод замены узлов и деталей оборудования по отработке установленного межремонтного ресурса имеет целый ряд существенных недостатков. К ним относятся: низкий коэффициент использования деталей из-за частых снятий и выполнения неоправданно большого объема ремонтных работ; недоиспользование индивидуальных ресурсов подавляющего большинства деталей; отрицательное влияние на надежность оборудования вследствие повышения интенсивности послеремонтных отказов. Кроме того, при данном методе замены не исключаются случаи внезапных отказов и требуется наличие большого обменного фонда запасных частей и значительных трудовых затрат при восстановлении работоспособности оборудования.

Одним из радикальных путей повышения надежности и эффективности использования узлов и деталей оборудования на перспективу является разработка и внедрение в практику эксплуатации нефтепроводного транспорта метода обслуживания оборудования по техническому состоянию. Сущность метода заключается в проведении непрерывного или периодического контроля и измерения параметров, определяющих техническое состояние деталей, для обеспечения заданного уровня их надежности при эксплуатации и более полного использования индивидуальных ресурсов. При этом элемент подвергается замене только тогда, когда значение прогнозируемого параметра данного элемента (агрегата) приблизилось к предельному уровню. В остальных случаях эксплуатация продолжается до очередной проверки его состояния. При этом значительно сокращаются трудозатраты на обслуживание, сокращается расход дорогостоящих узлов и деталей. Принципиальная возможность и внедрение метода замены по техническому состоянию обеспечивает увеличение средней наработки деталей и узлов между заменами в 1,5-5-2 раза, сокращение удельных приведенных затрат на ТОР и восстановление работоспособности – 1,5 раза.

Эта стратегия ремонта наиболее целесообразна для магистральных и подпорных насосных агрегатов, на долю которых приходится 90-96 % всей потребляемой электроэнергии НПС и отказы которых могут привести к серьезным последствиям. При реализации этой стратегии ТОР периодически проводят проверку состояния насосного агрегата, по результатам которой оценивают его состояние в момент контроля tki и прогнозируют его к моменту последующего контроля tki+1. На основании анализа текущих прогнозных параметров состояния насосного агрегата в сопоставлении с предельно допустимыми определяют потребность в его ремонте на межпроверочном интервале времени (tki, tki+1). В этом случае проводят ремонт агрегата по потребности, характеризующейся тем, что срок его заранее не регламентируется, а определяется остаточным ресурсом. Объем ремонта определяют потребностью в замене узлов или деталей, обусловивших предотказовое состояние оборудования. В случае возникновения отказа на периоде (tki, tki+1) агрегат подвергается восстановительному ремонту.

Стратегия ТОР по состоянию может иметь две разновидности: первая характерна для ремонта по потребности без диагностирования состояния НА, когда отклонение параметра состояния превышает предельно допустимое значение; вторая - для ремонта по потребности с диагностированием состояния (или дефектовкой), когда отклонение фактического значения параметра состояния равно предельно допустимому.

Обслуживание и ремонт по состоянию с контролем параметров предусматривает непрерывный или периодический контроль и измерение параметров, определяющих техническое состояние функциональных систем и изделий. Такими параметрами для насосных агрегатов могут быть вибрация, температура, напор, КПД, кавитационный запас, сила тока и пр. Данная стратегия требует разработки методов и средств диагностирования, обладающих большой информативностью.

Рис. 1. Критерии планирования ТОР

Реализация стратегии ТОР по «состоянию» потребует знания характеристик надежности функциональных систем и изделий в процессе эксплуатации, четкой организации информационного обеспечения, наличие средств контроля и диагностики. Это, в свою очередь, повлечет перестройку технологии и организации эксплуатационных и ремонтных служб предприятия.

Планирование ТОР должно осуществляться с учетом технических, экономических и технико-экономических критериев. На рис. 1 показаны основные критерии планирования ТОР.

Системой технического обслуживания и ремонта по фактическому техническому состоянию (ТОР по техническому состоянию) называется техническое обслуживание и ремонт (ТОР), заключающееся в регламентных остановках и ремонтах, производимых в соответствии с регламентом, а также в контроле технического состояния оборудования, осуществляемом с установленной периодичностью между регламентными остановками и обслуживанием (или ремонтом) в зависимости от этого состояния.

Техническое обслуживание и ремонт по фактическому техническому состоянию представляют собой совокупность правил по определению режимов и регламента диагностирования оборудования НПС и принятию решений о необходимости его обслуживания, замены или ремонта на основе информации о фактическом техническом состоянии.

При данной стратегии обслуживания и ремонта оборудование НПС эксплуатируется до предотказового состояния.

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

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

Система технического обслуживания и ремонта по фактическому техническому состоянию требует разработки методов и средств диагностирования, обладающих большой информативностью. Такую базу технической диагностики экономически целесообразно применять в первую очередь для основного оборудования НПС - насосных агрегатов. Причем для насосных агрегатов, определяющих надежность и экономичность работы НПС, необходимо регламентировать контроль и анализ уровня вибрации, температуры, утечек, параметры напора, КПД, потребляемой мощности.

Эти величины (кроме КПД) должны контролироваться автоматизированной системой. В виде исключения допускается временный контроль параметров портативными (переносными) приборами с определенной периодичностью.

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 насосных агрегатов способствует достижению более экономичных эксплуатационных параметров. В основу параметрической диагностики положены оценка напора, мощности и КПД насоса и агрегата в целом, определение причин, вызывающих ухудшение данных параметров, разработка и реализация мероприятий по улучшению или восстановлению напорной и энергетической характеристики насоса, 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 насоса или электродвигателя и в целом насосного агрегата.

В связи с тем, что ресурсы и условия эксплуатации деталей, узлов, агрегатов оборудования отличаются друг от друга, при любой стратегии ТОР вводится система (вид) ремонтов (текущий, средний, капитальный).

В системе ППР виды ремонта осуществляются в определенной последовательности, а при ремонте по техническому состоянию - в зависимости от результатов диагностирования.

Текущий ремонт (ТР) - это ремонт, выполняемый для обеспечения или восстановления работоспособности изделия и состоящий в замене или восстановлении отдельных частей.

Средний ремонт (СР) - ремонт, выполняемый для восстановления исправности и частичного восстановления ресурса изделий с заменой или восстановлением составных частей ограниченной номенклатуры и контролем технического состояния частей, выполняемого в объеме, установленном в нормативно-технической документации.

Капитальный ремонт (КР) - это ремонт, выполняемый для восстановления исправности и полного или близкого к полному восстановлению ресурса изделия с заменой или восстановлением любых его частей, включая базовые.

Время между двумя последовательно проведенными ремонтами называется межремонтным периодом.

В промежутках между периодическими ремонтами осуществляется межремонтное техническое обслуживание (ТО) машин, основная цель которого заключается в предупреждении отказов и ликвидации последствий недопустимых отказов. Межремонтное обслуживание включает периодические осмотры машин.

Система технического обслуживания и ремонта по фактическому техническому состоянию (ТОР 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.

Для ТОР 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 нефтепроводного транспорта.

С целью выделения основных объектов НПС, подвергаемых первоочередному обязательному контролю, диагностическому обследованию и ремонту, все механотехнологическое оборудование НПС 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 ТОР по техническому состоянию: магистральные и подпорные насосы; трубопроводная арматура; системы маслоснабжения, охлаждения; система приточной вентиляции; система подачи воздуха в камеры уплотнения беспромвальной установки магистральных насосных агрегатов; система откачки утечек; блок гашения ударной волны;блок регуляторов давления; система пожаротушения; система предохранительных клапанов; блок фильтров-грязеуловителей; технологические трубопроводы; промышленная канализация.

Рекомендуемые виды системы ТОР для различных типов оборудования НПС представлены в табл. 1.

Таблица 1

Рекомендуемые виды системы ТОР обслуживания НПС

Наименование оборудования Вид системы ТОР
Магистральные насосы Подпорные насосы Маслосистема Система охлаждения электродвигателей Система охлаждения масла Система воздушного охлаждения воды Система вентиляции Трубопроводная арматура: задвижки обратные клапаны Система откачки утечек Блок регуляторов давления Блок фильтров-грязеуловителей Устройство гашения ударной волны. Котлы и котельно-вспомогательное оборудование. Инженерные коммуникации. Магистральные, подпорные и насосы собственных нужд, трубопроводная арматура, все вспомогательные и технологические системы в случае, если они не эксплуатировались более 0,5 года и не были законсервированы ТОР по техническому состоянию “ ТОР по техническому состоянию ППР То же “ “   “   “   “ “ “ “ “ ТОР по техническому состоянию ППР   То же ППР
Примечание. Сохранение работоспособности оборудования НПС, временно выведенной из эксплуатации без выполнения работ по консервации, обеспечивается поддержанием в помещениях средней температуры не ниже +10 °С и относительной влажности не более 70 % и периодическим контролем технического состояния, осмотром и техническим обслуживанием зарезервированного оборудования по графику, утвержденному главным инженером НУ. Рекомендуется обкатка оборудования не реже 1 раза в полгода. Обкатка проводится в соответствии с паспортами или инструкциями по эксплуатации.

 

Вторая категория - оборудование, которое по экономическим показателям переводится на систему ТОР, по техническому состоянию – по мере необходимости: система водоснабжения и фекальной канализации, очистные сооружения; котлы и котельно-вспомогательное оборудование, тепловые сети; камеры пуска и приема скребка; компрессоры.

Третья категория - оборудование, которое по экономическим показателям нецелесообразно переводить на систему ТОР по техническому состоянию: емкости подземные, топливные; здания и сооружения, при обязательных обходах; водоснабжение в случае наличия резервных емкостей запаса воды.

Передача оборудования в ремонт осуществляется старшим инженером НПС.

Перед сдачей в ремонт оборудование с соответствующими технологическими коммуникациями должно быть очищено от пыли, масла, грязи. Подходы к оборудованию, а также рабочее место для ремонта или демонтажа должны быть освобождены от посторонних предметов и подготовлены для укладки деталей и узлов оборудования.

Ответственность за подготовку оборудования к передаче в ремонт возлагается на инженеров служб НПС.

При выводе оборудования в ремонт паспорт (формуляр) на соответствующее оборудование, акт сдачи оборудования в ремонт с результатами диагностического контроля (в случае перехода к системе ТОР по фактическому техническому состоянию) передаются исполнителю ремонта (БПО).

Старший инженер и ИТР НПС осуществляют контроль качества ремонта с применением методов и средств технической диагностики, а также контроль своевременного и правильного заполнения соответствующих журналов и формуляров сведениями о выполненных ремонтных операциях.

Приемка оборудования из ремонта осуществляется старшим инженером НПС у начальника участка или мастера участка БПО.

Вышедшее из ремонта оборудование НПС считается принятым в эксплуатацию после проверки его технического состояния, проведения испытаний в рабочем режиме (обкатки):

- после текущего ремонта - в течение 8 ч;

- после среднего и капитального ремонта - 72 ч.