2.16 Остановка компрессорной станции ключом аварийной остановки станции (каос)

В процессе эксплуатации компрессорной станции могут возникнуть внештатные аварийные ситуации, которые локализовать путем остановки одного ГПА или какого либо другого оборудования нельзя. К таким ситуациям относятся:

- пожар в машзале и галерее центробежных нагнетателей, который может перекинуться на соседние ГПА;

- разрывы газопроводов как на трассе, так и на территории КС, а также в случае прорыва газа через фланцы, прокладки и невозможности перекрыть газ запорной арматурой;

- любое возгорание на вспомогательном оборудовании, АВО газа, пылеуловителях, фильтр-сепараторах, блоках подогрева и подготовки топливного и пускового газа;

- стихийные бедствия, создающие угрозу оборудованию и жизни людей.

Эти ситуации можно предотвратить путем остановки компрессорной станции. Для этих целей на КС смонтирована система аварийного управления кранами и агрегатами, которая приводится в действие кнопкой, установленной на главном щите управления. Эта общестанционная система называется КАОС и расшифровывается: "Ключ-аварийной-остановки-станции". При создании аварийной ситуации и включении ключа КАОС происходит следующее:

- аварийно останавливаются все газоперекачивающие агрегаты, закрываются краны № 1 и 2 и открываются свечи № 3.

- одновременно закрываются краны № 7 и 8 и открываются свечи № 17 и 18, а весь газ с технологических коммуникаций стравливается через эти свечи. Кран № 20 можно открыть только после выравнивания давления до и после крана;

- кроме этого, сменный оперативный персонал обязан отключить импульсный, топливный и пусковой газ на узле подключения до и после крана № 20.

В случае отказов в перестановке любого из кранов № 7 и 8 и свечей № 17,18 оперативный персонал должен перекрыть охранные краны № 19 и 21 общестанционной системой управления "Вега" и свечи охранных кранов, обеспечить вручную дозакрытие или открытие кранов. Необходимость установки такой общестанционной системы объясняется тем, что тушить пожар и локализовать аварию можно только после отключения подачи газа и как можно быстрее его стравить из коммуникаций, чтобы очаги пожара или аварий не увеличивались.

Для проверки работоспособности этой системы в процессе эксплуатации раз в год перед плановой остановкой компрессорного цеха производится ее испытание по алгоритму, аналогичному аварийной ситуации.

В процессе эксплуатации раз в полгода необходимо производить испытания системы КАОС путем имитации, т.е. путем проверки поступления импульсного газа на узлы управления при отсоедененных рукавах высокого давления.

Ввиду важности данной системы все испытания должны быть оформлены актом установленной формы.

Глава 3. Показатели надежности, диагностика и снижение энергозатрат газоперекачивающих агрегатов

3.1 Показатели надежности газоперекачивающих агрегатов

Одной из важнейших эксплуатационных характеристик газоперекачивающего агрегата является его надежность. Под понятием надежность агрегата понимается его свойство выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах, соответствующих режимам и условиям использования, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортировки.

Как видно из приведенного определения, надежность агрегата является комплексным свойством, которое в зависимости от назначения и условий работы агрегата включает в себя такие понятия, как работоспособность, неисправность, наработка на отказ, ремонтопригодность. Надежность агрегата в общем случае определяется надежностью его элементов, систем, его обслуживающих, и характером их взаимодействия.

Под понятием работоспособность эксплуатации агрегата понимается способность агрегата выполнять заданные функции эксплуатации в пределах, допустимых нормативно-технической документацией и инструкциями по его эксплуатации.

Под понятием неисправность агрегата понимается состояние, при котором агрегат не соответствует хотя бы одному из требований, установленных нормативно-технической документацией, даже в том случае, если эта неисправность и не приводит сразу к отказу в его работе.

Под понятием отказ понимается событие, заключающееся в полной или частичной потере работоспособности агрегата. Поэтому безотказностью агрегата называется его свойство непрерывно сохранять работоспособность в течение заданного времени эксплуатации.

Отказы в работе агрегата на КС возникают по разным причинам: из-за недостатков в конструкции узла или агрегата, так называемые конструктивные отказы; из-за нарушения правил технологии изготовления или монтажа агрегата на станции, так называемые технологические отказы, и эксплуатационные отказы - из-за нарушения правил эксплуатации агрегатов на станции. Отсюда и возникает очень важное для эксплуатации понятие как наработка на отказ, одно из основных понятий надежности агрегатов при их эксплуатации на газопроводах.

Кроме приведенных определений отказов в работе оборудования, можно различать еще отказы систематические, полные, частичные, внезапные и постепенные.

К систематическим отказам можно отнести отказы элементов, узлов и обслуживающих вспомогательных систем ГПА, долговечность которых во много раз меньше, чем долговечность самого агрегата, например, работа систем разного рода уплотнений, износ масляных и воздушных фильтров и т.п., требующих периодического ремонта и замены; обычно эти дефекты устраняются на станции силами обслуживающего персонала.

Под понятием полного отказа понимается нарушение работоспособного состояния агрегата в целом, требующее длительной его остановки, замены или сложного ремонта.

Под понятием частичного отказа понимается состояние, после возникновения которого агрегат может использоваться по назначению, но с меньшей эффективностью, например, при разгерметизации регенераторов, утечке масла и т.п.

Внезапный отказ характеризуется скачкообразным изменением одного или нескольких параметров, определяющих работу ГПА. Внезапный отказ практически мгновенно переводит агрегат из работоспособного состояния в состояние отказа.

Постепенный отказ характеризуется монотонным изменением одного или нескольких заданных параметров ГПА, например, снижением мощности агрегата из-за износа узлов и деталей.

Под понятием долговечность понимается способность агрегата сохранять свою работоспособность при установленной системе технического обслуживания и ремонта до наступления предельного состояния. Под предельным состоянием агрегата понимается состояние, когда его дальнейшая эксплуатация должна быть прекращена вследствие неустранимого отклонения заданных параметров от установленных пределов или неустранимого снижения эффективности эксплуатации ниже допустимой, или неустранимого нарушения требований техники безопасности, или необходимости проведения капитального ремонта.

Под понятием ремонтопригодность агрегата понимается его приспособленность к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов, повреждений и устранения их последствий путем проведения ремонтов и технического обслуживания.

Под понятием сохраняемость понимается свойство агрегатов сохранять исправное и работоспособное состояние в течение хранения и после транспортировки.

В настоящее время оценка показателей надежности ГПА на газопроводах осуществляется системой показателей, основанных на определении времени нахождения агрегата в том или ином эксплуатационном состоянии: суммарном времени нахождения агрегата в работе за отчетный период ; времени нахождения агрегата в резерве ; времени нахождения агрегата в плановом ремонте ; времени вынужденного простоя агрегата за отчетный период . Обычно за отчетный период принимается календарный год

= 365 дней.

На основе сопоставления приведенных временных состояний агрегата и определяются показатели его надежности:

1. Коэффициент технического использования агрегата, определяемый как отношение времени пребывания ГПА в работе ко времени пребывания агрегата в работоспособном состоянии, времени его вынужденных простоев и ремонтов за рассматриваемый период эксплуатации

; (3.1)

2. Коэффициент готовности агрегата, определяемый как отношение времени нахождения ГПА в работоспособном состоянии к сумме времени нахождения его в рабочем состоянии и времени вынужденного простоя

; (3.2)

3. Коэффициент оперативной готовности, определяемый как отношение времени нахождения ГПА в работе или в резерве, к общему календарному отрезку времени

; (3.3)

4. Коэффициент, характеризующий среднюю наработку агрегата на число отказов ( ) в отчетном отрезке времени:

; (3.4)

3. Коэффициент, характеризующий время восстановления работоспособности агрегата, определяемый как отношение общего времени вынужденного простоя ГПА к числу отказов за рассматриваемый отрезок времени:

. (3.5)

Опыт эксплуатации газотурбинных агрегатов на газопроводах показывает: численные значения коэффициентов технического использования для ГПА различных типов изменяются в диапазоне 0,75-0,95; коэффициент готовности в диапазоне 0,80-0,96; коэффициент оперативной готовности - в диапазоне 0,84-0,88.

Наработка газотурбинных ГПА на один отказ в целом по парку агрегатов находится в среднем за последние пять лет эксплуатации на уровне 2600-2900 ч. По типам агрегатов этот показатель, как один из основных показателей надежности ГПА в условиях эксплуатации, распределяется примерно следующим образом (табл. 3.1).

Таблица 3.1 Наработка на отказ у ряда ГПА с газотурбинным приводом

Тип ГПА	Количество ГПА, шт.	Наработка на отказ, ч
ГТ-750-6	100	4500
ГТ-6-750	140	9800
ГТН-6	80	11500
ГТК-10	790	7900
ГПУ-10	270	6200

Опыт эксплуатации агрегатов на газопроводах показывает, что в настоящее время к агрегатам нового поколения, поступающим на газопроводы, могут быть предъявлены следующие требования (не менее): коэффициент технического использования на уровне 0,93-0,95; коэффициент готовности на уровне 0,98-0,985; коэффициент наработки на отказ на уровне 3,5-4,5 тыс.ч; ресурс между средними ремонтами 10-13 тыс.ч; ресурс между капитальными ремонтами 20-25 тыс.ч; полный ресурс до списания ГПА 100 тыс.ч.