Модуль №1 Конструктивно-експлуатаційні властивості елементів газотурбінних установок і компресорів
1.1. Організаційна структура технічного обслуговування і ремонту на транспорті газу
Транспорт газу у будь якій країні здійснюється по магістральному газопроводу.
Магістральний газопровід складається з двох основних комплексів споруд [1,18] :
– лінійних споруд, до складу яких входять, власне, трубопровід і підключаючи пристрої на ньому, таки як лінійні крани, засувки, водо- і конденсатозбірники, камери пуску і прийому поршня, пристрої катодного захисту трубопроводу;
– комплексів станційних споруд, тобто головних і проміжних компресорних станцій (КС), компресорних станцій підземних сховищ газу (ПСГ) та газорозподільних станцій (ГРС) із комплексами виробничо-допоміжних і обслуговуючих будівель, інженерними мережами і комунікаціями.
Експлуатація лінійних споруд дільниць магістрального газопроводу, систем і обладнання компресорних станцій здійснюється лінійно-виробничими управліннями магістральних газопроводів (ЛВУ МГ).
Для покриття і вирівнювання нерівномірностей споживання газу магістральний газопровід має оперативний резерв газу у вигляді різного типу сховищ. Для зберігання великих обсягів газу застосовуються підземні сховища. Підземні сховища газу є технологічною складовою частиною магістральних газопроводів і призначені як для регулювання нерівномірності газоспоживання, так і для утворення довгострокового й оперативного резерву газу. Експлуатація ПСГ, його компресорних станцій здійснюється виробничими управлінням підземних сховищ газу (ВУ ПСГ).
У структуру виробничих управлінь входять газокомпресорна служба, у складі якої знаходиться компресорна станція; лінійно-експлуатаційна служба, яка займається експлуатацією лінійної частини газопроводу; диспетчерська служба; служба зв’язку та телемеханіки; служба енергопостачання; служба контрольно-вимірювальних приладів і автоматики.
За допомогою цих служб виробниче управління проводить:
– своєчасний контроль і підтримку в справному стані лінійної частини газопроводу з усіма спорудженнями й устаткуванням;
– необхідні ремонтні роботи і профілактичні заходи, що забезпечують довговічність і надійність усього газопроводу;
– безперервне удосконалення організації технічного обслуговування та ремонту, яке спрямоване на підвищення якості і зниження собівартості робіт і підвищення культури виробництва;
– грамотну експлуатацію газотурбінних установок (ГТУ), нагнітачів газоперекачувальних агрегатів (ГПА) КС, тобто вибір оптимальних режимів роботи ГПА, систем і допоміжного устаткування; досягнення його максимальної економічної ефективності; своєчасне і правильне використання дублюючих систем і приладів при виході з ладу основних;
– технічне навчання і контроль рівня кваліфікації обслуговуючого персоналу; для чого в кожному виробничому управлінні повинні здійснюватися наступні форми навчання:
а) курсове навчання по підвищенню кваліфікації;
б) вивчення правил технічної експлуатації магістральних трубопроводів (МГ), правил охорони труда, виробничих інструкцій, технічних описів з устрою та роботі устаткування;
в) проведення протиаварійних і протипожежних тренувань на робочих місцях КС;
г) виробничий інструктаж безпосередньо на робочих місцях з правильного обслуговування устаткування, раціональних і безпечних методів роботи, усунення можливих відмов устаткування і дотримання правил техніки безпеки;
– доцільне планування виробничої діяльності КС, що забезпечує безперебійне газопостачання споживачам, планомірне відпрацювання ресурсу технологічного обладнання;
– роботи з досягнення максимальної ефективності експлуатації газопроводу і його систем за допомогою раціональної витрати паливно-енергетичних ресурсів та матеріалів, скорочення втрат газу при його транспортуванні;
– впровадження нової техніки та наукової організації праці, поширення передових методів виробництва і досвіду новаторів;
– облік і звітність про наявність і технічний стан ГПА, витрати запасних частин і матеріалів;
– контроль дотримання виробничої дисципліни, виконання вимог діючих нормативних документів.
Компресорні станції є складовою частиною магістрального газопроводу і призначені для збільшення його продуктивності за рахунок підвищення тиску газу на виході станції шляхом його компримування за допомогою ГПА. КС поділяються на лінійні, дожимні (ДКС) і станції підземного збереження газу (СПЗГ).
На КС здійснюються наступні основні технологічні процеси:
а) чищення газу від рідких і твердих домішок;
б) стиск газу (компримування);
в) охолодження газу після компримування;
г) вимірювання і контроль технологічних параметрів;
д) керування режимом газопроводу шляхом зміни технологічної схеми компримування, кількості працюючих ГПА та їх режимів.
В комплекс КС можуть бути включені наступні об’єкти, системи і спорудження:
1. Один чи декілька компресорних цехів (КЦ).
2. Устаткування для очищення порожнини газопроводу.
3. Система збору, видалення і знешкодження механічних і рідких домішок, уловлених з газу, що транспортується.
4. Система електропостачання.
5. Система каналізації й очисні спорудження.
6. Система захисту від блискавки.
7. Система електрохімічного захисту (ЕХЗ) об’єктів КС.
8. Система зв’язку.
9. Стаціонарні системи автоматичного керування.
10. Адміністративно-господарські будинки і спорудження.
Компресорний цех містить у собі групи ГПА, встановлені в загальному чи індивідуальному будинках, і наступні системи, установки і спорудження:
а) вузол підключення до магістрального газопроводу;
б) технологічні комунікації з запірною арматурою;
в) установку очищення газу;
г) установку охолодження газу;
д) системи паливного, пускового й імпульсного газу;
е) систему охолодження мастила;
ж) електричні пристрої цеху;
з) систему автоматичного керування і контрольно-вимірювальних приладів (КВП);
і) допоміжні системи і пристрої (маслопостачання, пожежогасіння, опалення, вентиляції і т.д.).
Кожен ГПА, поряд із заводським, повинен мати стаціонарний порядковий номер, нанесений фарбою. Пристрої і механізми, призначені для обслуговування одного агрегату, повинні мати порядковий номер цього агрегату.
Підтримка устаткування всіх установок КС у працездатному стані здійснюється за допомогою системи технічного обслуго-вування і ремонту (ТОіР), структура якої представлена на рис.1.
Рис. 1. Структура системи технічного обслуговування і ремонту
Технічне обслуговування – це комплекс операцій по підтримці працездатності, забезпеченню справності і готовності всіх систем ГПА до виконання поставленої задачі.
Ремонт – комплекс операцій по відновленню працездатності виробів функціональних систем ГПА чи складових частин виробів.
Весь комплекс операцій по ТО і Р ГПА умовно можна розділити на дві групи: планові профілактичні роботи, пов’язані в основному з попередженням відмов та ушкоджень, і роботи з виявлення й усунення відмов та ушкоджень.
1.1.1. Основні правила технічної експлуатації газотурбінних установок і компресорів на компресорних станціях магістральних газопроводів, мета і завдання системи технічного обслуговування і ремонту [СОУ60.3-30019801-050:2008]
Метою технічної експлуатації основного технологічного обладнання компресорних станцій (газоперекачувальних агрегатів, газомотокомпресорів) є ефективне, надійне, безпечне та економічне його використання.
Ефективність, надійність, безпека та економічність обладнання КС повинні забезпечуватися:
– постійним та періодичним контролем технічного стану обладнання візуально, за показами штатної контрольно-вимірювальної апаратури і за допомогою технічних засобів діагностики;
– підтриманням обладнання та комунікацій у справному стані;
– оптимальним режимом роботи технологічних установок КС;
– ремонтами, модернізацією, реновацією або реконструкцією морально та фізично застарілого обладнання.
Обладнання КС повинно мати технологічну станційну нумерацію, нанесену фарбою, що не змивається, або іншим способом.
КС повинні бути обладнані системою автоматичного збирання, обробки та передачі на вищий рівень інформації про стан обладнання та параметри технологічних процесів на КС. Ця інформація є вхідною для роботи автоматичних систем діагностування ГПА.
Зміни у конструкції обладнання КС, запроваджені у порядку модернізації, повинні впроваджуватись на основі бюлетенів підприємств-виробників обладнання, інформаційних листів, раціоналізаторських пропозицій та інших технічних рішень, розглянутих і рекомендованих до впровадження. Раціоналізаторські пропозиції та інші технічні рішення з модернізації конструкції ГПА та іншого основного технологічного обладнання КС, як правило, повинні бути погоджені з підприємством – виробником даного виробу, проектною організацією та впроваджуватися з дозволу технічного керівника філії (УМГ тощо). Зміни у конструкції обладнання КС та ГПА, які здійснюються в порядку реконструкції або шляхом заміни на нове сучасне обладнання, повинні виконуватись на основі проекту реконструкції, що пройшов попередню експертизу. Експертиза проектів об’єктів, що підлягають реконструкції, проводиться Держгірпромнаглядом України, Міністерством охорони навколишнього природного середовища України, Державним департаментом пожежної безпеки МНС України та іншими органами державного нагляду. Проектні організації зобов’язані здійснювати авторський нагляд за дотриманням проектних рішень. Дозвіл на початок роботи об’єкта видає Держгірпромнагляд України. Нові ГПА та обладнання, яке поставляють заводи-виробники і впроваджуються під час реконструкції, повинні мати сертифікати відповідності. Дослідні зразки нової техніки впроваджуються у виробництво в дослідно-промислову експлуатацію без сертифікатів, але з дозволу Держгірпромнагляду України. Приймання в експлуатацію нових ГПА та обладнання, а також дослідних зразків нової техніки, здійснюється державною комісією згідно з вимогами державних та відомчих нормативних документів. Усі зміни в обладнанні і комунікаціях КС, після їх впровадження та випробовування, повинні бути внесені у виконавчу технічну документацію. Усі зміни повинні доводитися до відома експлуатаційного персоналу, для якого їх знання є обов’язковим. Оповіщення про зміни повинно бути оформлено письмово у вигляді позапланового інструктажу на робочих місцях або записом у журналі розпоряджень.
Якість газу, оливи, охолоджувальних рідин, технічної та питної води і рівень загазованості робочих зон контролює експлуатаційний персонал відповідно до вимог виробничих інструкцій. Періодичність та порядок контролю встановлює виробничий підрозділ або філія (УМГ тощо).
Таки виробничі об’єкти і обладнання, як газотурбінні установки, компресора, газоперекачувальні агрегати та їх системи експлуатуються газокомпресорною службою виробничого підрозділу (ЛВУ МГ, ВУ ПЗГ тощо).
Основна вимога, що висувається до процесу експлуатації полягає в тому, щоб при обмежених витратах праці забезпечити найбільшу імовірність перебування виробів у працездатному стані.
Система ТОіР являє собою сукупність взаємодіючих об’єктів і засобів ТОіР, виконавців, відповідних програм і документації.
Ціль системи ТОіР – управління технічним станом виробів протягом терміну їхньої служби, що дозволяє забезпечити:
а) заданий рівень готовності виробів до використання за призначенням їхньої працездатності в процесі використання,
б) мінімальні затрати часу, праці і засобів на виконання ТОіР виробів.
До числа основних задач системи ТОіР відносяться:
а) забезпечення виконання обслуговування і ремонту виробів із заданою якістю при мінімальних затратах часу, праці і засобів;
б) підготовка і виконання технологічних процесів обслуговування і ремонту з заданою якістю.
в) створення й оснащення КС необхідними засобами, підготовка необхідного інженерно-технічного персоналу.
г) оптимізація розміщення і використання матеріальних ресурсів.
Ефективність системи ТОіР визначається ступенем її пристосованості до виконання функцій по керуванню надійності технічних систем виробів ГПА.
У приведеному вище визначенні системи ТОіР містяться поняття "Об’єкт" і "Програма".
Розкриємо ці поняття.
Об’єктом ТОіР є вироби чи сукупність виробів, що характеризується потребою у визначених роботах по підтримці і відновленню справності, чи працездатності і пристосованістю до виконання даних робіт.
Під програмою ТОіР розуміється документ, що містить сукупність основних принципів і прийнятих рішень по застосуванню найбільш ефективних методів і режимів ТОіР.