1369
.pdfв м аслопроводе и подш ипниковом узле непостоянно. Х олодное м асло набирается в тум б у подш ипника. Через лабиринтны е у п лотнения подш ипников м асло в результате всасы вания его вен тилятором через ж а л ю зи торцевы х щ итов попадает на вы водные
конц ы |
статорной обм отки и разруш ает изоляцию . |
|
||||
Н и зка я тем пература |
ухуд ш а е т раб оту |
подш ипниковы х уз |
||||
л о в электродвигателей |
Д Н С . |
В |
условиях |
вы сокой |
влаж ности |
|
масло |
насы щ ается влагой . |
В о |
время остановок |
двигателей |
им ею щ аяся в м асле вода зам ерзает. П оэтом у в холодное врем я перед пуском электродвигателя необходим о отогревать подш ип ники .
Увеличивается число отказов электрооборудования и в лет
нее врем я. О бъясняется |
это повы ш ением тем пературы воздуха |
в блоках иногда до + 5 0 |
°С и перегревом некоторы х узлов элек |
трооборудования, особенно бесщ еточного возбудителя. Видимо,
в летнее врем я проявляю тся |
и износовы е отказы , «зародивши |
|
еся» в зим ний период. |
среды сущ ественно влияет иа ра |
|
В л а ж н ость окруж а ю щ ей |
||
боту электрооборудования. О дна из сам ы х |
ха ра кте р ны х неис |
|
правностей электродвигателей серин С Т Д — |
отторание токоиод - |
|
вода в месте соединения с |
роторной обм откой — является ре |
|
зультатом действия вы сокой |
вл а ж н ости . С оединение токовод- |
вода с обм откой ротора производится с применением в качестве ф лю са б уры , обладаю щ ей вы сокой гигроскопичностью. При п о
падании вл а га в |
ротор о ста тки ф лю са интенсивно впитывают |
в себя в л а гу, что |
приводит к ослаблению п айки и ухудшению |
ко н та кта . |
|
Действие влажности отрицательно сказывается иа работе электродвигателей серии ВАО. В зимний период во время оста новок двигателя внутри корпуса происходит конденсирование влаги и увлажнение изоляции обмотки статора.
Низкая температура в сочетании с влажностью отрицательно влияет иа работу пусковой аппаратуры. В холодное время года замерзают подвижные части аппаратов, на контактах образу ется лед, ослабевают контактные соединения. Так, применяемая в приводе масляных выключателей смазка при низких темпера
турах |
застывает, вызывая заедание механической части привода,, |
ит®, в |
свою очередь, ведет к самопроизвольному отключе |
нию выключателя при взводе груза. Зимой для обеспечения требуемой скорости срабатывания выключателей шружишы при водов натягивают. Однако весной, когда температура окружаю щего воздуха повышается, натянутые пружины вызывают рас трескивание изоляторов, разрыв тяги и т. д. Поэтому в весен ний период пружины приводов ослабляют..
Низкая температура и высокая влажность вызывают нару шение изоляции кабелей, пробои в кабельных муфтах и щшщевыж воронках, растрескивание изоляторов..
Третий фактор, влияющий иа надежность электрооборудова ния, монтируемого в блоках,— частота проведения иланово-нре-
ш
дупредительных ремонтов. Число планово-предупредительных ремонтов увеличивается в летний период и это приводит к сни жению параметра потока отказов.
На параметр потока отказов электрооборудования станковкачалок, работающих на открытом воздухе, наибольшее влия ние оказывают такие климатические факторы, как минимальная температура, перепад температуры и атмосферные явления.
Мероприятия по повышению надежности электрооборудова ния на этапах проектирования и изготовления требуют, как правило, дополнительных капитальных затрат. Недостаточная надежность электрооборудования влечет за собой ухудшение экономических показателей предприятия вследствие повышения расходов на эксплуатацию и ущерба от простоя технологиче ского оборудования (буровых установок, нефтеперекачивающих агрегатов, глубиннонасосных установок и пр.).
Очевидно, оптимальный уровень надежности конкретного электрооборудования определяется экономическими показате лями производственного процесса, режимами работы, услови ями окружающей среды, т. е. одно и то же электрооборудова ние, работающее в разных условиях, будет иметь в каждом слу чае различный оптимальный уровень надежности. Под оптимальным уровнем надежности понимают такой уровень, ко торый соответствует максимуму экономического эффекта за время эксплуатации электрооборудования:
Э = А С Т 9— АК, |
(10.16) |
|
где АС — годовая экономия от |
повышения надежности; |
Тэ— |
эквивалентный срок службы |
электрооборудования; А К — до |
полнительные капиталовложения на повышение надежности (на снижение величины параметра потока отказов).
Поскольку экономический эффект является функцией пара метра потока отказов, дополнительный экономический эффект за срок службы электрооборудования, обусловленный повыше
нием его надежности, будет |
|
|
|
|
|
|||
|
|
Э = Св(со0— to) Тэ— а In — |
, |
|
(10.17) |
|||
|
|
|
|
|
со |
|
|
|
где |
Св — стоимость восстановления |
одного |
отказа; |
(о0 — пара |
||||
метр |
потока |
отказов |
существующей |
системы |
электропривода; |
|||
to — параметр |
потока |
отказов |
после |
проведения мероприятий |
||||
по повышению надежности; |
а — коэффициент, |
характеризую |
||||||
щий стоимость повышения надежности. |
|
|
Западной |
|||||
Себестоимость 1 м проходки скважин в условиях |
Сибири и параметр потока отказов электрооборудования свя заны уравнением линейной регрессии [15]. В этом случае за висимость экономического эффекта от себестоимости 1 м про-
382
ходки Смп с учетом (10.17)
Э = С„(0о7\ |
Смп — Л |
|
m |
||
|
Св Тэ— a In ОТСОс |
(10.18) |
Смп -- Я |
|
где m и п.— коэффициенты уравнения линейной регрессии между себестоимостью 1 м проходки и параметром потока от казов (рис. 148).
Продифференцировав (10.18) по Смп и приравняв произ водную к нулю, можно найти Смп.0птЗатем, подставляя это
значение |
в уравнение |
линейной регрессии Смп (со), находим |
|
(Оопт, при |
котором дополни |
||
тельный |
эффект будет |
макси |
|
мальным: |
|
|
|
©опт= а/(СвТэ) |
[1/год], |
(10.19) |
|
или |
|
|
|
сoonr= al(CBT3t) |
[11ч],^ (10.19a) |
где t — время работы электро оборудования в течение 1 го да, ч.
Расчеты показывают, что фактическая надежность от дельных элементов электро оборудования буровых устано вок в 1,5—3,2 раза ниже опти мальной.
Для решения задач опре деления оптимальных значений параметра потока отказов и
времени восстановления необходимо оценить ущерб от низкой надежности электрооборудования. Рассмотрим методику опре деления этого ущерба на примере электрооборудования кусто вых (КНС) и дожимных (ДНС) насосных станций нефтепро мыслов.
Оценка ущерба основывается на дифференцированном рас смотрении последствий аварийных отказов с учетом фактиче ского уровня надежности электрооборудования. Ущерб от не доиспользования ресурса деталей, узлов из-за преждевремен ной замены вследствие отказа с учетом времени транспортиро вания их на объект определяется из выражения
Е» |
^ Сд i |
|
|
Ух |
*=*____t |
( 10.20) |
|
|
8760 |
Тр’ |
|
где Ен — отраслевой нормативный |
коэффициент; |
п |
|
2СДг— стои- |
|||
|
|
|
i=t |
мость заменяемых деталей, узлов, руб.; tTV— время транспор тировки, ч; 8760 — число часов работы за год.
383
При отказе электрооборудования затраты на аварийный
ремонт |
|
|
|
У2 = Сав.рЯ(0, |
(Ю.21) |
где |
Сав.р = Сзар+ См + СТр.р— стоимость аварийного |
ремонта, |
руб; |
Сзар — заработная плата рабочих-ремонтников, |
занятых |
устранением отказов, руб; См — стоимость материалов и запас ных частей, необходимых для устранения отказа, руб.; Стр.р — транспортные расходы, связанные с устранением отказа, руб.;
H ( t ) — функция восстановления |
электрооборудования. |
||
Ущерб от недоданной продукции |
|
||
|
У3 = Д DCH (t) М (ш)/8760, |
(10.22) |
|
где AD — количество недоданной продукции из-за |
вынужден |
||
ных простоев; |
С — полная себестоимость 1 т технической воды, |
||
нефти, руб.; |
М(со) — среднее |
время проведения |
одного ре |
монта, ч. |
|
|
|
Ущерб от недоиспользования основных фондов |
|
||
|
У , = ~ М ( Ф ) Н ( ( ) , |
(10.23) |
где А — годовой объем амортизационных отчислений.
Процесс функционирования электрооборудования с восста новлением и профилактикой можно представить как последова тельность интервалов работоспособности Х{, чередующихся с ин тервалами простоя Гаг из-за отказов и профилактик, назначае
мых периодически t)i с временем проведения ТП{. Обозначим ZK время между соседними моментами возвращения электрообору дования в рабочее состояние. Случайная величина Z„ может принимать следующие значения:
|
|
_|у + т „ |
при |
х > у |
|
|
|
|
|
|
|
К~ 1 * + Га |
При |
Х < у . |
|
|
|
||
Величины |ZK| образуют процесс восстановления с пара |
|||||||||
метром \i=M{Z) и |
функций |
восстановления |
H( t ) =M( Nt), |
где |
|||||
Nt — число восстановлений, |
происшедших |
в |
интервале |
(0, |
t). |
||||
Параметр |
р, на |
основании |
формулы |
полной вероятности |
|||||
ц = |
т |
|
|
|
|
|
|
(10.24) |
|
J [ 1 - f (t))dt + TaF(t) + T „ { l - F (01, |
|||||||||
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
где F( t ) — функция |
распределения |
времени |
безотказной |
ра |
боты от момента возвращения в исходное состояние до отказа. Поскольку для рассматриваемой задачи представляет ин терес поведение процесса восстановления за большой проме
жуток времени, можно записать
H(t) = t l j ( [ l - F (f))dt + T,F (f) + T „ [ l - F (()]). (10.25)
384
При использовании формулы полной вероятности для сред него времени М(а') проведения одного ремонта
М((о) = TBF (f) + T„ [l-F(t)L |
(Ю.26) |
Полный ущерб от низкой надежности электрооборудования |
|
кустовых и дожимных насосных станций |
|
У = У, + У2 + У3 + У4. |
(10.27) |
55. ЗАДАЧИ И ОРГАНИЗАЦИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СЛУЖБ |
|
Рассмотрим организацию энергетических служб |
и ремонта |
энергооборудования на примере Министерства нефтяной про мышленности.
Систему управления электрохозяйством в отрасли возглав ляет Управление главного энергетика министерства, которое решает следующие основные задачи:
совершенствование технической эксплуатации энергетиче ского хозяйства на предприятиях и в организациях системы министерства и контроль за эффективным использованием энергетического оборудования;
дальнейшее развитие и совершенствование энергоснабжения предприятий и организаций системы министерства;
планирование, нормирование и экономия топливно-энерге тических ресурсов;
планирование капитального ремонта электротехнического оборудования и контроль за выполнением плана и качеством капитального ремонта;
участие в разраоотке предложений по созданию новых об разцов электротехнического и теплотехнического оборудова ния, а также в проведении промышленных испытаний опытных образцов нового оборудования и внедрения их в производство.
Управлению главного энергетика министерства функцио нально подчинены службы главных энергетиков Главтранс нефти, Главтюменнефтегаза и производственных объединений, осуществляющих добычу нефти и газа, а также переработку газа. В состав производственных объединений входят пред приятия и производственные единицы основных видов дея тельности— управлений буровых работ (УБР) и нефтегазодо бывающих управлений (НГДУ). В аппаратах управления производственных объединений имеются отделы главного энер гетика, которые возглавляют систему энергохозяйства в нефтя ных районах. На эти службы возложены следующие основные задачи:
организация |
бесперебойного |
энергоснабжения, |
эксплуата |
ции и ремонта |
энергетического |
оборудования, электрических |
|
и тепловых сетей, осуществление технического |
надзора за |
13 Заказ J6 2268 |
385 |
состоянием энергетического оборудования в производственных единицах, на предприятиях и в организациях объединения;
обобщение и распространение передового опыта эксплуата ции и внедрение его на предприятиях объединения;
организация и проведение периодической учебы инженернотехнического персонала и регулярный контроль за соблюдением ПТЭ и ПТБ при выполнении работ;
планирование перспективного развития энергетического хо зяйства объединения, контроль за экономным использованием топливно-энергетических ресурсов.
В аппаратах управления УБР и НГДУ имеются отделы главного энергетика, которые управляют всем энергохозяйст вом на предприятии и в производственных единицах. В обязан ности этих отделов входит организация надежной, экономичной и безопасной эксплуатации электроэнергетических и тепло энергетических установок и сооружений; внедрение новых, бо лее надежных, долговечных и экономичных электроприводов и схем электроснабжения; организация учета и нормирования расходования энергоресурсов, контроль за их использованием, разработка мероприятий по экономии топливно-энергетических ресурсов и контроль за их выполнением.
В ряде производственных объединений созданы специали зированные предприятия и производственные единицы по ре монту и эксплуатации электропогружных установок, конторы энергохозяйства, объединенные котельные с тепловыми сетями, газовые конторы и конторы водоснабжения, заводы по ремонту энергетического оборудования. Так, в Главтюменнефтегазе имеются управления эксплуатации электрических сетей и про мыслового электрооборудования, в объединении «Татнефть»— центральная база производственного обслуживания по прокату н ремонту электропогружных установок, хозяйство объединен ных котельных с тепловыми сетями, две конторы энергохозяй ства и прочие подразделения, призванные обеспечивать все предприятия и производственные единицы объединений по до быче нефти и газа электроснабжением и теплоснабжением с минимальными затратами топливно-энергетических ресурсов. Создание специализированных подразделений по энергоснаб жению производственных объектов предусмотрено при внедре нии генеральной схемы Управления нефтяной промышленности.
Специализированные |
подразделения особенно эффективны |
в тех случаях, когда |
на сравнительно небольших террито |
риях сосредоточено большое число потребителей электроэнер гии и электрооборудования, причем перерывы в электроснабже нии и отказы электрооборудования влекут за собой большой ущерб.
Службам главного энергетика НГДУ и УБР подчинены цехи пароводоснабження, автоматизации производства и про катно-ремонтный цех электрооборудования и электроснабже ния.
ms
Цех проката и ремонта электрооборудования и электро снабжения осуществляет контроль за эксплуатацией электро оборудования, проведение текущих и средних его ремонтов. В цеху ведутся учет движения и паспортизация электрообору дования, обеспечение производственных объектов электроэнер гией.
В зависимости от количества и мощности электрооборудо вания, а также протяженности электрических сетей, обслужи ваемых прокатно-ремонтным цехом электрооборудования и электроснабжения, в состав этого цеха могут входить участок по ремонту электрооборудования, сетевые районы, электротех ническая лаборатория, аварийные бригады, а в УБР кроме перечисленных — участок или бригады по монтажу и демон тажу электрооборудования буровых установок.
Участок по ремонту электрооборудования выполняет сред ний ремонт электрооборудования, который не может быть вы полнен на месте его установки. В составе этого участка могут быть аварийные бригады, которые устраняют неисправности электрооборудования на буровых установках, скважинах, КНС и ДНС.
Персонал сетевого района осуществляет текущую эксплуа тацию, ремонты и профилактические испытания кабельных и воздушных сетей и оборудования подстанций.
Электротехническая лаборатория может иметь группы элект ропривода, релейной защиты и системы автоматики, электри ческих измерений, грозозащиты и изоляции электрических ма шин и аппаратуры. Персонал электротехнической лаборатории обеспечивает наладку и профилактические испытания схем уп равления электроприводами и релейной защиты, проверку и ремонт электроизмерительных приборов, испытание заземлений и устройств грозозащиты.
До недавнего времени во всех управлениях буровых работ и нефтепромыслах имелись электроцехи, которые под руко водством отделов главного энергетика осуществляли эксплуа тацию электрооборудования и электросетей. Так, например, в электроцехах Главтюменнефтегаза было сосредоточено более 80 % от общего количества электрооборудования и электриче ских сетей этого района. Электроцехи были укомплектованы персоналом менее чем на 50 % и не могли справляться с зада чей надежного и бесперебойного обеспечения электроэнергией технологических процессов по добыче нефти, бурения, а также быстро растущих городов и поселков нефтяников.
Многочисленные электроцеха не были укомплектованы спе циальной техникой по эксплуатации электрооборудования и электрических сетей: телескопическими вышками, ямобурами, передвижными элеткротехническими лабораториями, мастер скими и др.
В то же время объемы работ по обслуживанию возрастали быстрыми темпами. В этих условиях в ряде районов было
13* |
387 |
решено на базе электроцехов создать специализированные предприятия по эксплуатации электрических сетей и электро оборудования «Энергонефть».
Предметом деятельности управления «Энергонефть» явля ются:
обеспечение технической эксплуатации всего электротехни ческого оборудования, находящегося на балансе УБР и НГДУ (обслуживание, производство ремонтных и эксплуатационных
работ электрических двигателей, |
коммутационной |
аппаратуры |
и т. д.); |
электроснабжения |
производ |
обеспечение бесперебойного |
ственных и культурно-бытовых объектов при соблюдении уста новленных режимов работы энергетического оборудования;
организация ремонта, поддержание объектов в работоспо собном состоянии путем разработки мероприятий по планово предупредительным ремонтам и профилактическим испыта ниям;
совершенствование системы электроснабжения, внедрение новой техники, новейших достижений в области автоматизации и телемеханизации энергохозяйства;
разработка перспективных планов электроснабжения рай она, планов использования энергетических ресурсов;
разработка и осуществление планов научно-исследователь ских и наладочных работ, направленных на совершенствование эксплуатации энергохозяйства, модернизации, улучшение ре монта, повышение экономичности его эксплуатации;
организация учета расходования энергоресурсов, учет и ана лиз аварий энергооборудования и электросетей, разработка и внедрение мероприятий по их ликвидации и предупреждению.
Управление возглавляется начальником. Имеются главный инженер, заместитель главного инженера, заместители на чальника, число их зависит от объемов выполняемых работ. В управлении имеются также заместители по общим вопросам, строительству и ремонту, заместители по эксплуатации элект рохозяйства городов и поселков.
Административно-управленческий аппарат включает плано во-экономический отдел, бухгалтерию, группу по снабжению и комплектации, персонал при руководстве.
Производственный персонал состоит из центральной диспет черской службы, служб подстанций и ЛЭП, грозозащиты и изо ляции, механизации и транспорта, релейной защиты и автома тики, сбыта электроэнергии, ремонта электрооборудования, проектно-конструкторской группы.
На месторождениях созданы производственно-технологиче ские службы (ПТС). В составе ПТС имеется несколько райо нов электрических сетей, диспетчерская служба, производст венная лаборатория, группа по сбыту электроэнергии.
Как правило, районы электрических сетей совмещены с про мыслами.
388
Выделение из состава УБР и НГДУ электроцехов и созда ние специализированных подразделений «Энергонефть» позво лило разгрузить управления от несвойственной им работы, вследствие чего в УБР и НГДУ уменьшалась численность пер сонала по промышленной группе, увеличилась производитель ность труда и уменьшилась удельная численность персонала на одну скважину; создать специализированные бригады по ремонту электрических сетей (концентрация электрооборудо вания и материалов позволили создать резервы и возможность маневра); резко повысить оперативность в ликвидации аварий. В результате повысились надежность и бесперебойность элект роснабжения технологических объектов по добыче нефти и бу рения.
В системе Миннефтепрома создано управление «Спецнефтеэнергоремонт» (СНЭР), которое выполняет широкий комп лекс пусконаладочных и ремонтных работ устройств автома тики и КИП, электротехнического оборудования и установок (ревизию, ремонт и наладку релейной защиты и системной ав томатики, трансформаторов подстанций напряжением 110, 35 и б (10) кВ, высоковольтных синхронных и асинхронных элект родвигателей с различными схемами управления и возбужде ния, генераторов дизельных электростанций, электрического оборудования буровых установок, станций управления сква жин с глубинными насосами, кустовых насосных станций по закачке воды в пласт, станций и установок перекачки нефти, устройств сигнализации замыкания на землю в высоковольт ных распределительных сетях, ревизию трансформаторов б— 110 кВ, высоковольтные испытания оборудования 6—35 кВ, за земляющих устройств в сетях до 1000 В, профилактические ис пытания изоляции в сетях до 1000 В, монтаж исполнительных схем электроснабжения и вторичной коммутации, замену про водок, пускорегулирующей аппаратуры и светильников), теп лоиспользующих и водоподготовительных установок, машин, механизмов и оборудования для нефтегазовой промышленности (монтаж, ремонт, наладку и испытания поршневых и центро бежных компрессоров, насосов, газомоторкомпрессоров, дизе лей, металлоконструкций, станков и кранового оборудования; измерения вибрации и балансировку насосов, компрессоров, электродвигателей), а также дефектоскопию оборудования.
Специалисты СНЭР выполняют расчеты токов короткого замыкания и уставок релейных защит в распределительных се тях с проверкой оборудования на стойкость к действию токов короткого замыкания, составление карт селективности, раз работку норм расхода электроэнергии, мероприятий по повы шению надежности схем электроснабжения, по выравниванию напряжений в распределительных сетях, по оптимальному рас пределению компенсирующих устройств, по экономии пара, топлива, а также по использованию вторичных энергетических ресурсов.
3 8 9