книги / Электрификация предприятий нефтяной и газовой промышленности

в 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

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

трооборудования, особенно бесщ еточного возбудителя. Видимо,

вода с обм откой ротора производится с применением в качестве ф лю са б уры , обладаю щ ей вы сокой гигроскопичностью. При п о ­

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

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:

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

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)

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

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

мость заменяемых деталей, узлов, руб.; tTV— время транспор­ тировки, ч; 8760 — число часов работы за год.

383

При отказе электрооборудования затраты на аварийный

устранением отказов, руб; См — стоимость материалов и запас­ ных частей, необходимых для устранения отказа, руб.; Стр.р — транспортные расходы, связанные с устранением отказа, руб.;

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:

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

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:

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

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

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

Переход на новую организационную структуру, в том числе

иукрупнение ремонтно-эксплуатационных энергетических служб

содновременным широким внедрением ЭВМ, позволит опти­ мизировать различные технико-технологические процессы.

56. СИСТЕМА ОБСЛУЖИВАНИЯ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ

Одним из путей поддержания на необходимом уровне на­ дежности электрооборудования — рационально организованная система технического обслуживания и ремонта. Рациональная организация процесса эксплуатации позволяет получить значи­ тельное снижение интенсивности отказов, что, в конечном счете, позволяет получать экономию вследствие уменьшения числа аварийных отказов, убытков из-за их возникновения, продления межремонтных периодов и циклов и снижения издержек на каждый плановый ремонт.

Под техническим обслуживанием в общем случае принято понимать комплекс мероприятий, включающий в себя совокуп­ ность аварийно-восстановительных, планово-предупредительных

ипрофилактических работ, проводимых с электрооборудованием

ив электрических сетях. Основное назначение ремонтной служ­ бы— обеспечить максимальную эффективность эксплуатации оборудования.

Под планово-предупредительным ремонтом (ППР) понимают

восстановление работоспособности электрооборудования путем рационального технического ухода, замены и ремонта изношен­ ных деталей и узлов, проводимое по заранее составленному плану. Системой ППР предусматривается после отработки элек­ трооборудованием заданного числа часов проведение плановых текущего обслуживания и ремонтов (средних и капитальных). Чередование и периодичность этих мероприятий определяется особенностями оборудования, его назначением и условиями экс­ плуатации. Работы по ремонту электрооборудования по вре­ мени обычно совмещают с работами по ремонту технологиче­ ского оборудования.

Текущее обслуживание — вид планового ремонта, при кото­ ром без разборки оборудования и по возможности без его ос­ тановки проверяют состояние оборудования, устраняют неболь­ шие дефекты и заменяют мелкие детали. Во время текущего об­ служивания также выявляют необходимость и объем очеред­ ного ремонта отдельных деталей или всей машины (аппарата). При текущем обслуживании проверяют крепление и вибрацию электрооборудования, нагрев подшипников, подтягивают и за­ чищают контактные соединения, проверяют наличие и исправ­ ность дугогасительных камер у контакторов, проверяют уставки у автоматов и соответствие расчету плавких вставок предохра­ нителей, доливают масло в маслозаполненные аппараты, изме­ ряют сопротивление изоляции и заземления. У осветительной арматуры проверяют крепление патрона, исправляют подвесы

390