База книг в электронке для ЭНН УТЭК / 1kumar_b_k_botakhanov_e_k_ekspluatatsiya_nasosnykh_i_kompress

Эксплуатация насосных и компрессорных станций

длительность эксплуатации оборудования может быть практически величиной неограниченной, если не считаться с экономическим соображениями.

Сроки замены узлов и элементов оборудования магистральных нефтепроводов (МН) достаточно изучены. Однако оборудование МН, как правило, имеют элементы и узлы значительно отличающиеся друг от друга периодами безотказной работы. Очевидно, срок службы оборудования МН зависит от срока службы узлов и элементов, организации работ по диагностике, техническому обслуживанию и ремонту, от совершенства оборудования и квалификации технического персонала.

Досрочное снятие оборудования с эксплуатации приводит к нерациональным потерям от недоиспользования срока службы оборудования, а чрезмерная продолжительность срока службы оборудования приводит к тому, что эксплуатационные расходы увеличиваются; происходит это в связи с увеличением трудоемкости ремонтных работ, что приводит к росту численности ремонтного персонала, расходов на запасные части, оснащением эксплуатирующих организаций дополнительным количеством технических средств обслуживания и ростом издержек на устранение отказов оборудования. Таким образом, в процессе длительной эксплуатации оборудования наступает момент, когда на поддержание надежности требуются чрезмерные затраты, связанные с заменой и восстановлением элементов, отслуживших свой срок службы. Эти затраты могут быть столь высоки, что эффект от повышения надежности оборудования не возместит их, а суммарный результат от проведенных мероприятий будет отрицательным.

Исходя из изложенного следует, что затраты, отвечающие стратегии замены оборудования, должны учитывать два фактора:

Rik – стоимость замены оборудования возраста i на отрезке К новым оборудованием при условии реализации на этом отрезке старого оборудования по его остаточной стоимости;

Эkt – стоимость эксплуатации оборудования на отрезке К, возраст которого в конце этого отрезка равен t.

61

Б. К. Кумар, Е. К. Ботаханов

Статистические данные показывают, что стоимость замены оборудования НПС возраста i с достаточной точностью может быть аппроксимирована выражением:

(3.10)

где К – стоимость устаревшего оборудования; ψ – доля К, остающаяся в качестве продажной цены оборудования сразу после приобретения; d – показатель, зависящий от типа оборудования.

Затраты на эксплуатацию оборудования ЭКЬ зависят от длительности интервала между ремонтами и обслуживаниями Тв, на котором происходит замена деталей или узлов, величины затрат на приобретение и хранение запасных частей, трудозатрат на восстановление узлов и деталей оборудования. Очевидно, что длительность интервалов Тв определяет объем запасных частей, их стоимость и время восстановления. В общем виде значение Эkt можно записать в виде функционала:

(3.11)

где Э ktНН – эксплуатационные затраты, не зависящие от надежности оборудования; Э1Кt (Тв); Э2Кt (Тв) – соответственно затраты на приобретение и хранение запасных частей и обслуживание оборудования в зависимости от Тв.

Значения Э1Кt(Тв) и Э2Кt(Тв) также зависят от числа запасных частей, необходимого для обеспечения заданного уровня надежности оборудования в процессе эксплуатации.

Зная объемы запасных частей, можно определить и соответствующие им затраты по формулам

(3.12)

где С 1j – стоимость j-й запасной части; n3j – число j-х запасных частей; ε – коэффициент нормативной эффективности;

(3.13)

62

Эксплуатация насосных и компрессорных станций

где Срп – стоимость 1 ч работы ремонтного персонала; О – продолжительность эксплуатации; Нр – накладные расходы; В3j

– трудозатраты на восстановление j-го элемента оборудования

(чел/ч).

Таким образом, функционал (3.11) может быть записан с учетом (3.12) и (3.13) в следующем виде:

(3.14)

С учетом (3.10) и (3.14) можно определить оптимальную политику замены оборудования при различных предположениях относительно текущих затрат. Так как решения должны приниматься почти ежегодно в зависимости от характерного для данного процесса периода времени, имеем многошаговый процесс решения.

Если оптимальное решение сводится к сохранению оборудования и попадает на отрезок Кn, то

но если оптимальное решение сводится к его замене, то

Таким образом, имеем

f n(t) =min[ЭKi+1 +f K+I (i+1), RiK +Э Ki +f K+I (i+1),] (3.17) n= 1, 2, 3..., N - 1, где fn(t) = 0.

Из (3.17) видно, что если на начало планового периода рассматриваемая единица оборудования отсутствует, то величина Кт – покупная цена нового оборудования и решение сохранить оборудование при п = 1 не имеет смысла.

Определение оптимального срока службы до списания оборудования и своевременная ее замена являются важным сред-

63

Б. К. Кумар, Е. К. Ботаханов

ством повышения технического уровня и снижения трудоемкости обслуживания магистральных нефтепроводов.

3.4. Нормы резерва запасных частей для технического обслуживания и ремонта оборудования

Разработка и организация обеспечения оборудования НПС запасными частями, инструментами и принадлежностями (ЗИП) являются одним из необходимых условий эффективности системы технического обслуживания и ремонта, а, следовательно, бесперебойной работы магистральных нефтепроводов.

Действующая в настоящее время на предприятиях нефтепроводного транспорта система ТОР предусматривает централизованное ремонтное обслуживание объектов нефтепроводов базами производственного обслуживания (БПО, ЦБПО) с использованием агрегатных методов ремонта. Такая форма организации обслуживания требует создания обменного фонда с определенным резервом запасных частей (ЗПЧ) и периодического их выполнения.

Вкачестве запасных частей выступают как крупные оборотные единицы (узлы), восстанавливаемые и используемые многократно, так и отдельные детали, работоспособность которых в случае возникновения отказа не подлежит восстановлению. Поэтому при планировании резерва запасных частей в обменных фондах БПО, ЦБПО в целях более точного прогнозирования ожидаемой потребности необходимо учесть указанные выше особенности и соответственно использовать дифференцированный подход к выбору критериев оценки величины обменного фонда.

Влюбом случае расход запасных частей при организации ремонта оборудования НПС по техническому состоянию является величиной случайной, т. к. потребность в них появляется в случайные моменты времени, определяемые его предельнодопустимым состоянием (значением контролируемого параметра). Поэтому оценка необходимого количества запасных частей производится по критериям, характеризующим возможность бесперебойной работы оборудования в течение определенного пери-

64

Эксплуатация насосных и компрессорных станций

ода времени, т. е. в течение этого периода не будет вынужденных простоев из-за отсутствия необходимой запасной части.

Для расчета запасных частей к восстанавливаемым и используемым многократно составным частям насосного агрегата и другого оборудования НПС в качестве такого критерия рекомендуется использовать вероятность бесперебойной работы его в течение требуемого интервала времени, т. е. вероятность того, что число потребных для замены запчастей будет не более имеющихся в запасе, а, следовательно, не будет в рассматриваемом интервале времени вынужденных простоев из-за их недостатка.

Для расчета потребного для ТОР насосных агрегатов по техническому состоянию количества запчастей к невосстанавливаемым элементам (вкладыши подшипников скольжения, уплотнительные кольца, валы, подшипники качения) за математическую модель, адекватно описывающую процесс возникновения спроса на невосстанавливаемые запасные части и их расход, принят процесс восстановления с мгновенным временем восстановления (восстановление элемента здесь условное, состоящее в замене отказавшего на новый из состава ЗИП):

H(t)=, (3.18)

где Н(t) – функция восстановления рассматриваемого элемента, характеризующая среднее число его замен за период времени t, обусловливаемых достижением предельного состояния (отказа); R(t) – функция плотности (интенсивности) восстановления, равная среднему числу отказов, происшедших к моменту за единицу времени.

Уравнение (3.18) позволяет оценить среднее число замен элемента, обусловленных достижением им предельного состояния (отказа) без учета времени восстановления, нехарактерного для рассматриваемой группы элементов насосного агрегата (невосстанавливаемых деталей). При этом в зависимости от числа охватываемых слагаемых может быть достигнута любая наперед заданная точность.

65

Б. К. Кумар, Е. К. Ботаханов

Таблица 3.5 Характеристики надежности узлов деталей магистральных

насосов типа НМ

Значение функции восстановления H(t), вычисленное по характеристикам надежности рассматриваемого элемента для периода времени t, равного одному году, может быть принято за среднегодовой норматив расхода запасных частей при организации ТОР насосных агрегатов НПС по их техническому состоянию.

Конкретный вид функций зависит от вида закона распределения ресурса элементов оборудования НПС, для которых рассчитываются нормы запасных частей.

66

Эксплуатация насосных и компрессорных станций

Вид закона распределения наработки деталей магистральных насосов типа НМ до отказа и значения параметров распределения приведены в табл. 3.5.

С учетом изложенного в табл. 3.6 в качестве примера приведены ычисленные усредненные значения среднегодового расхода невосстанавливаемых элементов магистральных насосов НПС при ТОР по техническому состоянию.

Таблица 3.6 Усредненные значения среднегодового расхода невосстанавливаемых элементов магистральных насосов НПС при ТОР

по техническому состоянию, шт. в год на 1 насос

3.5. Порядок передачи в ремонт и приемки из ремонта оборудования

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 пе-

67

Б. К. Кумар, Е. К. Ботаханов

рехода к системе ТОР по фактическому техническому состоянию) передается 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 уначальника участкаили 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.

3.6. Техническая документация

Каждая НПС должна иметь техническую документацию, в соответствии с которой оборудование НПС допускается к эксплуатации:

утвержденную проектную и исполнительную документацию (чертежи, схемы, перечень оборудования, пояснительные записки и др.) со всеми последующими изменениями;

технические паспорта всего установленного оборудования; инструкции по обслуживанию каждого вида оборудования; должностные инструкции по каждому рабочему месту;

оперативную (эксплуатационную) документацию с указанием предельных величин контролируемых рабочих параметров оборудования и величины срабатывания предупредительной сигнализации и аварийных защит;

– документациюпосборуданных онадежности оборудования;

– документацию технического обслуживания и ремонта объектов НПС.

Все конструктивные изменения, вносимые в процессе эксплуатации и во время ремонтов оборудования, должны быть согласованы с заводом-изготовителем или организацией, имеющей право на проведение экспертизы безопасности, утверж-

68

Эксплуатация насосных и компрессорных станций

дены главным инженером филиала предприятия и отражены в схемах, чертежах, паспортах оборудования старшим инженером НПС с указанием даты внесения изменения.

В должностных инструкциях должны быть указаны:

перечень инструкций по эксплуатации и техническому обслуживанию оборудования и директивные материалы, схемы систем и устройства оборудования, знание которых обязательно для лица, занимающего данную должность;

права, обязанности и ответственность персонала; взаимоотношения с руководством, подчиненными и другим персоналом, связанным по работе.

В случае изменения условий эксплуатации оборудования в инструкции вносятся соответствующие дополнения, о чем сообщается работникам, с записью в журнале инструктажа.

Инструкции пересматриваются через 5 лет (или по мере поступления нового оборудования, внесения изменений в технологические схемы перекачки и т. д.).

Оперативная документация по эксплуатации оборудования НПС должна включать:

оперативный журнал;

формы учета работы объектов НПС, в которых должны отражаться дата, время, причина пуска и остановок объектов НПС, а также время простоя; сведения о режиме перекачки (формы должны позволять определять наработку и число пусков оборудования);

ведомости результатов оперативных диагностических контролей, проводимых ежесменно;

журналы результатов обхода объектов начальником НПС, старшим инженером, инженерами соответствующих служб и дежурным персоналом.

Оперативная документация заполняется дежурным персоналом станции.

Документация по сбору данных о надежности оборудования включает в себя журналы учета отказов и неисправностей НПС, в которых регистрируются следующие данные:

дата и время возникновения отказа; наименование (код) отказавшего узла; причина отказа;

69

Б. К. Кумар, Е. К. Ботаханов

наработка с начала эксплуатации и после предыдущего ремонта;

числопусков (включений) насосных агрегатов и арматуры;

время и трудозатраты на проведение ремонтных работ;

должность и фамилия лица, ответственного за выполнение ремонта.

Расследование причин отказов осуществляется инженерами соответствующих служб. Сведения хранятся у старшего инженера НПС.

До обслуживающего персонала доводятся причины возникновения отказов и принятые меры по предотвращению их повторения.

Документация технического обслуживания и ремонта объектов НПС содержит:

графики плановых ремонтов, технических обслуживаний, плановых диагностических контролей и регламентных остановок для каждого вида оборудования;

журнал учета ремонтов и ТО, в котором указываются дата проведения ТО или ремонта, вид ремонта или ТО, трудоемкость, наработка между ремонтами или ТО, расход и стоимость материалов или деталей, время простоя оборудования, ответственный исполнитель;

журнал учета диагностических контролей и регламентных остановок для системы ТОР по фактическому техническому состоянию, который содержит дату диагностического контроля

ирегламентной остановки, диагностируемые параметры, их значения (допустимые и реальные), решение о работоспособности, предполагаемый и выполненный объем ремонта;

бланки нарядов-допусков на производство ремонтных и диагностических работ;

акты сдачи и приемки из ремонта оборудования;

акты проведения плановых диагностических контролей и регламентных остановок.

Журналы ТО, ремонтов и диагностических контролей можно совместить.

Форма журналов учета ТО, ремонтов, диагностических контролей должна иметьвозможностьведенияихвэлектронномвиде.

70