2.2.2. Нефтеперекачивающие станции

При анализе технического состояния объекты, входящие в состав НПС, удобно разбить на три группы:

• механотехнологическое оборудование (магистральные и подпорные насосы, запорно-регулирующая арматура, технологические трубопроводы и вспомогательные системы, обеспечивающие работу насосов);

• электротехническое оборудование (ЛЭП, силовые трансформаторы, распределительные устройства, электродвигатели, система автоматики и др.);

• инженерные сооружения и коммуникации (очистные сооружения, сис­темы водоснабжения, канализации, теплоснабжения и др.).

Об основных причинах отказов механотехнологического оборудования можно судить по данным табл. 2.2.

Из нее видно, что основной причиной отказов механотехнологического оборудования являются отказы торцевых уплотнений (потеря герметичности при износе поверхности уплотнительных колец и эластомеров, вибрации, из-за раскрытия пары трения, чрезмерного нагрева узла уплотнения, дефектов при изготовлении, сборке деталей и узлов торцевых уплотнений, нарушения усло­вий эксплуатации).

Таблица 2.2

Структура отказов механотехнологического оборудования в 1985 году

Причина отказов	Количество отказов, %
Торцовыеуплотнения валов	30,4
Маслосистема	9,3
Подшипники	15,4
Повышенная вибрация	4,3
Система утечек и разгрузки	3,9
Ошибки обслуживающего персонала	12,1
Прочие	24,6

Раскрытие контакта пары трения может происходить под влиянием бие­ния вала, осевого люфта, повышенной вибрации, заклинивания аксиально- подвижной втулки из-за ее перекоса, запарафинивания зазора между аксиаль­но-подвижной втулкой и корпусом торцового уплотнения, запарафинивания или закоксования прижимных пружин трущейся пары.

Нагрев торцовых уплотнений наблюдается при неправильно спроекти­рованном, изготовленном или собранном уплотнении или при наличии дефек­тов в его деталях. В свою очередь, нагрев уплотнения приводит к закоксова- нию посадочных мест уплотнений, пружин, к локальным нарушениям поверх­ности контактных пар, потере эластичности резино-технических изделий уп­лотнений, нарушению режима смазки в зоне трения.

Встречаются дефекты пар трения из-за плохого качества силицирован- ного графита, некачественного спекания и неправильно подобранной компо­зиции твердых сплавов.

К нарушениям условий эксплуатации торцовых уплотнений относятся:

• попадание твердых механических примесей в виде песка и окалины в зону контакта при очистке внутренней полости трубопроводов;

• несоответствие параметров импеллеров для достаточного охлаждения фущихся поверхностей;

• запарафинивание или засорение подводящих и выходных каналов, предназначенных для прохождения охлаждающей жидкости к узлу трения;

• использование некачественных деталей, некачественная установка и регулировка ротора насоса.

Анализ отказов торцовых уплотнений показал, что наиболее часто они пыходят из строя на начальном этапе работы, вследствие неправильного мон­тажа узла.

Значительная часть отказов механотехнологического оборудования при­ходится на подшипники, применяемые в насосах. В основном, отказы связаны с плохим качеством масла, которое не отвечает техническим требованиям по физико-химическому составу, содержит много мехпримесей и используется дольше, чем положено, из-за дефицитности. Подшипники скольжения выходят ич ст роя при появлении задиров, разрушении вкладышей, использовании нере­комендуемых марок баббита. Радиально-упорные подшипники насосов часто бывают некондиционными, с большим осевым и радиальным люфтом. Их от­казы нередко связаны с большими осевыми усилиями, возникающими при смещении ротора электродвигателя.

К повышенной вибрации насосного агрегата приводят его расцентровка, отказы подшипников, муфт и др. Знакопеременные нагрузки при расцентровке вызывают снижение предела выносливости металла и развитие трещин (в ча­стности, в валах насосов), выкрашивание при ударах баббитовой заливки вкладышей подшипников скольжения. Вибрация ускоряет износ контактной пары, эластомеров, пружин, поверхностей втулок торцового уплотнения; она является одной из причин нарушения герметичности контактной пары. Чем выше амплитуда и частота вибрации, тем больше износ и утечки торцовых уп­лотнений.

Наиболее характерными отказами маслосистем являются: разрывы про­кладок фланцев, трещины по сварному шву в месте присоединения маслопро­вода агрегата к трубопроводу масляной системы станции, засорение фильтров, отказы маслонасосов.

При эксплуатации электротехнического оборудования чаще всего встре­чаются следующие отказы:

• для воздушных и кабельных ЛЭП: повреждения изоляторов и изоля­ции; обрыв проводов, тросов и их соединений; межфазное короткое замыкание в кабелях, пробой и разрушение соединительных муфт кабелей; повреждение опор и их фундаментов и т.д.

• для силовых трансформаторов: деформация обмоток; потеря эластич­ности витковой изоляции всех фаз из-за повреждения вводов и разрушения проходных изоляторов распределительных устройств (РУ) напряжением б...10 кВ, изоляторов тяги масляных выключателей, обгорания изоляции в цепи вто­ричной коммутации в шкафу ячейки РУ напряжением 6...10 кВ и др.;

• для распределительных устройств: отказы выключателей;

• для системы автоматики: ложное срабатывание защит (в порядке убы­вания частоты срабатывания - затопление отделения насосной, пожар в насос­ной, исчезновение оперативного напряжения, повышение вибрации агрегата, перепад давления на заслонках выше 2,0 МПа, высокий уровень в резервуаре сброса волны, опасная концентрация горючих газов и т. д.).

Отказы системы теплоснабжения, инженерных сооружений и коммуни­каций не влияют непосредственно на надежность МТ и поэтому нами не рас­сматриваются.

В табл. 2.3 приведены величины параметра потока отказов, наработка на отказ и время восстановления основных элементов МТ. Для сравнения в табл. 2.4 даны величины этих же параметров, необходимые для перехода на мало­людную технологию эксплуатации НПС. Видно, это во многих случаях факти­ческий уровень надежности оборудования существенно уступает требуемому.

Таблица 2.3

Объект	Параметр потока отказов		Наработка на отказ, ч		Время вос­становле­
	1981 г.	1986 г.	1981 г.	1986 г.	ния, ч
1	2	з	4	5	6
Механотехнологическое оборудование
Магистральные насосные ш регаты:
14Н-12х2/ СТМ 1500-2	0,686/0,36	0,68/0,37	1458/2780	1471/2703	5,2/6,0
НМ 1250-260/ СТД 1200-2	0,42/0,24	0,34/0,2	2380/4165	2941/5000	4,5/5,0
16 НД 10x1/ АТД 1600-2	0,553/0,38	0,55/0,39	1812/2632	1818/2564	4,0/5,2
20 НД 12x1/ АТД 2500-2	0,528/0,28	0,50/0,30	1894/3570	2000/3333	5,5/8,2
24 ПД 14x1/ АТД 2500-2	0,50/0,35	0,40/0,36	2000/2857	2500/2778	5,0/6,4
НМ 2500-230/ СТД 2000-2	0,40/0,33	0,37/0,20	2500/4545	2700/5000	5,0/6,2
НМ 3600-230/ СТД 2500-2	0,34/0,28	0,25/0,20	2941/3571	4000/5000	5,1/6,0
НМ 5000-210/ СТД 4000-2	0,876/0,42	0,75/0,54	1142/2381	1333/1852	8,3/9,2
НМ 7000-210/ СТД 4000-2	0,562/0,32	0,37/0,36	1779/3125	2632/2778	7,0/6,5
ИМ 10000-210/ СТД 6300-2	0,486/0,20	0,46/0,40	2058/5000	2174/2500	8,4/9,5
24 DVS-D/ СМАН-4400	0,46/0,32	0,32/0,28	2174/3125	3125/3571	6,5/84,0

Показатели надежности оборудования МТ

1	2	3	4	5	6
Подпорные насосные агрегаты:
НМП 2500-70/ АТД 1200	0,45/0,34	0,40/0,30	2222/2941	2500/3333	6,0/5,5
НМП 3600-70/ СТД 1500-2	0,42/0,25	0,38/0,22	2381/4000	2632/4545	6,4/5,8
Насос откачки утечек:
ЦНСН 60-330/ 660-92-2Н	0,308/0,22	0,16/0,20	3247/4545	6250/5000	3,0/4,2
Система смазки насосного агре­гата	0,20/0,12	0,28/0,12	5000/8333	3571/8333	1,5/1,0
Система охлаж­дения электро­двигателей СТД	0,37		2703		1,8
Трубопроводная арматура НПС (задвижки, об­ратные клапаны, регуляторы дав­ления)	0,015	0,02	66667	50000	32 ..48
	Электротехническое оборудование
Воздушные ЛЭП с АПВ напряжен ием, кВ:
35	0,228	0,20	4386	5000	14
110	0,114	0,09	8772	11111	16
220	0,085	0,076	11765	13158	18

1	2	3	4	5	6
Кабели (проложенные в грунте) напря­жением, кВ
0,4	0,146	0,10	6849	10000	36
6,0	0,228	0,21	4386	4762	48
10,0	0,20	0,16	5000	6250	52
Трансформаторы силовые напря­жением, кВ:
f0-6,0/0,4	0,0172	0,015	58139	66667	100
35/10-6	0,0032	0,0028	312500	357143	150
110/10-6	0,0024	0,002	416667	500000	200
220/10-6	0,0018	0,0016	555556	625000	220
Масляные вы­ключатели на­пряжением, кВ:
10-6	0,023	0,020	43478	50000	12
35	0,028	0,025	35714	40000	48
110	0,030	0,027	33333	37037	60
220	0,025	0,020	40000	50000	70
Системы авто­матики и теле­механики
Сумского завода	-	0,125	-	8000	2...4
ВНР	-	0,114	-	8760	2...3
JM 120-1	-	0,80	-	1250	6,2

Таблица 2 А

Наименование	Параметр	Наработка		Время вос­
оборудования	потока	на отказ		становления
	отказов			ч
	(0,103-ч	часов	циклов
1	2	3	4	5
Магистральный	0,154	6500	-	6...8
насосныйагрегат
Магистральный насос	0,077	13000	-	5...6
Электродвигатель ма­	0,077	13000	-	6...8
гистрального насоса
Система сбора и от­	0,100	10000	-	4
качки утечек
Система регулирова­	0,050	20000	-	8
ния давления
Задвижки агрегатные	0,100	10000	2000	24
Электроприводы за­	0,100	10000	4000	2...4
движек
Фильтры-	0,040	25000	-	12...16
грязеул ов и л ел и
Обратные клапаны	0,050	20000	10000	24
Система вентиляции	0,100	10000	-	4...5
Система гашения	0,040	25000	-	12...16
ударной волны
ЛЭП (0,4-10,0 кВ)	0,063...0,083	12000... 16000	-	12...18
Масляные выключа­	0,040	25000	-	12...18
тели
Управляющий вычис­	0,040	25000	-	2...3
лительный комплекс

Величины показателей надежности, необходимые для реализации малолюдной технологии