Инновационные технологии 21 века в области электроники, электротехники, приборостроения, электроснабжении и энергосбережении Филиал ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет» в г. Салавате Исполнитель: студент гр. АП Зайнуллин Денис Вазирович Научные руководители: ассистенты Юмагузин Урал Фатихович Миронова Ирина Сергеевна

Введение Большая часть насосно-компрессорного оборудования (НКО) производственных объектов в нефтегазовой отрасли эксплуатируется в напряженных условиях в составе технологических линий с длительным циклом непрерывной работы, и в значительной степени определяет их эффективность. Износ оборудования нефтегазовой отрасли и сохраняющийся уровень аварийности требует совершенствования методов оценки технического состояния, а также системы обслуживания и ремонта.

Существующая на данным момент система планово-предупредительного ремонта Система хорошо развита Имеет отработанную методологическую основу Позволяет поддерживать заданный уровень исправности и работоспособности оборудования Нет возможности выявлять повреждения оборудования на ранней стадии их возникновения ДОСТОИНСТВА Обслуживание и ремонт выполняются без фактической их необходимости Надежность работы после обслуживания с разборкой и заменой деталей часто снижается Не обоснованная техническим состоянием замена узлов и деталей с большим остаточным ресурсом НЕДОСТАТКИ

Актуальность Внедрение методики перехода на систему обслуживания и ремонта электрооборудования по техническому состоянию направлено на повышение надежности и эффективности работы НКО. Применение системы технического обслуживания и ремонта (ТОиР) по техническому состоянию на предприятии повышает производительность, эффективность и надежность эксплуатационных параметров оборудования, приводит к снижению материальных затрат на обслуживание и ремонт.

Система технического обслуживания и ремонта по техническому состоянию Исключает вероятность аварийных отказов и связанных с ними внеплановых простоев оборудования Позволяет производить ремонт исключительно дефектного оборудования Возможность прогнозировать объемы технического обслуживания и ремонта Может быть осуществлена только посредством постепенного перехода от системы ППР ДОСТОИНСТВА Требует полного пересмотра организационной структуры Требует первоначально больших финансовых вложений для подготовки специалистов и технического оснащения службы ТОиР НЕДОСТАТКИ

Нормативно-техническая база Методика разработана на основании требований действующих нормативно-технических документов по ремонту и эксплуатации, накопленного опыта диагностики технического состояния НКО на предприятиях нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, рекомендаций специальной технической литературы.

Основные задачи Основными задачами системы технического обслуживания и ремонта по техническому состоянию НКО являются: – определение технического состояния НКО при эксплуатации; – сокращение и предупреждение аварий НКО; – продление срока непрерывной эксплуатации, сокращение времени и затрат на ремонты НКО; – определение возможных сроков безостановочной эксплуатации НКО по результатам технической диагностики; – прогнозирование и планирование объемов технического обслуживания и ремонта НКО; – обеспечение эффективности (качества) ремонта за счет послеремонтного обследования технического состояния НКО методами технической диагностики

Переход планируется проводить в три этапа 1 Этап Система действует совместно с существующей системой ППР в роли вспомогательного инструмента в обеспечении надежности и безаварийности производства. Происходит полный переход на систему технического обслуживания и ремонта по техническому состоянию Система также действует совместно с существующей системой ППР, но уже с возможностью сдвигать сроки ремонта по результатам контроля и обследования технического состояния НКО. 2 Этап 3 Этап

Экономический эффект от внедрения Предупреждение аварий и исключение неплановых простоев Значительное сокращение издержек на техническое обслуживание и ремонт НКО Увеличение межремонтного и уменьшение ремонтного периодов Прибыль предприятия

Частичный и полный переход Являясь дорогостоящим мероприятием, в начальный период планируется переводить на систему технического обслуживания и ремонта по техническому состоянию только часть наиболее приоритетного НКО, требующего повышенного контроля. В дальнейшем, постепенно будет произведен переход на систему технического обслуживания и ремонта по техническому состоянию всего НКО предприятия.

Ранжирование оборудования Ранг НКО Риски Надежность Ранжирование оборудования предлагается проводить на основании двух показателей: – риски ущербов при отказе; – надежность оборудования.

Риски ущербов при отказе ГОСТ «Пожарная безопасность» содержит методику расчета вероятности возникновения пожара и взрыва НКО. Данная методика позволяет оценить риски на первом этапе комплексной оценки состояния оборудования. Показатель рисков ущербов при отказе оборудования рассчитывается по формуле где Q – вероятность возникновения события, способного привести к аварийной ситуации; С – уровень тяжести последствий, принимающий значения от 0 до 1.

Надежность оборудования Чаще всего отказы оборудования происходят на этапе приработки и износа. Наибольший практический интерес представляет последний из них. Для определения вероятности отказа детали используется выражение Где τ – время эксплуатации. Вероятность отказа всей системы вычисляется по формулам где P i – вероятность отказа n деталей, имеющих логическое условие соединения «ИЛИ»; P j –вероятность отказа m деталей, имеющих логическое условие соединения «И».

Интегральные критерия для количественной оценки технического состояния Проведение мониторинга гармонического состава токов и напряжений двигателя электропривода может быть выполнено без какого-либо нарушения режима работы НКО, поэтому этот метод может быть положен в основу перевода оборудования на эксплуатацию по техническому состоянию. Экспериментально установлено, что для количественной оценки технического состояния машинных агрегатов наиболее информативными основными диагностическими параметрами являются амплитуды нечетных гармонических составляющих токов и напряжений с 3 по 11 включительно и соответствующие им углы сдвига по фазе, температура подшипников агрегата и изоляции обмотки статора двигателя.

Диаграммы взаимосвязи технического состояния насосного агрегата К и значений диагностических параметров состояние подшипника агрегата «Неисправное» состояние подшипника агрегата «Предельное» состояние изоляции обмотки статора «Неисправное» состояние изоляции обмотки статора «Предельное»

Диаграммы взаимосвязи технического состояния насосного агрегата К и значений диагностических параметров состояние рабочего колеса агрегата «Предельное» (повреждена 1 лопатка) состояние рабочего колеса агрегата «Предельное» (повреждены 3 лопатки)

Интегральный критерий оценки технического состояния Оценка технического состояния насосно-компрессорного оборудования может быть осуществлена путем использования совокупности диагностических параметров, представленных в виде интегрального критерия оценки технического состояния где r – показатель весомости рекомендации по эксплуатационным мероприятиям, учитывающий трудоемкость операции технического обслуживания и ее категорию (дополнительный контроль без/с отключением агрегата, ремонт/замена узла или всего агрегата); К пв – коэффициент значимости пожаро- и взрывоопасности оборудования; δ J – весовой коэффициент учета важности D для машинного агрегата J-го вида; g J – весовой коэффициент учета важности рекомендации для агрегата J-го вида;q J – весовой коэффициент учета важности К пв для агрегата J-го вида.

Архитектура комплексной автоматизированной системы технического диагностирования оборудования

Заключение Износ оборудования и текущая аварийность на предприятиях нефтегазовой отрасли требуют совершенствования технического обслуживания и ремонта насосно-компрессорного оборудования. В данной работе был предложен план постепенного перехода на систему технического обслуживания и ремонта по техническому состоянию и приведены интегральные критерия для количественной оценки технического состояния. Переход на новую систему обеспечит повышение надежности и безопасности производства, сократит издержки на техническое обслуживание и ремонт оборудования, увеличит межремонтный период, что в совокупности принесет существенный экономический эффект.

т