Организация технического обслуживания и ремонта оборудования газонефтепроводов

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ

Каждый элемент или вся система нефтегазоснабжения после сооружения или ремонта должны отработать определенное время. Выход их из строя раньше обусловленного времени свя­зан с недостаточной надежностью и преждевременностью износа.

Надежность — свойство оборудования выполнять определен­ные функции, сохраняя эксплуатационные показатели в задан­ных пределах в течение требуемого времени. Количественно это свойство может быть выражено в виде разных показателей. До­пустимыми пределами эксплуатационных показателей могут быть определенные отклонения от минимального размера изде­лия, заданной производительности, мощности, скорости и т. д.

При проектировании газонефтепроводов для обеспечения на­дежности всей системы газонефтеснабжения необходимо обес­печить надежность составляющих ее элементов. Поскольку на надежность элементов оказывают влияние условия эксплуата­ции, повышение ее требует получения информации от предприя­тий, эксплуатирующих оборудование, и анализа причин выхода из строя оборудования. Кроме того, для определения надежности целесообразно использовать результаты специальных испытаний на стендах.

Разработка оборудования, обеспечивающего поддержание ра­бочих параметров на оптимальном уровне, еще не свидетельст­вует о его высокой надежности. Необходима специальная оценка ее. Точную количественную меру надежности предсказать нельзя, но ее можно оценить как наиболее вероятную величину.

Надежность используемого оборудования систем газонефте­снабжения необходимо учитывать как на стадии проектирова­ния, так и на стадиях сооружения и эксплуатации:

стадия проектирования — требуется достижение равнопроч-ности всех элементов системы, выявление наиболее быстро из­нашивающихся узлов и деталей, исключение мест концентрации напряжений, обеспечение ремонтопригодности оборудования, разработка предохранительных устройств; учет надежности в процессе проектирования можно вести только при возможности оценки типовых элементов, применяемых в аналогичных нефте­газопроводах (сведения, накопленные по отказам типовых эле­ментов, должны содержать перечень отказов и данные об их

причинах с указанием состояния окружающей среды, при кото­ром наблюдались отказы);

стадия сооружения — целесообразно применение эффектив­ных средств упрочнения поверхностных слоев трущихся пар, ■соблюдение точности и чистоты обработки деталей, усовершен­ствование методов контроля изготовления и сборки, повышение требований к сварке и испытанию;

стадия эксплуатации — необходимо выполнение рекоменда­ций по смазке, техническим осмотрам, соблюдению сроков ре­монтов, температурных режимов и т. д.

Требование надежности оказывает влияние на конструкцию оборудования НС и КС, линейной части трубопроводов. При уменьшении числа конструктивных элементов надежность тру­бопроводов увеличивается. Для оборудования сложной кон­струкции трудно добиться равнопрочности всех узлов.

Надежность необходимо оценивать с экономической точки зрения. При повышении затрат на изготовление машины с целью повышения ее надежности уменьшаются затраты на ремонт в течение всего срока службы машины (рис. 69). Сум­марные затраты имеют некоторое минимальное значение, со­ответствующее оптимальной надежности.

Применительно к системам трубопроводного транспорта нефти и газа под надежностью понимают способность этих си­стем непрерывно в течение заданного времени подавать потре­бителям нефть и газ определенной кондиции в допустимом диа­пазоне рабочих давлений и температур и в количествах, обу­словленных структурой нефте- и газопотребления. В зависимости от назначения оборудования или технологического объекта и условий эксплуатации надежность может определяться безот­казностью, долговечностью, ремонтопригодностью и сохраняе­мостью, а также сочетанием или совокупностью этих свойств.

Наработка — продолжительность или объем работы, выпол­ненные оборудованием системы газонефтеснабжения, которое может работать непрерывно или с перерывами. В последнем ■случае учитывается суммарная наработка. Если оборудование эксплуатируется в разных режимах нагрузки, то, например, заработка в облегченном режиме может учитываться отдельно

от наработки при номинальной нагрузке. В процессе эксплуа­тации различают такие понятия, как «суточная наработка.»,, «наработка до первого отказа», «наработка между отказами» и т. д.

Элемент системы газонефтеснабжения — объект, представ­ляющий собой простейшую часть системы. Так, в зависимости от характера задачи в качестве элемента можно рассматривать деталь газоперекачивающего агрегата или перекачивающий агрегат в целом как элемент КС или НПС и т. д.

Безотказность — свойство оборудования системы газонефте­снабжения, при наличии которого оно способно выполнять за­данные функции (основные функциональные параметры обо­рудования в рассматриваемый момент времени находятся в за­данных пределах); иными словами, работоспособность есть без­отказность в рассматриваемый момент времени.

Исправность — состояние оборудования систем газонефте-о.набжения или ее элементов, при котором оно соответствует всем требованиям нормативно-технической документации в от­ношении всех его параметров. Понятие «исправность» шире,, чем понятие «работоспособность», и включает в себя последнее,

Неисправность — состояние оборудования системы газонеф­теснабжения или ее элементов, при котором оно в рассматри­ваемый момент не соответствует хотя бы одному из требований нормативно-технической документации в отношении всех его параметров. Следовательно, работоспособный элемент может быть неисправным, нормально функционирующим, но не удов­летворяющим, например, требованиям техники безопасности.

Отказ — событие, заключающееся в нарушении работоспо­собности системы газонефтеснабжения или ее элементов.

Восстановление — процесс обнаружения и устранения отказа или повреждения с целью восстановления работоспособности или исправности технического устройства; в последнем случае используют также понятие «полное восстановление». Различают восстанавливаемое оборудование, работоспособность или ис­правность которого при возникновении отказа или повреждении подлежит восстановлению, и невосстанавливаемое оборудова­ние, работоспособность которого при возникновении отказа или повреждении не подлежит восстановлению вообще или в рас­сматриваемой ситуации. В первом случае восстановление сво­дится к замене отказавшего оборудования (узла элемента).

Долговечность — свойство оборудования сохранять работо­способность в заданных режимах и условиях эксплуатации (с необходимыми перерывами на техническое обслуживание и ремонт) с допустимыми отклонениями показателей вплоть до наступления предельного состояния.

Предельное состояние — состояние оборудования, при кото­ром технически невозможна или нецелесообразна его дальней­шая эксплуатация из-за несоответствия требованиям безопас­ности или неустранимого снижения эффективности работы.!78

Ремонтопригодность — способность оборудования к преду­преждению, обнаружению и устранению отказов и повреждений з результате технического обслуживания и ремонтов.

Резервирование — способ повышения надежности оборудо­вания при введении избыточности за счет дополнительных средств сверх минимально необходимых для выполнения объек­том заданных функций. Существует несколько видов резерви­рования:

структурное — использование избыточных структурных эле­ментов, например резервных ГПА на КС, резервных ниток ре-.дуцирования на ГРС и др.;

временное — способ повышения надежности оборудования, предусматривающий использование избыточного времени (ак­кумулирующая способность газопровода, подземные хранилища таза, резервуарные парки на НПС — примеры временного ре­зервирования трубопроводных систем);

информационное — использование избыточной информации;

нагруженное («горячий резерв») — резервный элемент, как н основной, находится в рабочем состоянии (параллельно рабо­тающие нитки трубопроводов; ГПА и НПА, работающие не на предельных степенях сжатия и др.);

облегченное («теплый резерв»)—резервный элемент, нахо­дящийся в менее нагруженном, чем основной, рабочем режиме (работа регуляторов давления в некоторых схемах ГРС)^

ненагруженное («холодный резерв»)—резервный элемент, практически не несущий нагрузки.

Кратность резервирования — отношение числа резервных элементов к числу резервируемых элементов оборудования (технологического объекта или системы).

Ресурс — наработка оборудования от определенного момен­та времени до наступления предельного состояния.

Срок службы — календарная продолжительность эксплуата­ции оборудования от определенного момента времени до пре­дельного состояния. Под «определенным моментом» понимают начало эксплуатации или ее возобновление после капитального ремонта.

Приведенные определения показывают, что надежность обо­рудования зависит от качества технического обслуживания и ремонтов. Именно в этой связи и рассматриваются вопросы надежности оборудования. Наибольшее значение они должны иметь при разработке нового оборудования.

Надежность — это не только способность оборудования ра­ботать без аварий в течение определенного гарантированного срока, но и возможность наработки определенного количества продукции при устранении за короткий ремонтный срок отдель­ных неполадок и аварий. Следовательно, в понятие надежности входит и понятие ремонтопригодности. Большое количество кон­структивных, технологических и эксплуатационных факторов, влияющих на надежность, не позволяют дать точную методику

ее расчета. Он может быть проведен на основе вероятностно-статистических методов с использованием теории вероятностей и математической статистики. Точно измерить или предсказать надежность нельзя. Ее можно оценить только приближенно, путем специально организованных испытаний или сбора экс­плуатационных данных об отказах. Надежность вновь разра­батываемого оборудования, состоящего в основном из стан­дартных узлов, можно оценить по надежности аналогичных об­разцов.

В процессе эксплуатации газонефтетранспортных систем изменяется техническое состояние основного и вспомогатель­ного оборудования. Необратимые процессы, происходящие в ма­териалах, изменяют свойства деталей, узлов и агрегатов; появ­ляется возможность возникновения отказов и неисправностей.. Отказы оборудования и технологических объектов трубопровод­ных систем — случайные события, поэтому при обосновании структуры систем технологического обслуживания, численности и размещения ремонтного персонала, стратегий управления ре­монтами используют методы теории вероятностей и ее приклад-* ных направлений (теории случайных процессов, надежности,, массового обслуживания).

Эксплуатационная надежность и высокая эффективность функционирования трубопроводных систем во многом опреде­ляются совершенством системы технического обслуживания.. в состав которой входят организация обслуживания и ремонта (структура обслуживания, т. е. территориальное расположение ремонтно-эксплуатационных баз, численность и квалификация ремонтного обслуживающего персонала; типизация, последо­вательность и совмещение работ; материально-техническое обе­спечение) и управление процессом обслуживания и ремонта,,. в том числе контроль технического состояния, планирование периодичности и объема работ, административно-техническое управление обслуживающим персоналом и техническими сред­ствами.

Высокие требования к бесперебойной подаче нефти и газа на большие расстояния определили необходимость поиска более совершенных организационных форм в системе технического об­служивания. Основное внимание необходимо уделять структуре обслуживания и связанным с нею возможностям централизации ремонтных баз со сосредоточением на них ремонтной техники, запасных узлов и деталей, а также обслуживающего персонала, осуществляющего текущие и аварийно-восстановительные ра­боты на прилегающих КС, НПС, линейной части трубопрово­дов. Централизация позволяет эффективно управлять обслужи­ванием и ремонтом технологического оборудования на приле­гающих объектах. В частности, среднее время аварийного-ремонта газопровода при централизованной структуре обслу­живания в среднем на 50 % меньше, чем при децентрализован­ной. Это позволяет компенсировать увеличение времени достаз-

ки бригады к месту аварий. Общие расходы при децентрали­зованном обслуживании в среднем в 1,5 раза превышают расходы при централизованной системе обслуживания. В на­стоящее время накоплен значительный опыт по технологии об­служивания и ремонта трубопроводных систем, касающийся типизации, порядка и технологических правил обслуживания и ремонта.

Управление обслуживанием — важная задача в процессе создания эффективной системы технического обслуживания, обеспечивающей высокий уровень надежности и эффективности работы трубопроводных систем в целом. Основной метод тех­нико-экономического управления обслуживанием трубопровод­ных систем — система планово-предупредительных ремонтов (ППР).

Ряд задач по созданию системы технического обслуживания трубопроводных систем, например по созданию организацион­ной структуры, решают на стадии проектирования. Однако большинство из них можно разрешить только в процессе экс­плуатации трубопроводных систем на основании требований нормативно-технической документации или обоснованных инже­нерно-технических и управленческих решений.

Основные задачи системы технологического обслуживания и ремонта в трубопроводном транспорте нефти и газа — это увеличение ремонтного цикла и межремонтных периодов основ­ного оборудования при сохранении надежности его работы,, снижение расходов на ремонт и повышение его качества.

ВИДЫ ОТКАЗОВ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Аварийные отказы газонефтетранспортных систем в про­цессе эксплуатации — явление нежелательное. В ряде случаев отказы оборудования связаны со значительными материаль­ными потерями.

Все отказы основного, вспомогательного и электросилового оборудования, систем автоматики и телемеханики нефтегазо-снабжения условно можно разделить на следующие категории:

первая (аварии)—отказы, сопровождающиеся взрывами, пожарами, значительным разрушением оборудования, зданий, а также так называемые каскадные отказы систем — отказы основных объектов системы в результате наступления аварий­ного отказа одного из них, как правило, приводящие к серьез­ному нарушению технологического процесса магистрального транспорта нефти и газа;

вторая — отказы, которые приводят к остановке НПС или КС, например отключение подстанции, отказ централизованной маслоустановки или общестанционной защиты;

третья — отказы, приводящие к отключению одного НПА. ГПА, отдельной единицы основного оборудования (если это не является отказом более серьезной категории);

181;

четвертая — отказы систем регулирования и защит, вспомо­гательного оборудования (при отказах четвертой категории создаются условия для возникновения отказов более высокой категории и работы на неэкономичных режимах).

Причины отказов технологических элементов систем разно­образны. Они могут зависеть от эксплуатационных факторов, проектирования, производства и монтажа оборудования.

Следует отметить, что наиболее частая причина отказов — дефекты второстепенных деталей оборудования. При этом в сложных системах использование избыточности не может по­высить надежность, хотя сама избыточность может быть актив­ной или пассивной. В первом случае все элементы системы ра­ботают с полной нагрузкой, во втором — резервный элемент включается при выходе из строя резервируемого. Число произ­водственных ошибок, являющихся причиной этих отказов, мо­жет быть уменьшено при качественном технологическом кон­троле.

Типичные примеры отказов из-за нарушения технологии в процессе сборки следующие:

неправильный монтаж стальной конструкции (некоторое время ее элементы находились под предельным напряжением; возрастание в процессе эксплуатации нагрузок привело к раз­рушению этих элементов);

сдвиг двух узлов относительно друг друга при соединении их (зубчатая передача восприняла консольную массу сбороч­ного узла, вал изогнулся и разрушился);

вышли из строя контргайки подшипников и другие соедини­тельные устройства из-за того, что они плохо закреплены;

заблокирован подвод воздуха к направляющим лопаткам сопл первой ступени турбины из-за неправильного монтажа раз­делительных колец сопл, что явилось причиной перегрева и отказа ряда лопаток;

разные коэффициенты линейного расширения при монтаже тонкостенного патрубка к толстостенной выхлопной трубе (раз­рушение выхлопного патрубка и протечки выхлопных газов в машинное отделение).

При исследовании и создании эффективной системы техни­ческого обслуживания и ремонта трубопроводных систем важно классифицировать оборудование по видам отказов, т. е. по ха­рактеру их наступления.

Практика эксплуатации показывает, что отказы могут быть двух видов:

внезапные — происходят в любой момент времени из-за не­предвиденного, внезапного повышения внешних нагрузок; ха­рактеризуются резким изменением параметров технического со­стояния (к внезапным отказам относят также механические повреждения подземных трубопроводов при неправильном или небрежном проведении строительно-монтажных работ вблизи мест их прокладки, разрывы сварных швов трубопроводов, ме-

ханические засорения регулирующих клапанов и пилотных механизмов на ГРС и др.);

постепенные — их возникновению предшествует накопление неисправностей и дефектов; для отказов этого типа характерно постепенное ухудшение параметров технического состояния: закон распределения таких отказов в большинстве случаев нор­мальный; коррозионные повреждения и отказы трубопроводов относят, как правило, к постепенным отказам; основной вид постепенного отказа ГПА — снижение приведенной мощности (в конце межремонтного периода наблюдается уменьшение мощности в среднем на 20 % и увеличение разброса ее значений).

Постепенные отказы могут проявляться и внезапно. Это объясняется следующими причинами: недостаточная оснащен­ность средствами контроля состояния и оборудования, неис­правность имеющихся средств контроля, низкий уровень зна­ний, отсутствие опыта у эксплуатационного персонала, нару­шение правил технической эксплуатации.

Практика показывает, что появление отказов во времени подчиняется определенной закономерности (рис. 70). Рассмат­ривая поведение во времени одной из наиболее часто применяе-ных характеристик надежности — интенсивности отказа Я(/), можно заметить, что типичным для кривой Х(г) являются по­вышенная интенсивность отказа в начальный период эксплуа­тации, спад и стабилизация кривой на относительном уровне и снова рост интенсивности отказа, не прекращающийся до окончания эксплуатации. Для некоторых деталей ярко выра­женный период постоянства значений %{1) отсутствует; после периода приработки наступает медленный монотонный рост функции л(/).

Отказы, обусловленные поступлением в эксплуатацию «сла­бых» или некондиционных технических устройств, называют приработочными отказами, а период, когда они наблюдаются,— периодом приработки.

Для многих механизмов можно достаточно точно указать пе­риод работы, когда приработка уже окончена, но еще не наблю­даются заметные изменения их физико-механических свойств, обусловливающие способность сопротивляться внешним нагруз­кам, которые в этот период не приводят к необратимым из­менениям первоначальных свойств технических устройств.

183-

Внезапные отказы возникают только при значительных кон­центрациях нагрузок. Интенсивность отказов не меняется и ос­тается на самом низком уровне. Этот период называют этапом нормальной эксплуатации.

Наконец, вследствие накопления необратимых изменений з элементах технических устройств под воздействием нагрузок наступает период, когда сопротивляемость внешним нагрузкам заметно снижается. Случаи повышения внешней нагрузки над сопротивляемостью технических устройств становятся все более частыми. Особенно ярко этот процесс проявляется в так назы­ваемом усталостном разрушении механических элементов, выз­ванном многократной сменой напряжений.

Отказы, связанные с постепенной утратой техническими устройствами первоначальных свойств в результате износа и старения, называют постепенными, а соответствующий им пе­риод эксплуатации — периодом износа, когда интенсивность отказа непрерывно возрастает. Если в начальный период экс­плуатации основная доля отказов происходит из-за ввода в экс­плуатацию части технических устройств со «слабой» сопротив­ляемостью, на этапе нормальной эксплуатации — из-за случай­ных, значительных по величине концентраций нагрузок, то в период износа основная доля отказов связана со снижением сопротивляемости технических устройств внешним нагрузкам. Это не исключает, однако, возможности появления внезапных и постепенных отказов на всех этапах эксплуатации.

Характер изменения параметра технического состояния де­тали до момента возникновения отказа может быть постепенным и внезапным. Причины возникновения отказа — ошибки при конструировании, изготовлении, монтаже, эксплуатации и ре­монте технических устройств. Отказ может носить случайный или естественный (старение, износ и др.) характер. По времени отказы классифицируются так: периоды приработочный, нор­мальной эксплуатации, износа (выработки ресурса); по внеш­нему проявлению — явный или скрытый, по возможности вос­становления путем ремонта — устранимый или неустранимый (требуется замена узла).

При изучении надежности важное значение имеет разделе­ние отказов на независимые и зависимые. Независимый отказ элемента — отказ, не связанный с повреждениями или отка­зами других элементов оборудования; зависимый — отказ эле­мента, вызванный повреждениями или отказами других эле­ментов оборудования.

Потери, связанные с нарушениями нефте- и газоснабжения потребителей в результате отказов технологических объектов трубопроводных систем, могут быть значительными. Основную долю ущерба несут потребители. Потери складываются, во-пер­вых, из затрат на резервное топливо (если оно имеется), вклю­чающих в себя затраты на топливо и топливное хозяйство,:зо-вторых, из прямого ущерба, связанного с недовыпуском про-184

дукции, прочих материалов, простоями рабочих и оборудования. Оценить потери во всех случаях чрезвычайно трудно, а иногда практически невозможно. В общем случае У=У_с + Уп + Уд + Уа,. где Ус — системные потери из-за недополучения прибыли, вне­плановых аварийных ремонтов (замен) оборудования, недо­использования ресурсов, износа агрегатов при запусках и оста­новках, неоптимальной работы в послеаварийных ситуациях; У_п — потери у потребителя из-за нарушения технологического процесса, повреждения основного оборудования, брака и порчи сырья, поломки инструментов, простоя рабочей силы; Уд — до­полнительные потери по смежным отраслям экономики; Уа — прямые потери нефти и газа в аварийных ситуациях и при за­пуске и остановке агрегатов (для КС). Как показывает опыт-эксплуатации систем газонефтеснабжения, прямые потери У_а относительно невелики, поэтому в подавляющем большинстве случаев ими можно пренебречь. Затруднения в определении потерь Уп и У_д вызваны разнохарактерностью потребителей и множеством факторов, влияющих на эти потери, а также тем, что большое число потребителей принимает меры для умень­шения своего ущерба в результате возможного (реального) прекращения нефте- и газоподачи в случаях аварий в системе. Оки заключаются в создании необходимого резерва производ­ственной мощности, организации дополнительного выпуска про­дукции при тех же производственных мощностях, создании ре­зервов готовой продукции и энергетических резервов.

СИСТЕМА ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТА

Работоспособность оборудования и восстановление его ос­новных технических характеристик достигаются путем исполь­зования системы технического обслуживания и ремонта — ком­плекса взаимосвязанных положений и норм, определяющих ор­ганизацию и порядок проведения работ по техническому обслуживанию и ремонту оборудования для заданных условий эксплуатации с целью обеспечения показателей качества, пред­усмотренных в нормативных документах.

Система ППР — это совокупность организационно-техниче­ских мероприятий по надзору, обслуживанию и ремонту обору­дования по заранее составленному плану, которые способствуют увеличению долговечности деталей и узлов при номинальных рабочих параметрах, предупреждению аварий, повышению куль­туры эксплуатации и уровня организации ремонта.

Сущность системы ППР заключается в том, что после отра­ботки оборудованием заданного числа часов проводится опре­деленный вид планового ремонта — технический осмотр, теку­щий, средний и капитальный ремонты. В зависимости от кон­кретных условий эксплуатации система ППР определяет структуру ремонтных циклов: продолжительность межремонт­ного периода; объем профилактических и ремонтных работ по

185.

/каждому виду ремонта; продолжительность простоев в ремонте; потребность в материалах и запасных частях для выполнения работ.

При проведении ППР на КС и НПС осуществляют следую­щие мероприятия:

на основании положения ППР составляют планы-графики ремонта технологического оборудования и типовой сетевой гра­фик капитального ремонта;

осуществляют межремонтное техническое обслуживание, текущий или средний ремонт;

проводят расчеты по определению трудоемкости работ и численности рабочих, которые будут выполнять плановый ре­монт установок;

осуществляют надзор за техническим состоянием и безопас­ной эксплуатацией оборудования;

организуют учет работы оборудования;

обеспечивают нормальные условия хранения на складе за­пасных частей;

составляют заявки на оборудование и запасные детали;

разрабатывают планы организационно-технических меро­приятий по снижению трудоемкости ремонтных работ, улучше­нию качества ремонта и сокращению при его проведении про­стоя оборудования в целом;

изучают причины и характер отказов деталей и узлов обо­рудования в конкретных условиях, дают рекомендации по уве­личению сроков их службы;

проводят ремонт и восстановление деталей;

составляют перечень рационализаторских предложений, на­мечаемых к внедрению на эксплуатируемом оборудовании.

Система ППР линейной части магистральных трубопроводов предусматривает систематизацию данных о работе устройств ЭХЗ трубопровода от коррозии; выполнение определенных ви­дов электрометрических измерений в установленные сроки, планирование на их основе мероприятий по увеличению мощ­ности устройств ЭХЗ; осмотр изоляции и труб в шурфах для определения их состояния; систему технических осмотров и предупредительных ремонтов запорной арматуры и линейных сооружений на трассе; планирование технических осмотров полосы отвода и работы по содержанию ее в надлежащем со­стоянии; планирование осмотров охранной зоны и мероприятий, обеспечивающих соблюдение установленного для нее режима; планирование текущих, средних и капитальных ремонтов; конт­роль за осуществлением технических осмотров и ремонтов в установленные сроки; контроль за качеством ремонтов.

Действующие нормативы на ремонт оборудования трубопро­водных систем устанавливают для оборудования отдельные виды ремонтов; время работы между ними; время простоя при ремонте; затраты труда на ремонт в зависимости от категории его сложности; расход запасных частей и основных материалов. 186

Все ремонтные операции должны начинаться и заканчи­ваться в установленное время. В действительности они в какой-то степени имеют вероятностный характер, что связано с со­стоянием оборудования, которое полностью выявляется лишь после разборки, а также с обеспеченностью запасными частями и возможной переброской ремонтного персонала на выполнение аварийных работ. Существенную помощь при составлении пер­воначального плана работ оказывает сетевой график.

Действующая в настоящее время система технического об­служивания (система ППР) имеет некоторые недостатки. В частности, при установлении сроков проведения дефектацин. не учитывается то обстоятельство, что надежность отдельных узлов, агрегатов и прочего оборудования благодаря совершен­ствованию конструкции, технологии изготовления и ремонта непрерывно изменяется. Однако строго регламентированы не реальное техническое состояние оборудования и степень выра­ботки ресурса, а сроки и объемы предупредительных работ. Условия эксплуатации технологического оборудования в произ­водственных объединениях отличаются друг от друга, чтс также влияет на его эксплуатационную надежность. Не учиты­ваются внеплановые и аварийные остановки, их последствия и ремонтные затраты, влияющие на показатели качества функ­ционирования трубопроводной системы в целом. Недостаточно обосновываются роль и место обслуживаемого технического объекта в системе.

В зависимости от особенностей, степени повреждений и из­носа оборудования трубопроводных систем, а также от тру­доемкости ремонтных работ различают текущий, средний и капитальный ремонты.

Текущий ремонт — это минимальный по объему предупре­дительный ремонт по систематическому и своевременному пред­охранению от разного рода отказов конструкитвных элементов деталей, узлов и отдельных агрегатов оборудования. В этом случае заменяют или восстанавливают незначительное число элементов, изношенных деталей с наиболее короткими сроками службы, проверяют на точность работу оборудования во всех видах предусматриваемых испытаний.

Текущий ремонт включает предупредительный ремонт, пла­нируемый по объему и времени его выполнения, непредвиден­ный предупредительный ремонт, выполняемый в процессе экс­плуатации, как правило, в срочном порядке.

К текущему ремонту линейной части магистральных трубо­проводов относят ликвидацию мелких повреждений земляного покрова и устройство водоотводящих каналов, вырубку ку­старника, скашивание сорняка или обработку их ядохимика­тами; мелкую ревизию и ремонт запорной арматуры, линейных сооружений и антикоррозионного покрытия; подготовку объек­тов трубопровода к эксплуатации в период весеннего половодья и устранение мелких повреждений, причиненных весенним па-

водном; подготовку объектов трубопровода к эксплуатации в ве-сенне-зимних условиях; измерение потенциалов трубопровода по отношению к почве, рытье шурфов и осмотр состояния поверх­ности металла трубы; работы по профилактике аварийного запаса труб (очистка от ржавчины и праймирование, ремонт стеллажей" и др.); ликвидацию мелких утечек газа при осмотре линейной части трубопровода и его сооружений.

Средний ремонт — промежуточный вид предупредительного ремонта для сложного оборудования (ГПА, НПА), транспорт­ных средств и др. Периодичность его проведения — не менее одного раза в год, т. е. с отработкой более 8400 ч. Средний ре­монт отличается от текущего несколько большим объемом ра­бот, в который входит частичная разработка ремонтируемого оборудования, капитальный ремонт отдельных деталей и узлов, замена или восстановление всех изношенных деталей (кроме базовых), проверка на точность, регулировка и испытание под нагрузкой. Кроме того, при среднем ремонте обязательно про­веряют техническое состояние всего ремонтируемого агрегата и устраняют все обнаруженные неисправности.

" Межремонтное предупредительное обслуживание осущест­вляют периодически, в промежутке между ремонтами. Цель его — наблюдение за состоянием сооружений и оборудования, устранение мелких неисправностей (рис. 71).

Текущий и средний ремонты на сооружениях линейной части магистральных трубопроводов тесно взаимосвязаны, поэтому 1:х нельзя рассматривать раздельно. Текущий и средний ре­монты разграничивают преимущественно для основного обору­дования насосных и компрессорных станций — ГПА и НПА.

Капитальный ремонт — это наибольший по объему комплекс ремонтных работ, который проводится при достижении пре­дельных величин износа конструктивных элементов, деталей, узлов оборудования, электромашинных и транспортных средств I! заключается в полной разборке узлов и деталей, замене или ремонте изношенных неисправных составных частей, проверке и сборке ремонтируемого оборудования, регулировке и испы­тании.

По экономическому содержанию капитальный ремонт — это разновидность капитальных вложений, так как в процессе его заменяются или восстанавливаются изношенные (поврежден­ные) конструктивные элементы, элементы отделки и инженер­ного оборудования в зданиях и сооружениях, детали узлов и агрегатов в оборудовании, электромашинных и транспортных средствах. В результате капитального ремонта сроки службы основных фондов удлиняются, что равнозначно вводу в дей­ствие новых.

Период между капитальными ремонтами называют ремонт­ным циклом. Число и последовательность входящих в него ремонтов и осмотров составляют структуру ремонтного цикла, а время между двумя смежными ремонтами— межремонтный период. Длительность его зависит от срока службы наименее стойких деталей, сменяемых при текущем ремонте.

Аварийный ремонт по сути дела является внеплановым, про­водимым в срочном порядке по мере наступления аварийного отказа оборудования (за исключением оборудования, находя­щегося в резерве).

Межремонтные периоды и структура ремонтных циклов П|риведены в табл. 26.

Непрерывное повышение надежности и ремонтопригодности оборудования требует внесения соответствующих изменений в систему ППР. Рассмотрим основные направления совершен­ствования системы ППР:

научное обоснование нормативов межремонтных пробегов; в настоящее время система ППР строится на основе опытно-статистических нормативов, которые зависят от ряда субъек­тивных факторов; разработка технически обоснованных норма­тивов межремонтных пробегов ускоряет научно-технический прогресс в отрасли;

совершенствование структуры межремонтных циклов; при­менение износостойких.материалов и защитных покрытии; улучшение обслуживания и другие мероприятия, ведущие к по­вышению надежности оборудования, позволяют увеличить меж­ремонтный пробег оборудования, следовательно, технический процесс требует совершенствования структуры межремонтных циклов, обеспечения минимальных затрат на ремонт; совершен­ствование структуры межремонтного цикла возможно в основ­ном за счет сокращения ремонтов (текущих и средних) и уве­личения длительности межремонтных периодов;

сокращение времени простоя оборудования в ремонте и тру­довых затрат на ремонт; узловой метод ремонта позволяют уменьшить его продолжительность. Освоение ремонтными ра­бочими смежных профессий также ведет к уменьшению простоя г ремонте;

дифференциация нормативов системы ППР с учетом усло­вий работы оборудования (оборудование, работающее в нор­мальных условиях — нейтральные среды, невысокие темпера­туры, и оборудование, работающее в тяжелых условиях — коррозионные среды, повышение температуры, высокие запы­ленность и влажность).

ПЛАНИРОВАНИЕ РЕМОНТНЫХ РАБОТ

Планирование ремонтных работ и технического обслужива­ния прежде всего должно основываться на учете и оценке данных, получаемых при контроле за работающим оборудо­ванием, который позволяет выявить и устранить неполадки и свести к минимуму ремонт с остановкой оборудования. Время простоя оборудования в ремонте складывается из периодов проведения подготовительных, ремонтных и заключительных (послеремонтных) работ. В подготовительные работы входят остановка оборудования, удаление продукта, продувки, про­парки и т. д. Продолжительность ремонтных работ — это время для проведения одного ремонта и испытаний на прочность, ллотность и обкатку на холостом ходу. Заключительные ра­боты— рабочая обкатка оборудования и выход его на эксплуа­тационный режим.

Длительность ремонтного цикла должна быть меньше дли­тельности работы, при которой возникает максимально допус­тимая вероятность отказа агрегата в целом. Большая продол­жительность цикла приводит к увеличению вероятности отказа и вынужденным неплановым ремонтам. При излишне сокра­щенном ремонтном цикле необоснованно увеличиваются за­траты на ремонтное обслуживание.

Трудоемкость ремонта — это затраты труда на проведение одного ремонта. При ее расчете учитывают сложность и кон­структивную особенность оборудования. Оценка трудоемкости ремонта может выражаться как в абсолютных (чел.-ч или днях), так и в относительных величинах. При относительной оценке трудоемкости ремонта какого-либо вида оборудования принимают за эталон. Эту величину называют также условной. Она соответствует примерно 40—55 нормо-ч.

Система ППР оборудования предусматривает категории сложности ремонтных работ (или категорию ремонтной слож­ности), которые определяют по формуле Я=г/г, где т —общие трудовые затраты на ремонт оборудования; г — единица ре­монтной сложности, равная 10 чел.-ч. Установление категории сложности ремонта оборудования облегчает планирование

ремонтных работ и позволяет определить численность ремонт­ного персонала п, которую подсчитывают по формуле

п^тП^Ю^ ЯП,

1=1 1 = 1

где I — годовой плановый бюджет рабочего времени одного

рабочего.

Расчет трудовых затрат на ремонт оборудования предприя­тия составляют на основании расчета объема ремонтных работ на плановый год; сводного плана ремонта оборудования; месяч­ного графика ППР оборудования; годового графика остановок на ремонт цехов и особо важных объектов; титульного списка капитального ремонта основных средств; плана организацион­но-технических мероприятий по ремонтной службе; плана ре-монтно-механического цеха на изготовление запасных деталей.

Планируемый межремонтный срок службы оборудовании Тпл может быть определен по формуле Т_пл = М/Кэ, где N — нор­мативный межремонтный ресурс; К_э — коэффициент использо­вания оборудования. Кэ = Тф/Т_к, здесь Тф — фактическая на­работка оборудования (Т_к — календарное время эксплуатации, т. е. время между капитальными ремонтами). Число капиталь­ных ремонтов а_к в ремонтном цикле: а_к=\, средних ремон­тов— а_с = Т/Т_с —1 (Т — длительность ремонтного цикла; Т_с — наработка между средними ремонтами), текущих ремонтов а_г = Т/Т_т — а_к — а_с (Г_т — наработка между текущими ремон­тами). Число ремонтов п по годовому плану п = М_рагКТ_к/Т, где Л'р — число единиц однотипного оборудования, находящегося в работе; щ — число капитальных, средних и текущих ремонтов в ремонтном цикле; К — плановый коэффициент использования оборудования (К=Т_п/Т_к, здесь Т_п — плановое время работы оборудования в течение года); Т_к — календарное время, при­нятое в положении о ППР и равное 8640 ч/год. По результатам расчета ремонтов каждого вида оборудования составляют свод­ный план ремонта по предприятию в целом, а затем график ППР по производству и цехам.

Высококачественное проведение ремонтов оборудования возможно лишь при наличии необходимого числа запасных деталей, сборочных единиц и комплексов. Предприятия обес­печиваются необходимыми запасными частями к оборудованию за счет заводов, специализированных ремонтных предприятии, а также поставок но импорту. Некоторые запасные части из­готовляют в ремонтно-механических цехах самих предприятий. Исходные данные для определения общего числа запасных деталей — нормы расхода и срок службы деталей. Годовой расход деталей на одну машину или агрегат Р определяют по формуле Р=12Л'"_д//₎ где Л/_д — число одинаковых деталей в ма­шине или аппарате; I — срок службы детали. Годовая потреб-

Таблица 27. Форма для расчета нормативов запасных частей

 

 

 

 

 

 

Деталь или узел	Масса одной штуки, кг	Общее число уста­новочных деталей или узлов, шт.	Фактиче­ский расход в истек­шем году, шт.	Коэффи­циент сниже­ния расхода	Число
наимено­вание, условный шифр	номер чертежа	деталей ил и
в истек­шем году	в плани­руемом году	узлов, планируе­мое на год. шт.

ность сменных деталей на группу однотипных машин М_г = РЛ'_а) где М_а — число машин.

Норма постоянного запаса деталей, хранящихся на складе,

где Рт, Рс, Рк — расход деталей для одного агрегата соответ­ственно на текущий, средний и капитальный ремонты; П_т, П_с„ П_к — число соответственно текущих, средних и капитальных ремонтов; (_т, (с, 1к — межремонтные периоды соответственно текущего, среднего и капитального ремонтов; К_в — принятое число дней хранения постоянного запаса; а — коэффициент, учитывающий число однотипных машин (а = О,9-ьО,98); А —■ число ремонтируемых машин и агрегатов; Ц — ремонтный цикл.

Максимальный срок обеспечения группы машин запасами деталей зависит от типа машин. Он обычно не превышает 4— 5 мес, а для крупных деталей, сборочных единиц и комплек­сов— 6—10 мес. Формы для расчета нормативов запасных частей, а также для планирования их поставки и учета рас­хода приведены в табл. 27, 28.

При составлении графиков ремонта трубопровода необхо­димо следить за тем, чтобы время его совпадало с временем ремонта основного оборудования перекачивающих станций

Таблица 28. Форма для планирования и учета расхода запасных частей (в год)

 

Деталь

или

План

и фактическое движение

с-

по месяцам

а

я

Январь

Декабрь

?а

я г

§ 3

К 0-1

од,

к

С О да

II

условный

номер чер

План на г

План

Поступлен

Фактическ расход

Остаток

а га СП

Поступлен

Фактическ расход

Остаток

Плановая ь ных запасо

Сверхнорм; таток на шт.

Заказ Л"» 1997

(это позволяет наиболее полно использовать время остановок трубопровода). Если имеется резерв времени, то ремонт основ­ного оборудования (насосов, приводов к ним, резервуаров и др.) планировать и организовывать несколько проще. В этом случае работу перекачивающих станций можно обеспечить практически без остановок. Для каждого вида оборудования разрабатывают графики ППР, соблюдая следующие условия: продолжительность работы между двумя ремонтами должна соответствовать установленным нормам, а длительность каж­дого ремонта строго ограниченной; при длительном ремонте •следует вводить в эксплуатацию резервное оборудование, так как число действующих агрегатов должно быть постоянным. Число отработанных в году часов для всех агрегатов должно быть примерно одинаковым, для чего при составлении графика ремонта и плана эксплуатации предусматривают по- * очередное нахождение всего оборудования как в работе, так и

в резерве.

Вспомогательное оборудование, технологически связанное с основным, обычно ремонтируют одновременно с основным, чтобы сократить общий срок простоя.

При правильной организации ремонта оборудования для качественного выполнения работ необходимо учесть все обо­рудование, которое требуется ремонтировать; составить пас­порт оборудования с определением технического состояния агрегатов и машин; организовать систематический учет работы оборудования, расхода запасных частей, материалов, необхо­димых для эксплуатации и ремонта; разработать номенклатуру и число деталей, узлов оборудования и материалов для опера­тивного и неприкосновенного запасов; создать оперативный и неприкосновенный запасы деталей, узлов оборудования и ма­териалов; организовать изготовление запасных частей; конт­роль за качеством проведения ремонта и правильностью экс­плуатации оборудования, а также ремонтное хозяйство (ре­монтные цехи, базы). План ППР оборудования составляют по ведомости дефектов — основному техническому документу, где подробно отражены все повреждения и необходимый объем восстановительных работ. На основании ведомости дефектов разрабатывают спецификацию необходимых для капитального ремонта материалов и смету стоимости ремонтных работ.

Для правильного решения вопросов, возникающих при ор­ганизации и управлении ремонтом (преимущественно сложного оборудования), применяют сетевые графики, представляющие собой графическую модель ремонтного процесса, на которых отображается технологическая последовательность выполнения всех типовых и специальных работ по ремонту агрегата. Такие графики позволяют наглядно представлять взаимосвязь и по­следовательность выполнения работ, анализировать возможные пути достижения заданного результата и выбирать наиболее выгодный из них (рис. 72)..194

160

я № 32 48 66 80 96 112 128 744

Рис. 72. Сетевой график ремонта:

п — число занятых рабочих; Т — продолжительность ремонта

Для построения сетевых графиков необходимо знать содер­жание и продолжительность ремонтных операций, затраты труда и времени на каждый вид работ. График позволяет установить необходимость и возможность кооперирования со смежными и ремонтными подразделениями, а также время по­ступления материалов и запасных частей. В период проведения ремонтов на графике отмечают фактическое время выполнения плановых работ. Это дает возможность выявить неточности планирования и избежать их при составлении следующих гра­фиков. Использование методов сетевого планирования позво­ляет сократить простои оборудования в ремонте на 25—30 % (в отдельных случаях на 50%), а трудоемкость работ—на 10—20 %.

Установлена единая характеристика элементов сетевого графика и методика их изображения. Элементы сетевого гра­фика— работа и событие.

Работа — производственный процесс, требующий затрат
труда (например, разработка компрессора). На сетевом гра­
фике этот элемент изображают стрелкой (см. рис. 72). Наиме­
нование работ пишут над стрелкой, а их продолжительность —■
под ней. Процесс, требующий затрат времени (например, вы­
держка под давлением межступенчатых аппаратов при их
испытании), на графике изображают штриховой стрелкой.
Непрерывную последовательность работ в сетевом графике
называют путем. Длина пути определяется продолжительно­
стью лежащих на нем работ. При небольшой длине путь между
начальным и конечным событием называют критическим: его
"* 195

продолжительность (дни или часы) определяет срок окончания ремонта в целом. Критический путь позволяет заранее уста­новить те работы, от которых зависит срок ремонта, и сосре­доточить внимание на их выполнении.

Событие — факт окончания одной или нескольких работ, необходимых для последующих работ. На сетевом графике номер события изображают кружком. События, не имеющие предшествующих работ, называют начальными, не имеющие последующих работ, — конечными. В сетевом графике могут быть одно начальное (например, подготовительные ремонтные работы) и одно конечное (определяющее готовность агрегата к сдаче в эксплуатацию) события. Датой начала работы счи­тается календарный срок, соответствующий конечному собы­тию.

Продолжительность работ, увязываемую в сетевом графике, называют временной оценкой и указывают над стрелкой, изо­бражающей работу. Некоторые работы имеют определенный резерв времени, т. е. какое-то число дополнительных дней, в течение которых можно выполнить данную работу без за­держки остальных работ. При этом различают два вида ре­зерва времени: полный и свободный, т. е. время, в пределах которого можно увеличить продолжительность работы без из­менения времени начала последующих работ. Работы, лежащие на критическом пути, не имеют резерва времени.

Направление стрелок в сетевом графике принято слева направо, нумерация событий возрастает по мере удаления на­право.

При составлении сетевого графика необходимо следить за тем, чтобы не образовывались циклы, т. е. чтобы сроки, изо­бражающие работы, не возвращались к тому событию, откуда они вышли, и чтобы один из их концов не повисал свободно. Все события, кроме конечного, должны иметь последующую работу. Каждая работа определяется однозначно, т. е. присущей только ей парой событий.

ПОДГОТОВКА К РЕМОНТУ И СДАЧА ОБОРУДОВАНИЯ В РЕМОНТ

Каждый конкретный ремонт можно рассматривать как совокупность типового ремонта, объем и номенклатура кото­рого предусматриваются техническими условиями на выполне­ние общих и специальных ремонтных работ. Такой подход поз­воляет осуществлять подготовку к типовому ремонту в течение всего межремонтного периода, а в предремонтный период со­средоточить все внимание на подготовке к выполнению спе­циальных работ. Для подготовки к типовому ремонту необхо­димы следующие документы: график ППР, ведомость доку­ментов (объем типового ремонта), технические условия на ремонт элементов и узлов агрегата, технологическая карта

ремонта для крупных агрегатов повышенной сложности, свод­ные ведомости на оборудование и материалы, комплекты чер­тежей на агрегат (включая чертежи на запасные части) и от­четных технических формуляров по ремонту: ведомости орга­низационно-технической оснастки, план размещения ремонтных узлов, деталей и организационно-технической оснастки, сетевой график типового ремонта агрегата.

Для планомерной подготовки к ремонту составляют план-график с указанием сроков выполнения мероприятий и конкрет­ных исполнителей.

В процессе подготовки к ремонту осуществляют следующие работы: комплектацию (изготовление, ремонт), проверку при­способлений и организационно-технической оснастки, проверку и освидетельствование оборудования, приспособлений и ос­настки, связанных с подъемом, перемещением и установкой ■оборудования; комплектацию запасных частей и специального инструмента; комплектацию и проверку измерительного и сле­сарного инструмента общего назначения, материалов для ре­монта, включая прокладочный материал необходимых типораз­меров; проверку наличия необходимого оборудования и подго­товку его; планы механизации ремонтных работ и станочной -обработки ремонтных деталей и узлов.

При подготовке к ремонту разрабатывают схему управле­ния ремонтом с указанием границ ответственности и функцио­нальных связей по субподрядным организациям и лицам, отве­чающим за расстановку ремонтных бригад, выдачу заданий и прием работ, принятие технических решений, подготовку рабо­чих мест, а также за выполнение и приемку работ, выполнен­ных вне ремонтной площадки, организацию и подготовку обо­рудования к ремонту, обработку, пусковую наладку и включе­ние оборудования.

При подготовке к ремонту осуществляют организационную разработку режима работы ремонтного персонала, т. е. разра­ботку плана расстановки и комплектации ремонтных бригад и группы обеспечения ремонта; организацию изучения ИТР и ра­бочими положений и требований документации, регламентиру­ющей выполнение ремонтных работ; разработку плана разме­щения ремонтных узлов и деталей, организацию рабочих зон с указанием мест установки организационно-технической осна­стки, дополнительных постов энергоразводок, освещения с уче­том выполнения ремонта специализированными бригадами и звеньями.

В подготовку к выполнению специальных ремонтных работ входят следующие мероприятия: определение перечня и объема работ; разработка технических требований на выполнение ра­бот, технологии их выполнения (операционной карты); орга­низация выполнения работ; подготовка запасных частей, инст­румента, материалов и оборудования для выполнения работ, включение работ в типовой сетевой график.

^ у? у дивоп гул. л. и»с1*1уп 1 у

шое значение в условиях эксплуатации нефтегазопроводов и нефтебаз, где весьма существенными факторами являются взры-во- и пожаробезопасность. По этой причине последовательность и содержание операций по подготовке к ремонту оговаривают в технологической карте установки или инструкции по эксплуа­тации каждого вида оборудования. При составлении карты ис­ходят из свойств среды, заполняющей оборудование или сис­тему, в которую оно входит, размеров оборудования, а также-принятого способа проведения ремонта.

Остановку оборудования, отключение его от системы и под­готовку к ремонту осуществляет технологический персонал. Так. как резкие изменения температуры, давления, нагрузок при; остановке могут вызвать серьезные повреждения оборудования,, остановкой крупного или технологического объекта руководит начальник участка. Остановленное оборудование освобождают от находящейся в нем среды, используя для этого дренажа (спуск самотеком), продувку паром или воздухом, промывку водой и т. д. После этого оборудование надежно отключают от системы, устанавливая заглушки на фланцевых соединениях до запорной арматуры или после нее. Заглушки должны иметь хорошо заметный хвостик с обозначенным номером. Факт уста­новления каждой заглушки регистрируют в вахтенном журнале,, где отмечают даты установки и последующего изъятия заглушки-и указывают фамилию исполнителя. Заглушки ставят дежур­ные слесари, а в случае большого объема работ — слесари, вы­деленные ремонтной базой завода.

Дальнейшая подготовка оборудования зависит от его конст­руктивных особенностей, конкретных условий и характера тре­буемого ремонта. Она может включать промывку, проводя­щуюся определенное число раз, применение специальных реа­гентов и др. Технологическая служба должна выдать лицам,, осуществляющим ремонт, официальную справку, гарантирую­щую подготовку оборудования. При капитальном ремонте ус­тановки по определенной форме составляют акт, в котором подтверждается готовность оборудования и коммуникаций к ре­монту и оговариваются особые меры предосторожности при про­ведении работ. Сдачу оборудования в ремонт осуществляют в соответствии с требованиями ГОСТ 19504—74. По утвержден­ной форме составляют письменное разрешение на сварочные и другие огневые работы на самом оборудовании или на терри­тории установки. Такое разрешение, подписанное главным ин­женером завода (начальником цеха), визирует представитель пожарной охраны, который до начала работ и во время их про­ведения проверяет строгое соблюдение всех мер, оговоренных в оформленном разрешении и в общих правилах по технике безопасности.

Сдачу в ремонт проводит подразделение предприятия, экс­плуатирующего оборудование, а приемку — ремонтная органи- 198

зация или ремонтное подразделение данного предприятия. Эта процедура должна быть оформлена актом сдачи, в котором от­ражаются техническое состояние и комплектность оборудова­ния.

Отремонтированное оборудование принимает служба тех­нического контроля на основании результатов проверок (испы­таний), устанавливаемых нормативно-технической документа­цией на ремонт. При выдаче оборудования из ремонта состав­ляют акт, в котором подтверждается соответствие технического состояния и комплектности оборудования требованиям норма-тквно-технической документации на ремонт.

Глава 8