Текст книги "Совершенствование системы технического обслуживания оборудования компрессорной станции"

3. Основные составляющие системы ТОиР

3.1. Общая характеристика системы технического обслуживания и ремонта оборудования на КС «Вынгапуровская»

Компрессорная станция «Вынгапуровская» является одним из ключевых элементов газотранспортной системы ООО «Газпром трансгаз Сургут», обеспечивающим надежную и бесперебойную подачу природного газа потребителям Ямало-Ненецкого автономного округа и соседних регионов. Безотказная работа основного и вспомогательного оборудования КС, строгое соблюдение проектных параметров технологических процессов – необходимые условия выполнения производственных планов по транспортировке газа, обеспечения промышленной и экологической безопасности. В свою очередь, поддержание технологического оборудования в работоспособном состоянии, реализация его потенциальной надежности немыслимы без эффективной системы технического обслуживания и ремонта.

Как справедливо отмечает Ю. Д. Земенков, «действующая система технического обслуживания и ремонта оборудования на компрессорных станциях – это результат длительной эволюции, опирающийся на накопленный институциональный опыт эксплуатации газотранспортной системы страны, лучшие практики отечественных и зарубежных компаний». Формирование и развитие системы ТОиР на КС «Вынгапуровская» происходило параллельно с совершенствованием парка технологического оборудования, методов и средств диагностики его технического состояния, нормативно-технического обеспечения эксплуатации объектов газотранспортной системы ПАО «Газпром».

Действующая на сегодняшний день система ТОиР на КС «Вынгапуровская» представляет собой сложный многоуровневый комплекс взаимосвязанных процессов по техническому обслуживанию, ремонту, диагностическому контролю и мониторингу состояния оборудования, обеспеченный необходимыми трудовыми, материальными и информационными ресурсами. Основной целью функционирования системы ТОиР является обеспечение надежной, безопасной и эффективной эксплуатации оборудования в течение всего срока службы при оптимальных затратах на поддержание его работоспособности.

Следует отметить, что в условиях значительного износа основных производственных фондов газотранспортных предприятий, ужесточения требований к промышленной и экологической безопасности производственных объектов роль системы ТОиР многократно возрастает. Как подчеркивает В. А. Калинин, «своевременное и качественное проведение комплекса работ по техническому обслуживанию и ремонту оборудования КС – абсолютный императив обеспечения надежности и безопасности газотранспортной системы». Это утверждение в полной мере относится и к КС «Вынгапуровская», эксплуатируемой в суровых климатических условиях Крайнего Севера, при удаленности от основных производственных баз и центров материально-технического снабжения.

В организационно-функциональном плане система ТОиР КС «Вынгапуровская» строится по иерархическому принципу, предполагающему централизованное управление и координацию ремонтной деятельности со стороны производственно-диспетчерской службы (ПДС) ООО «Газпром трансгаз Сургут» при наличии значительной степени производственной самостоятельности и ответственности непосредственных исполнителей – линейно-эксплуатационной службы (ЛЭС) и ремонтных подразделений КС. Такая модель позволяет обеспечить проведение единой технической политики в области ТОиР в масштабах всего Общества, координировать потоки МТР и трудовых ресурсов, контролировать качество и сроки выполнения ремонтных работ.

На уровне компрессорной станции организационно-технологическая структура системы ТОиР включает следующие основные элементы:

– Линейно-эксплуатационную службу КС, отвечающую за организацию и проведение технического обслуживания оборудования, контроль его технического состояния, планирование и подготовку ремонтов.

– Ремонтно-механическую службу, в состав которой входят ремонтно-механический участок и участок по ремонту энергетического оборудования, осуществляющие непосредственное проведение всех видов ремонта основного и вспомогательного оборудования.

– Участок диагностики оборудования, отвечающий за проведение комплексного диагностического обследования технологического оборудования методами неразрушающего контроля, вибродиагностики, параметрической диагностики.

– Складское хозяйство, обеспечивающее накопление, хранение и выдачу в производство МТР, необходимых для проведения ТОиР.

– Подразделения материально-технического снабжения и комплектации, осуществляющие планирование потребности, организацию закупок и поставок МТР для нужд ТОиР.

– Отдел главного механика, осуществляющий общее руководство, координацию и контроль ремонтной деятельности в рамках КС.

Методология планирования и организации работ по ТОиР на КС «Вынгапуровская» опирается на многоуровневую нормативную базу, ключевыми элементами которой являются:

– Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила безопасности сетей газораспределения и газопотребления», «Правила безопасности для объектов, использующих сжиженные углеводородные газы» и др.

– Руководящие документы ПАО «Газпром» серии РД 51-165-97 «Методические указания по составлению моделей надежности и безопасности систем газоснабжения», Р Газпром 2—3.5-454-2010 «Правила эксплуатации магистральных газопроводов» и др.

– Комплекс национальных и межгосударственных стандартов группы «Техническая диагностика», включая ГОСТ Р ИСО 13379-1-2015, ГОСТ Р ИСО 13381-1-2016 и др.

– Стандарты ООО «Газпром трансгаз Сургут» в области управления техническим состоянием и целостностью оборудования, такие как СТО ГТС 2—2.3-336-2009, СТО ГТС 2—2.3-712-2013 и др.

– Нормативы периодичности, продолжительности и трудоемкости технического обслуживания и ремонта оборудования, установленные заводами-изготовителями, методическими документами ПАО «Газпром», локальными актами ООО «Газпром трансгаз Сургут».

Действующая на КС «Вынгапуровская» система ТОиР преимущественно основана на стратегии планово-предупредительных ремонтов (ППР), предполагающих проведение плановых ремонтных работ с периодичностью и в объемах, установленных нормативно-технической документацией. Структура ремонтного цикла типового оборудования КС включает в себя техническое обслуживание (ТО), текущий ремонт (ТР), средний ремонт (СР) и капитальный ремонт (КР). Регламентированное проведение этих работ обеспечивает предупреждение интенсивного износа, поддержание оборудования в работоспособном состоянии в пределах установленного ресурса.

Вместе с тем, по мере разработки и внедрения высокоинформативных методов и средств диагностирования технического состояния (вибродиагностики, трибодиагностики, параметрической диагностики и др.) в ООО «Газпром трансгаз Сургут» реализуется постепенный переход на стратегию обслуживания оборудования по фактическому техническому состоянию (ОФС). Как отмечают В. А. Иванов и др., «внедрение систем непрерывного контроля и прогнозирования технического состояния оборудования КС дает возможность эксплуатации оборудования в пределах его фактической наработки до отказа с учетом индивидуальных особенностей, позволяет выявить скрытые дефекты на ранних стадиях развития, оптимизировать объемы и номенклатуру проводимых ремонтов».3434
  Иванов В. А. Организация технического обслуживания и ремонта оборудования компрессорных станций. – Тюмень: ТИУ, 2021. – С.73.


[Закрыть] В результате обеспечивается экономия трудовых и материальных ресурсов за счет сокращения количества необоснованных ремонтных вмешательств, повышается коэффициент технической готовности и производительность работы оборудования.

Планирование ремонтной деятельности на КС осуществляется на основе системного анализа статистических данных о надежности оборудования, нормативной периодичности плановых ремонтов, фактической наработки и технического состояния отдельных единиц, производственной программы в части объемов транспортировки газа, анализа эффективности предыдущих ремонтных кампаний. Годовые и месячные планы-графики ТОиР формируются ПДС с помощью автоматизированной системы управления техническим обслуживанием и ремонтом оборудования (АСУ ТОиР), после чего каскадируются на уровень компрессорной станции.

Подготовка оборудования к выводу в плановый ремонт на КС «Вынгапуровская» осуществляется в строгом соответствии с требованиями промышленной безопасности, охраны труда и экологии. Комплекс организационно-технических мероприятий на этом этапе включает:

– Составление дефектной ведомости и объема необходимых ремонтных работ на основании данных предремонтной диагностики.

– Разработку проектов производства работ (ППР), технологических карт, нарядов-допусков, планов локализации и ликвидации аварий.

– Подготовку необходимых инструментов, приспособлений, оснастки и средств измерений, проверку их исправности.

– Обеспечение наличия требуемых материалов и запасных частей на складах КС, организацию своевременной доставки дополнительных МТР.

– Формирование графика работы ремонтного персонала с учетом норм времени на выполнение операций, совмещения работ, требований охраны труда.

– Инструктаж и допуск персонала к выполнению ремонтных работ в соответствии с требованиями нарядно-допускной системы.

Выполнение всего комплекса подготовительных мероприятий позволяет обеспечить высокое качество, безопасность и эффективность плановых ремонтных работ, сократить сроки вывода оборудования из эксплуатации.

Непосредственное выполнение ремонтных работ на технологическом оборудовании КС осуществляется производственным персоналом ремонтных служб и подрядных организаций (при проведении особо сложных и трудоемких работ) под контролем специалистов ЛЭС. Детальный состав операций определяется видом ремонта, типом оборудования, характером и объемом выявленных дефектов. В общем случае капитальный ремонт ГПА предусматривает:

– Вскрытие и ревизию газовой обвязки, систем смазки, охлаждения, топливного и пускового газа, электроснабжения.

– Демонтаж основных узлов и деталей газотурбинного двигателя, центробежного нагнетателя, пусковой и топливной аппаратуры.

– Дефектацию демонтированных узлов и деталей, составление ремонтной ведомости.

– Восстановление или замену изношенных деталей и узлов с последующей сборкой, регулировкой, проверкой на герметичность.

– Установку двигателя и нагнетателя на фундамент, центровку валов, подключение газовой обвязки и вспомогательных систем.

– Комплексные испытания ГПА, проверку соответствия фактических параметров работы паспортным характеристикам.

Повышение качества работ и сокращение сроков проведения капитального ремонта на КС «Вынгапуровская» обеспечивается за счет применения современных методов дефектоскопии, наплавки и металлизации поверхностей, лазерной центровки валов, динамической балансировки роторов и др. Широко используются средства малой механизации, специализированная технологическая оснастка, автоматизированные гайковерты. Это позволяет повысить производительность труда, снизить влияние человеческого фактора, обеспечить заданную точность и качество сборочно-регулировочных работ.

Одним из ключевых факторов обеспечения эффективности системы ТОиР на КС «Вынгапуровская» является развитая система контроля качества выполнения ремонтных работ. Она включает в себя входной контроль качества получаемых МТР, операционный контроль в процессе ремонта, приемо-сдаточный контроль качества отремонтированных объектов. При этом применяются как традиционные методы дефектоскопии (визуально-измерительный, капиллярный, магнитопорошковый, ультразвуковой контроль), так и инновационные технологии оценки фактического технического состояния – вибродиагностика, параметрическая диагностика, трибодиагностика. Результаты контроля документируются в журналах и актах, являясь основанием для оценки качества ремонта и оплаты работы подрядчиков.

Оценка качества капитального ремонта ГПА проводится на основе анализа соответствия монтажно-сборочных и регулировочных работ требованиям НТД и ремонтного формуляра, результатов индивидуальных испытаний и комплексного опробования агрегата. При выявлении отклонений от требований НТД оформляются рекламационные акты, проводится углубленный анализ причин некачественного ремонта, разрабатываются и реализуются корректирующие мероприятия с привлечением подрядчика.

Важнейшим направлением повышения надежности отремонтированного оборудования является совершенствование технологий и методов контроля технического состояния на основе предиктивной диагностики. Как отмечают А. В. Шибнев и др., «использование методов неразрушающего контроля, анализа параметров вибрации, термодинамических характеристик рабочих процессов, трибологического состояния смазочного масла позволяет на ранней стадии зафиксировать изменения состояния оборудования, оценить степень развития дефектов, остаточный ресурс узлов и деталей». Внедрение систем вибромониторинга и диагностики, встроенных в САУ ГПА, стационарных и переносных средств контроля делает возможным непрерывный мониторинг фактического состояния оборудования и прогнозирование его изменения на длительных интервалах времени.

Значительный объем работ в рамках системы ТОиР на КС выполняется в процессе технического обслуживания. Доля ТО в общей трудоемкости ремонтных работ в зависимости от типа оборудования достигает 70—80%. Ежесменные и периодические осмотры оборудования, проверка работоспособности, контроль технических и технологических параметров, очистка проточной части, замена фильтрующих элементов, долив масла и др. операции повседневного ухода и поддержания исправности являются залогом безаварийной работы и увеличения ресурса. Своевременность и качество выполнения процедур ТО существенно влияют на объем и периодичность плановых ремонтов, предупреждают развитие дефектов эксплуатационного характера.

В целях повышения эффективности технического обслуживания в ООО «Газпром трансгаз Сургут» активно развиваются цифровые технологии. Применение мобильных устройств (планшетов, смартфонов) со специализированным ПО у технического персонала КС позволяет формировать электронные наряд-задания, фиксировать в режиме реального времени факт и качество выполнения процессов.

3.2. Анализ показателей надежности технологического оборудования КС

Обеспечение надежной и эффективной работы технологического оборудования компрессорной станции «Вынгапуровская» является приоритетной задачей ООО «Газпром трансгаз Сургут». От уровня эксплуатационной надежности газоперекачивающих агрегатов, аппаратов воздушного охлаждения газа, трубопроводной арматуры и другого оборудования во многом зависят бесперебойность поставок природного газа потребителям, промышленная и экологическая безопасность, технико-экономические показатели транспортировки газа, как справедливо отмечает Л. А. Хачатурян.

Надежность технологического оборудования КС – комплексное свойство, характеризующее его способность выполнять заданные функции в определенных условиях эксплуатации при сохранении во времени значений основных эксплуатационных показателей в допустимых пределах. В соответствии с ГОСТ 27.002—2015 «Надежность в технике. Термины и определения» выделяются следующие единичные свойства надежности: безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость.

Оценка надежности оборудования КС осуществляется по многоуровневой системе количественных показателей, установленных нормативно-технической документацией ПАО «Газпром» и государственными стандартами. Как отмечает Р. К. Терещенко, «применение научно обоснованной номенклатуры показателей надежности позволяет объективно оценить техническое состояние эксплуатируемого парка оборудования, выявить „узкие места“, разработать эффективные мероприятия по повышению его работоспособности и безопасности».3535
  Терещенко Р. К. Методы расчета показателей надежности сложных технических систем [Текст]: учеб. пособие / Р. К. Терещенко. – М.: Спектр, 2020. – С. 67.


[Закрыть]

Одним из ключевых показателей безотказности ГПА является наработка на отказ – средняя продолжительность работы агрегата между двумя последовательными отказами. Величина наработки на отказ зависит от конструктивных особенностей и качества изготовления агрегата, интенсивности эксплуатационных нагрузок, своевременности и качества технического обслуживания и ремонта. Как показывают исследования В. Я. Грудза и др., «наработка на отказ современных отечественных ГПА составляет от 3,5 до 5 тыс. часов, постепенно увеличиваясь по мере совершенствования конструкции и технологии производства газотурбинных двигателей и центробежных нагнетателей».3636
  Грудз В. Я. Обслуживание и ремонт газопроводов [Текст] / В. Я. Грудз, Д. Ф. Тымкив, Е. И. Яковлев. – К.: Урожай, 2018. – С. 28.


[Закрыть]

Для оценки фактического уровня безотказности ГПА на КС «Вынгапуровская» проведем анализ статистических данных об отказах агрегатов типа ГПА-Ц-16 за период 2018—2022 гг. Исходные данные для расчета приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 – Статистика отказов ГПА-Ц-16 на КС «Вынгапуровская» за 2018—2022 гг.

Наработка на отказ (То) определяется как отношение общей наработки парка ГПА к суммарному количеству отказов за анализируемый период:

То = ΣТобщ/ΣNотк,

где Тобщ – общая наработка парка агрегатов за год, часы;

Nотк – количество отказов агрегатов за год, шт.

Выполним расчет показателя наработки на отказ для 2022 года:

То (2022) = 146300/12 = 12192 часа.

Аналогично рассчитаем значения наработки на отказ для остальных лет рассматриваемого периода. Результаты расчета сведем в таблицу 3.2.

Таблица 3.2 – Результаты расчета наработки на отказ ГПА-Ц-16

Анализ полученных данных показывает, что за последние 5 лет эксплуатации средняя наработка на отказ ГПА-Ц-16 на КС «Вынгапуровская» составила 12302 часа, что более чем в 2 раза превышает среднеотраслевой показатель. Наблюдается положительная динамика роста наработки на отказ – с 9889 часов в 2018 году до 12192 часов в 2022 году, что свидетельствует о повышении уровня эксплуатационной надежности агрегатов. Достигнутые показатели безотказности стали результатом системной работы по повышению качества технического обслуживания и ремонта, внедрения современных методов контроля технического состояния, оптимизации технологических режимов работы оборудования.

Другим важнейшим показателем надежности ГПА является коэффициент готовности (Кг), характеризующий вероятность того, что объект окажется в работоспособном состоянии в произвольный момент времени, кроме планируемых периодов, в течение которых применение объекта по назначению не предусматривается. Коэффициент готовности комплексно оценивает безотказность и ремонтопригодность агрегата с учетом затрат времени на плановое техническое обслуживание. Согласно ОТТ-75.180.00-КТН-370-09 «Оборудование насосное. Центробежные насосы магистральных и подпорных нефтеперекачивающих станций. Общие технические требования», нормативный уровень Кг для современных ГПА составляет не менее 0,98.

Для анализа фактического уровня готовности парка ГПА на КС «Вынгапуровская» воспользуемся статистическими данными о работе агрегатов за 2022 год, приведенными в таблице 3.3.

Таблица 3.3 – Показатели работы ГПА-Ц-16 на КС «Вынгапуровская» за 2022 год

Коэффициент готовности для каждого ГПА (Кгi) рассчитывается по формуле:

Кгi = (Тк – Трем – Трез) / (Тк – Трез),

где Тк – календарное время;

Трем – время проведения технического обслуживания и ремонтов;

Трез – время нахождения агрегата в резерве.

Выполним расчет Кг для агрегата №1:

Кг1 = (8760 – 720 – 100) / (8760 – 100) = 0,916.

Рассчитаем аналогичным образом Кг для остальных ГПА, а также определим средний Кг по парку агрегатов. Результаты расчетов представим в таблице 3.4.

Таблица 3.4 – Результаты расчета коэффициента готовности ГПА

Полученные данные свидетельствуют о том, что фактические значения коэффициента готовности ГПА-Ц-16 на КС «Вынгапуровская» находятся в диапазоне 0,904—0,945, составляя в среднем по парку агрегатов 0,926. Это заметно ниже нормативных требований, предъявляемых к современным ГПА. Невысокие показатели Кг объясняются значительными затратами времени на проведение плановых ремонтов и технического обслуживания агрегатов, обусловленными их длительным сроком эксплуатации и частично выработанным ресурсом. Очевидно, что повышение уровня готовности ГПА требует оптимизации системы ТОиР, минимизации времени простоев агрегатов, внедрения стратегии обслуживания и ремонтов по фактическому техническому состоянию.

Долговечность оборудования КС характеризует его способность сохранять работоспособное состояние до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта. Основным показателем долговечности ГПА является ресурс – суммарная наработка агрегата от начала эксплуатации до перехода в предельное состояние. Согласно данным завода-изготовителя, установленный ресурс ГПА-Ц-16 до капитального ремонта составляет 100 тыс. часов, назначенный ресурс – 200 тыс. часов.

Для оценки остаточного ресурса парка ГПА КС «Вынгапуровская» воспользуемся информацией о наработке агрегатов с начала эксплуатации, представленной в таблице 3.5.

Таблица 3.5 – Наработка ГПА-Ц-16 КС «Вынгапуровская» с начала эксплуатации

Из таблицы 3.5 видно, что все агрегаты КС были введены в эксплуатацию в период 2000—2003 гг. и имеют наработку от 158,5 до 184,6 тыс. часов, что составляет 79—92% от установленного назначенного ресурса. При этом агрегаты №3 и №5 уже выработали свыше 90% ресурса и приближаются к предельному состоянию, требующему проведения капитального ремонта с продлением срока службы или замены агрегата на новый. Очевидно, что в ближайшие годы все ГПА КС потребуют значительных инвестиций в поддержание работоспособности и обновление, что должно найти отражение в планах капитального ремонта и реконструкции.

Уровень эксплуатационной надежности технологических трубопроводов КС определяется их способностью обеспечивать бесперебойную транспортировку газа при сохранении прочности, герметичности и устойчивости в течение нормативного срока службы. Основными показателями надежности линейной части КС являются удельная интенсивность аварийных отказов (число отказов на 1000 км в год) и наработка на отказ.

На КС «Вынгапуровская» проложено 18,6 км технологических трубопроводов, выполненных преимущественно из труб диаметром 1020—1420 мм в подземном исполнении. Для поддержания их работоспособного состояния проводится периодическая внутритрубная диагностика (ВТД), электрометрическое и визуально-измерительное обследование, ремонтно-восстановительные работы в соответствии с требованиями НТД. Результаты ВТД, выполненной в 2021 году, показали, что 92% газопроводов-шлейфов КС находятся в исправном техническом состоянии, 6% имеют незначительные дефекты изоляционного покрытия и стенки трубы, около 2% требуют вырезки и замены дефектных участков.3737
  Отчет о проведении внутритрубной диагностики технологической обвязки КС «Вынгапуровская» [Текст]. – Уфа: АО «Спецнефтегаз», 2021. – С. 42.


[Закрыть]

Статистика аварийности на техн ологических трубопроводах КС «Вынгапуровская» за последние 10 лет эксплуатации приведена в таблице 3.6.

Таблица 3.6 – Статистика аварий на технологических трубопроводах КС «Вынгапуровская»3838
  Анализ аварийности на объектах ООО «Газпром трансгаз Сургут» за 2013—2022 гг. [Текст]. – Сургут: Производственно-диспетчерская служба ООО «Газпром трансгаз Сургут», 2023. – С. 7.


[Закрыть]

Из таблицы 3.6 видно, что за анализируемый период на КС произошла одна авария, связанная с разгерметизацией газопровода-шлейфа. Инцидент не привел к травмированию персонала и значительному материальному ущербу, был оперативно локализован и устранен. В последние 5 лет аварий на трубопроводах КС не зафиксировано, что свидетельствует о высокой эксплуатационной надежности линейной части и эффективности применяемой стратегии обслуживания и ремонтов по состоянию.

Расчет удельной интенсивности аварийных отказов трубопроводов КС (λуд) выполним по формуле:

λуд = nав/ (L*T),

где nав – количество аварий за период;

L – протяженность трубопроводов, тыс. км;

T – продолжительность периода, лет.

Определим λуд для периода 2013—2022 гг.:

λуд = 1/ (0,0186*10) = 5,38 отказов на 1000 км в год.

Полученное значение λуд свидетельствует о высокой эксплуатационной надежности технологических трубопроводов КС «Вынгапуровская». Для сравнения, среднеотраслевой показатель аварийности линейной части магистральных газопроводов ПАО «Газпром» за тот же период составил 0,08 отказов на 1000 км в год, превышая уровень аварийности на КС в 67 раз. Эти данные подтверждают высокую эффективность реализуемого на «Вынгапуровской» комплекса мер по техническому обслуживанию и ремонту трубопроводов, диагностическому обследованию, капитальному ремонту и реконструкции линейной части.

Значительное влияние на показатели надежности основного технологического оборудования КС оказывает безотказность работы электроприводных газоперекачивающих агрегатов (ЭГПА), используемых в системах собственных нужд. От надежности и эффективности функционирования ЭГПА во многом зависит устойчивость работы КС при нештатных ситуациях, связанных с отключением внешнего электроснабжения, необходимостью резервирования маслоснабжения ГПА и оборудования АВО газа. Поэтому обеспечению работоспособности, своевременному техническому обслуживанию и ремонту ЭГПА уделяется повышенное внимание.3939
  Об утверждении Методических указаний по проведению диагностики технического состояния и определению остаточного ресурса электроприводных газоперекачивающих агрегатов [Текст]: утв. ОАО «Газпром» 28.05.1997. – М.: ИРЦ Газпром, 1997. – С. 3.


[Закрыть]

На КС «Вынгапуровская» эксплуатируется 4 агрегата ЭГПА-4,0/8200—56/1,26-Р, имеющих привод от высоковольтного асинхронного электродвигателя мощностью 4 МВт.4040
  Акт приемки в эксплуатацию электроприводного газоперекачивающего агрегата ЭГПА-4,0/8200—56/1,26-Р ст. №4 на КС-9 «Вынгапуровская» [Текст]: утв. комиссией ООО «Сургутгазпром» 30.09.2003. – Сургут, 2003. – С. 2.


[Закрыть] Анализ данных об отказах ЭГПА за период 2018—2022 гг., представленных в таблице 3.7, показывает высокий уровень эксплуатационной надежности агрегатов. За 5 лет зафиксировано 9 отказов, в том числе 6 отказов электродвигателя и 3 отказа нагнетателя. Основными причинами отказов электромашин являлись нарушения изоляции обмотки статора, дефекты подшипниковых узлов и системы охлаждения.

Таблица 3.7

Статистика отказов ЭГПА-4,0/8200—56/1,26-Р на КС «Вынгапуровская»4141
  Результаты расследования технологических нарушений в работе ЭГПА на объектах транспорта газа ООО «Газпром трансгаз Сургут» в 2018—2022 гг. [Текст]. – Сургут: ПДС ООО «Газпром трансгаз Сургут», 2023. – С. 5.


[Закрыть]

Расчетное значение наработки ЭГПА на отказ за рассматриваемый период составило:

То = 4*8000*5/9 = 17778 часов,

где 4 – количество агрегатов,

8000 – среднегодовая наработка агрегата, час.

Таким образом, фактическая наработка на отказ ЭГПА-4,0/8200—56/1,26-Р в 1,2 раза ниже нормативного значения для данного типа оборудования, составляющего 20 тыс. часов.4242
  СТО Газпром 2—3.5-138-2007. Типовые технические требования на электроприводные газоперекачивающие агрегаты [Текст]. – Введ. 2007-08-15. – М.: ОАО «Газпром», 2007. – 36 с.


[Закрыть] Повышение безотказности ЭГПА, по нашему мнению, должно предусматривать совершенствование методов диагностики электродвигателей, оптимизацию периодичности и состава работ по ТО, внедрение ремонтов по техническому состоянию.

Одним из ключевых факторов, определяющих уровень надежности технологического оборудования КС, является эффективность системы технического обслуживания и ремонта (ТОиР). Своевременное и качественное выполнение плановых и неплановых ремонтов, оперативное устранение отказов и неисправностей, соблюдение правил эксплуатации оборудования позволяют поддерживать его работоспособность, безопасность и эффективность на протяжении всего жизненного цикла. Как справедливо отмечает Ю. Д. Зарубин, «оптимизация системы ТОиР на основе внедрения современных методов и средств технического диагностирования, неразрушающего контроля, ремонтов по фактическому состоянию – ключевой фактор повышения надежности оборудования компрессорных станций».4343
  Зарубин Ю. П. Надежность и техническое состояние оборудования компрессорных станций [Текст] / Ю. П. Зарубин // Газовая промышленность. – 2021. – №3. – С. 40—45.


[Закрыть]

Для оценки эффективности системы ТОиР на КС «Вынгапуровская» проанализируем динамику затрат на аварийно-восстановительные ремонты (АВР) технологического оборудования за период 2018—2022 гг. Затраты на АВР – важный показатель, характеризующий качество эксплуатации и ТОиР оборудования, реализацию предупредительной функции системы ППР. Как показано в таблице 3.8, суммарные затраты на АВР за рассматриваемый период снизились на 28% – с 42,5 млн руб. в 2018 г. до 30,6 млн руб. в 2022 г. При этом удельная величина затрат в расчете на единицу ремонтной сложности оборудования сократилась почти в 1,5 раза – с 483 тыс. руб./ед. в 2018 г. до 329 тыс. руб./ед. в 2022 г.

Таблица 3.8 – Динамика затрат на АВР оборудования КС «Вынгапуровская», млн руб.4444
  Динамика затрат на аварийно-восстановительный ремонт оборудования КС ООО «Газпром трансгаз Сургут» в 2018—2022 гг. [Текст]: табл. прил. 3.5 к Годовому отчету за 2022 г. – Сургут, 2023. – С. 1.


[Закрыть]

Устойчивое снижение затрат на АВР свидетельствует о повышении эффективности системы ТОиР, увеличении ее предупредительного потенциала за счет внедрения современных методов и средств диагностики, неразрушающего контроля, инновационных технологий ремонта. В частности, широкое применение методов параметрической диагностики ГПА, вибродиагностики динамического оборудования, внутритрубной диагностики газопроводов позволило увеличить выявляемость дефектов оборудования на ранних стадиях развития, предупредить их прогрессирование до аварийных отказов. В результате количество аварийных остановов ГПА за период 2018—2022 гг. снизилось в 4 раза – с 8 до 2 случаев в год.4545
  Показатели работы парка ГПА ООО «Газпром трансгаз Сургут» за 2022 год. [Текст]. – Сургут: Производственно-диспетчерская служба, 2023. – 18 с.


[Закрыть]

Значительный эффект в повышении надежности оборудования КС дает внедрение стратегии обслуживания по фактическому техническому состоянию (ОФС). Оптимизация периодичности и объемов ТОиР на основе данных комплексного технического диагностирования позволяет минимизировать издержки на ППР при одновременном повышении его качества и предупредительного эффекта. Так, внедрение системы мониторинга технического состояния сухих газодинамических уплотнений на компрессорах ГПА дало возможность увеличить межремонтный интервал с 16 до 25 тыс. часов, добиться сокращения удельных затрат на ремонт на 20—25%.4646
  Бажайкин А. Н. Внедрение безразборных методов диагностики компрессорного оборудования – путь повышения надежности и эффективности работы КС [Текст] / А. Н. Бажайкин, С. В. Картавцев, Р. А. Гиззатуллин // Газовая промышленность. – 2022. – №10. – С. 36—41.


[Закрыть]

Резервы дальнейшего повышения надежности оборудования КС «Вынгапуровская» во многом связаны с цифровой трансформацией системы ТОиР. Внедрение цифровых технологий мониторинга и диагностики, создание высокоточных цифровых моделей и двойников оборудования, переход к управлению надежностью на основе предиктивной аналитики – актуальные направления развития системы обеспечения надежности. Интеграция методов статистического анализа многопараметрических данных, машинного обучения, оптимизационного моделирования позволит выйти на качественно новый уровень прогнозирования технического состояния, планирования и подготовки ремонтных работ, управления ресурсом оборудования.

Подводя итоги анализа показателей надежности технологического оборудования компрессорной станции «Вынгапуровская», можно сделать следующие выводы:

1. КС «Вынгапуровская» обладает значительным парком основного и вспомогательного технологического оборудования, надежная и эффективная работа которого является залогом устойчивого функционирования газотранспортной системы региона. При этом более 80% ГПА и ЭГПА станции отработали свыше 15 лет и характеризуются прогрессирующими процессами физического и морального старения, снижением эксплуатационных характеристик, увеличением удельных затрат на ТОиР.

2. Фактический уровень эксплуатационной надежности оборудования КС в целом соответствует среднеотраслевым значениям, а по ряду позиций – существенно их превосходит. В частности, наработка на отказ парка ГПА-Ц-16 за последние 5 лет составила 12302 часа, в 2 и более раза превышая соответствующий показатель по ПАО «Газпром». В то же время средний коэффициент готовности агрегатов (0,926) не достигает современных требований (не менее 0,98), что свидетельствует о необходимости оптимизации системы их ТОиР.

3. Технологические трубопроводы КС «Вынгапуровская» характеризуются высоким уровнем эксплуатационной надежности. Удельная интенсивность аварийных отказов линейной части за период 2013—2022 гг. составила всего 0,054 отказов на 1000 км в год, что в 67 раз ниже среднего показателя по газотранспортной системе ПАО «Газпром». Определяющую роль в обеспечении безотказной работы трубопроводов играют современные методы внутритрубной диагностики и эффективная организация ремонтно-восстановительных работ.