Надежность
как свойство, характеризующее функционирование
объектов, привязывается к некоторому
промежутку времени, длительность которого зависит от заблаговременно-
сти принимаемых решений и подразделяет
задачи надежности на ряд временных уровней.
Согласно принятой для систем энергетики
иерархии [32], для таких объектов, как перекачивающая
станция, выделяются два уровня развития:
прогнозирование (заблаговременность
10-20 лет) и проектирование (2-10 лет) - и три
уровня эксплуатации: длительный цикл
регулирования (1-2 года), краткосрочный
цикл регулирования (до 1 мес.), суточный
цикл (до 1 сут). Надежность ГКС определяется
большим числом технических, технологических,
экологических и социальных факторов.
Надежность оборудования определяется
качеством изделий, поставляемых смежными
отраслями (машиностроение, металлургия),
качеством строительства и монтажа объектов,
наработкой и техническим ресурсом оборудования,
а также условиями эксплуатации. Оборудование
ГКС чрезвычайно разнообразно по функциональному
назначению и номенклатуре. Оборудование
зачастую выпускается малыми сериями,
если же модель долго не сходит с производства,
то ее конструкция со временем модернизируется
и качество изготовления не остается постоянным.
Перекачивающие агрегаты - газовые компрессоры
и жидкостные компрессоры - представляют
собой сложные механизмы, состоят из различных
функциональных блоков и сами по себе
могут рассматриваться как технические
системы, изучение надежности которых
представляет большой интерес. Отказы
агрегатов вызываются разрушением механической
части, несрабатыванием автоматики, нарушением
правил технической эксплуатации, а также
общестанционными причинами, из которых
наиболее часто встречаются перерывы
в электроснабжении. Состояние перекачивающих
агрегатов контролируется системами диагностики,
разнообразными по конструкции и принципам
действия. С совершенствованием методов
контроля и появлением новых поколений
диагностического оборудования улучшаются
показатели надежности агрегатов. Безотказность
работы оборудования во многом зависит
от условий его эксплуатации. Запыленность
воздуха приводит к снижению срока службы
агрегатов. Линейная часть магистралей,
обвязка перекачивающих станций, промысловые
и распределительные сети сооружаются
из металлических труб. Надежностные свойства
трубопроводных плетей определяются маркой
стали, качеством изготовления, в том числе
наличием и качеством внутреннего и внешнего
покрытия, условиями доставки, качеством
проведения строительно- монтажных работ.
Долговечность трубопроводов во многом
зависит от того, насколько своевременно
введена электрохимическая защита. По
некоторым данным интенсивность отказов
из-за коррозии на трубопроводах с катодной
защитой составляет 0,08 отк./ 1000 км в год,
а без защиты 0,45 отк./1000 км в год. На долговечность
и безотказность труб и оборудования влияют
разнообразные случайные факторы. Некоторые
из них проявляются постоянно, другие
же обусловлены причинами, повторение
которых маловероятно или вообще исключено.
Например, в связи с прекращением поставок
импортного оборудования (по политическим
мотивам) в СССР были форсированы объемы
производства труб, что привело к ухудшению
их качества. Поэтому неудивительно, что
срок жизни трубопроводов колеблется
в широких пределах. Один из первых построенных
в нашей стране газопроводов - Дашава-Киев,
проработав 40 лет, находился в работоспособном
состоянии. В то же время некоторые газопроводы,
построенные в последующие годы, полностью
вышли из строя. Специфические условия
Западной Сибири и Крайнего Севера накладывают
отпечаток на надежность проложенных
там трубопроводов. Грунты, особенно многолетнемерзлые,
отличаются локальными неоднород- ностями,
которые трудно предусмотреть при проектировании
и учесть при строительстве. В результате
со временем происходит смещение первоначального
положения плети, увеличиваются внутренние
напряжения в теле трубы, что делает вероятным
появление трещин и разрывов. Переход
к трубам большого диаметра сопряжен с
увеличением влияния температурных факторов
на продольную устойчивость, сохранность
и долговечность изоляционных покрытий.
Качество технического обслуживания
обусловлено как техническими, так
и в не меньшей степени социальными
факторами. Интенсивный рост газовой отрасли
привел к необходимости подготовки рабочих
и инженерно-технических кадров многих,
в том числе новых, профессий. Производство
приходилось организовывать в районах,
где промышленность не была развита и
население не обладало технической культурой.
В регионах с экстремальными климатическими
условиями работа организуется по вахтовому
методу. Все это создает различия в условиях
технического обслуживания и ремонта
и по регионам страны и внутри одного региона.
Большое значение имеет организация
ремонтных служб, регламентация
планово- предупредительных ремонтов.
Одной из форм организации ремонтов
на перекачивающих станциях является
блочное обслуживание. Транспортировка
крупных блоков на специализированное
ремонтное предприятие и обратно хотя
в целом и обеспечивает качество ремонта,
фактически может привести и приводит
к увеличению сроков восстановления.
Улучшению показателей надежности
и уменьшению аварийности на объектах
БТС способствует своевременность
профилактического обслуживания. Правильно
выбрать сроки профилактики помогают
средства и методы диагностики, которые
весьма специфичны для различных видов
оборудования. Особое место занимает диагностика
трубопроводов подземного заложения.
Из-за огромной протяженности магистральных
трубопроводов и распределительных сетей
практически невозможно непрерывное приборное
освидетельствование напряженного состояния
в теле труб, сохранности изоляционных
покрытий в процессе эксплуатации. Однако
появляются принципиально новые методы
диагностики, совершенствуются существующие
методы и приборы, поднимающие качество
обслуживания на новый уровень.
Существуют различные
способы для распознавания момента,
когда состояние трубопровода или
оборудования перекачивающей станции
приближается к критическому. Они основаны
на изучении либо непосредственно трубопровода,
либо режимов течения транспортируемого
продукта, либо изменений в окружающей
среде. Контроль коррозионного состояния
проводится методами магнитной дефектоскопии,
радиографическим, с помощью ультразвукового
прослушивания или телевизионных камер,
пропускаемых внутри трубы. Исследование
напряжений и деформаций проводятся механическими
устройствами, запускаемыми по трубопроводу
по окончании строительства, тензометрическим
методом и др. Для обнаружения утечек пользуются
визуальным контролем при обходах или
облетах трассы, газоаналитическим, акустико-эмиссионным
и другими методами.
Под структурой
системы подразумевается взаимное
расположение объектов системы (ее конфигурация) в сочетании
с различными видами резервирования системы
в целом и ее объектов. Выбор структуры
происходит на этапах перспективного
планирования, проектирования и реконструкции
системы. Методы теории надежности дают
возможность формализовать некоторые
процедуры с тем, чтобы избежать ошибок
и обеспечить выбор рациональных вариантов
структуры.
Уже выбором
конфигурации магистральных трубопроводов,
распределительных и промысловых
сетей предопределяются возможности
крупномасштабного маневрирования потоками или маневрирования
в пределах локальной трубопроводной
сети, что оказывает влияние на надежность
снабжения потребителей. К способам структурного
резервирования в БТС относится создание
резервных трубопроводов (питание ответственных
потребителей с разных направлений), трубопроводов-перемычек.
Резервирование на объектах (перекачивающих
станциях, промыслах и т. п.) осуществляется
путем выбора технологической схемы обвязки,
то есть схемы соединения оборудования
и резерва оборудования (агрегатов на
КС, скважин на промыслах, аппаратов в
системах промысловой подготовки газа
и газа и т. д.). Стандартными способами
резервирования в технических системах
являются дублирование и скользящее резервирование.
Содержание этих понятий определено терминологией
по надежности систем энергетики [31]. Именно
эти способы резервирования изучены наиболее
детально. Однако они не охватывают всех
возможных и даже практически применяемых
вариантов резервирования оборудования
в трубопроводных системах.
Обвязка агрегатов на КС бывает рассчитана
на резервирование группы из нескольких
последовательно работающих агрегатов,
резервирование агрегатов в группе и на
другие схемы включения, которые не могут
быть описаны стандартными моделями дублирования
и скользящего резервирования.
Глава
3. Анализ применяемых
инженерно-технических мер
по обеспечению безопасности
технологического процесса.
Ряд сооружений
компрессорной станции относится
по степени пожарной опасности к
высшей категории А. Среди этих сооружений прежде всего компрессорный
цех, который является основным источником
пожароопасности на КС. Это связано с тем,
что при аварии могут возникнуть взрывоопасные
смеси горючих газов.
Для предотвращения
возгораний и тушения пожаров
цеха оборудованы системами пожаротушения. В состав
системы входят:
Система водотушения:
- пожарные рукава 50 мм;
- пожарные колодцы;
- трубопровод Ду108х4;
- трубопровод Ду50х4;
- задвижка Ду100 Ру16;
- задвижка Ду50 Ру16;
- пожарные гидранты;
- краны Ду50;
Система газотушения:
- трубопроводы цеха (коллектор) Ду38х4;
- установка газового тушения БАГЭ-8;
- трубопроводы на ГПА Ду38х4;
- распределительные устройства РУ-25А;
Система пенотушения:
- трубопровод (общий коллектор) Ду159х4,5;
- трубопроводы в блоке ППТ Ду108х4;
- трубопроводы в укрытиях ГПА Ду108х4;
- задвижка Ду100 Ру16;
- задвижка Ду50 Ру16;
- задвижка с электроприводом КР-М-60,
эл. двигатель 4ААМ56В4У3;
- кран шаровый Ду25 Ру16;
- генератор пены ГПВ-600;
- центробежные компрессоры -4К6 (эл. двигатель А2-81-2);
- емкость 50 куб.м. для воды;
- емкость 4 куб.м. для пенообразователя;
Первичные средства
пожаротушения:
ОП-50-14 шт.; ОПП-35-3
шт.; ОП-10-18 шт.;
ОП-5-5 шт.; ОУ-5-3 шт.;
ОУ-8-2 шт.
Установка автоматического
пожаротушения включает в себя блок
установки автоматического пожаротушения
(блок УАП) и резервуары для противопожарного
запаса воды. Установка автоматического
пожаротушения предназначена для подачи
огнетушащего вещества при возникновении
пожара к газоперекачивающим агрегатам.
Блок УАП
оснащен технологическим оборудованием
для пенного и газового (химического) пожаротушения.
Пенное пожаротушение
осуществляется подачей пены от блока
установки автоматического пожаротушения
в индивидуальные укрытия ГПА-10 на пенал
блока двигателя.
Забор воды производится насосом из резервуаров емкостью
50 м3, установленных снаружи здания.
Для газового пожаротушения
в блоке УАП установлена шестибаллонная
батарея типа К-333. Пожаротушение
осуществляется методом «объемного
заполнения». Газовое тушение
осуществляется подачей углекислого газа
под кожух агрегата.
Установка автоматического пожаротушения
представляет собой сооружение полного
заводского изготовления. После установки
блока УАП и резервуаров на строительной
площадке производится сварка монтажных
узлов технологических трубопроводов.
В состав системы
водоснабжения входит:
- артезианские скважины – 4 шт.;
- водовод (от артезианских скважин до резервуаров);
- резервуары (250 м3) – 2 шт.;
- компрессорная АНПУ-25;
- внутриплощадочная система хозяйственного питьевого водоснабжения и система пожарного водоснабжения (пожарные гидранты – 26 шт.);
- колодцы противопожарных и питьевых водопроводов.
Компрессорные №1 и №2 для перекачки
газа имеют повышенную пожарную опасность,
так как из работающих компрессоров возможны
утечки при нарушении герметичности уплотнений,
при повреждении выкидной линии компрессора
или разрушении его деталей; при этом большое
количество горючих веществ выходит наружу
и образует газоопасную концентрацию.
Имеются также условия для появления источников
зажигания и для быстрого распространения
пожара. Значительная пожарная опасность
возникает в периоды остановки на ремонт.
Причинами повреждений компрессоров и
их обвязки являются гидравлические удары
и вибрация.
Теплота трения
подшипников и сальников компрессоров и двигателей,
высокая температура перекачиваемой жидкости
(выше Тсв), искры при разрядах статического
электричества, неисправности вентиляторов
или электрооборудования могут служить
источниками зажигания в компрессорной.
Распространение
пожара обычно происходит по поверхности
разлившихся горючих жидкостей,
по образовавшемуся паро-, газовоздушному
облаку через дверные, оконные и технологические
проемы, по воздуховодам вентиляции, продуктопроводам,
освобожденным от продукта (до их продувки),
трубопроводам промышленной канализации
и т.д.
Применяемые меры профилактики.
Подготовку компрессора к ремонту
с использованием огневых работ производят
в следующей последовательности:
- останавливают компрессор;
- закрывают задвижки на приемной и напорной линиях;
- избыточное давление в полости компрессора снижают до атмосферного;
- освобождают компрессор от горючей жидкости;
- отключают компрессор от действующих линий заглушками;
- промывают и пропаривают компрессор;
- вскрывают компрессор.