Показатели надежности газоперекачивающих агрегатов

 Под понятием надёжность агрегата понимается его свойство выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах, соответствующих режимам и условиям использования, технического обслуживания, ре- монтов, хранения и транспортировки. Как видно из приведённого определения, надёжность агрегата является комплексным свойством, которое в зависимости от назначения и условий работы аг регата включает в себя такие понятия, как работоспособность, неисправность, наработка на отказ, ремонтопригодность. Надёжность агрегата в общем случае определяется надёжностью его элементов, систем, его обслуживающих, и харак- тером их взаимодействия. Под понятием работоспособность эксплуатации агрегата понимается способ- ность агрегата выполнять заданные функции эксплуатации в пределах, допустимых нормативно-технической документацией и инструкциями по его эксплуатации. Под понятием неисправность агрегата понимается состояние, при котором агрегат не соответствует хотя бы одному из требований, установленных норма- тивно-технической документацией, даже в том случае, если эта неисправность и не приводит сразу к отказу в его работе. Под понятием отказ понимается событие, заключающееся в полной или ча- стичной потере работоспособности агрегата. Поэтому безотказностью агрегата называется его свойство непрерывно сохранять работоспособность в течение за- данного времени эксплуатации. Отказы в работе агрегата на КС возникают по разным причинам: из-за недо- статков в конструкции узла или агрегата, так называемые конструктивные отказы; из-за нарушения правил технологии изготовления или монтажа агрегата на стан- ции, так называемые технологические отказы, и эксплуатационные отказы − из-за нарушения правил эксплуатации агрегатов на станции. Отсюда и возникает очень важное для эксплуатации понятие как наработка на отказ, одно из основных поня- тий надёжности агрегатов при их эксплуатации на газопроводах. 4Кроме приведённых определений отказов в работе оборудования, можно раз- личать ещё отказы систематические, полные, частичные, внезапные и постепенные. К систематическим отказам можно отнести отказы элементов, узлов и об- служивающих вспомогательных систем ГПА, долговечность которых во много раз меньше, чем долговечность самого агрегата, например, работа систем разного ро- да уплотнений, износ масляных и воздушных фильтров и т. п., требующих перио- дического ремонта и замены; обычно эти дефекты устраняются на станции силами обслуживающего персонала. Под понятием полного отказа понимается нарушение работоспособного со- стояния агрегата в целом, требующее длительной его остановки, замены или сложного ремонта. Под понятием частичного отказа понимается состояние, после возникнове- ния которого агрегат может использоваться по назначению, но с меньшей эффек- тивностью, например, при разгерметизации регенераторов, утечке масла и т. п. Внезапный отказ характеризуется скачкообразным изменением одного или нескольких параметров, определяющих работу ГПА. Внезапный отказ практически мгновенно переводит агрегат из работоспособного состояния в состояние отказа. Постепенный отказ характеризуется монотонным изменением одного или нескольких заданных параметров ГПА, например, снижением мощности агрегата из-за износа узлов и деталей. Под понятием долговечность понимается способность агрегата сохранять свою работоспособность при установленной системе технического обслуживания и ремонта до наступления предельного состояния. Под предельным состоянием агрегата понимается состояние, когда его дальнейшая эксплуатация должна быть прекращена вследствие неустранимого отклонения заданных параметров от уста- новленных пределов или неустранимого снижения эффективности эксплуатации ниже допустимой, или неустранимого нарушения требований техники безопасно- сти, или необходимости проведения капитального ремонта. Под понятием ремонтопригодность агрегата понимается его приспособлен- ность к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов, повре- ждений и устранения их последствий путём проведения ремонтов и технического обслуживания. Под понятием «сохраняемость» понимается свойство агрегатов сохранять ис- правное и работоспособное состояние в течение хранения и после транспортировки. В настоящее время оценка показателей надёжности ГПА на газопроводах осуществляется системой показателей, основанных на определении времени 5нахождения агрегата в том или ином эксплуатационном состоянии: суммарном времени нахождения агрегата в работе Tр за отчётный период Tк; времени нахож- дения агрегата в резерве Tрез.; времени нахождения агрегата в плановом ремонте Tппр; времени вынужденного простоя Tв агрегата за отчетный период Tк. Обычно за отчётный период принимается календарный год: Tк = Tр + Tрез + Tппр + Tв = 365 дней. На основе сопоставления приведённых временных состояний агрегата и определяются показатели его надёжности: 1. Коэффициент технического использования агрегата, определяемый как отношение времени пребывания ГПА в работе ко времени пребывания агрегата в работоспособном состоянии, времени его вынужденных простоев и ремонтов за рассматриваемый период эксплуатации: р ппр в р ти T T T T K + + =; (1.1) 2. Коэффициент готовности агрегата, определяемый как отношение времени нахождения ГПА в работоспособном состоянии к сумме времени нахождения его в рабочем состоянии и времени вынужденного простоя: р в р г T T T K + =; (1.2) 3. Коэффициент оперативной готовности, определяемый как отношение времени нахождения ГПА в работе или в резерве, к общему календарному отрезку времени: к р рез ог T T T K + =; (1.3) 4. Коэффициент, характеризующий среднюю наработку агрегата на число отказов (r) в отчётном отрезке времени: r T T р 0 =; (1.4) 5. Коэффициент, характеризующий время восстановления работоспособно- сти агрегата, определяемый как отношение общего времени вынужденного про- стоя ГПА к числу отказов за рассматриваемый отрезок времени: r T K в в =. (1.5) Опыт эксплуатации газотурбинных агрегатов на газопроводах показыва- ет: численные значения коэффициентов технического использования для ГПА 6различных типов изменяются в диапазоне 0,75-0,95; коэффициент готовности в диапазоне 0,80-0,96; коэффициент оперативной готовности − в диапазоне 0,84-0,88. Наработка газотурбинных ГПА на один отказ в целом по парку агрегатов находится в среднем за последние пять лет эксплуатации на уровне 2600-2900 ч. По типам агрегатов этот показатель, как один из основных показателей надёжно- сти ГПА в условиях эксплуатации, распределяется примерно следующим образом (табл. 1.1). Таблица 1.1 Наработка на отказ у ряда ГПА с газотурбинным приводом Тип ГПА Количество ГПА, шт. Наработка на отказ, ч. ГТ-750-6 100 4 500 ГТ-6-750 140 9 800 ГТН-6 80 11 500 ГТК-10 790 7 900 ГПУ-10 270 6 200 Опыт эксплуатации агрегатов на газопроводах показывает, что в настоящее время к агрегатам нового поколения, поступающим на газопроводы, могут быть предъявлены следующие требования (не менее): коэффициент технического ис- пользования на уровне 0,93-0,95; коэффициент готовности на уровне 0,98-0,985; коэффициент наработки на отказ на уровне 3,5-4,5 тыс. ч; ресурс между средними ремонтами 10-13 тыс. ч; ресурс между капитальными ремонтами 20-25 тыс. ч; полный ресурс до списания ГПА 100 тыс. ч.