Помощь студентам в учебе
Совершенствование методики расчета надежности для нефтегазового оборудования на примере центробежных секционных насосных агрегатов
|
Введение 3
1 Информационный обзор о целях эксплуатации, конструкции
центробежных секционных насосных агрегатов 6
1.1 Описание организации технологических процессов на предприятии и
участке, на которых используются центробежные секционные насосные агрегаты 6
1.2 Описание конструкции центробежных насосных агрегатов 8
1.3 Осуществление контроля значений технологических параметров,
действующий на предприятиях в настоящее время 13
1.4 Вывод по разделу 15
2 Описание существующих методик и систем определения показателей
надежности рассматриваемого оборудования 16
2.1 Методика анализа риска аварии 16
2.2 Методика оценки надежности оборудования предлагаемая
государственными стандартами и нормативными документами 23
2.3 Методы для оценки надежности оборудования по эксплуатационным
данным принятые в нефтедобывающей отрасли 30
2.4 Метод системного мониторинга показателей надежности 33
2.5 Вывод по разделу 37
3 Варианты совершенствования системы мониторинга показателей
надежности 38
3.1 Определение значений параметров надежности по зависимости от
значений показателей технологических параметров 38
3.2 Способ сглаживания кривой зависимости значения показателя
надежности от времени 46
3.3 Апробация усовершенствованной методики 48
3.4 Вывод по разделу 53
Заключение 55
Список сокращений 57
Список использованных источников 58
Приложение А Смоделированные значения фиксируемых параметров центробежного насосного агрегата АЦНС 360-2000 62
Приложение Б Результаты расчета значений показателей надежности для каждого параметра рассматриваемыми методами 64
Приложение В Результаты расчета общего показателя надежности центробежного секционного насосного агрегата АЦНС 360-2000 68
Приложение Г Результаты сглаживания линии зависимости показателя надежности от наработки 71
1 Информационный обзор о целях эксплуатации, конструкции
центробежных секционных насосных агрегатов 6
1.1 Описание организации технологических процессов на предприятии и
участке, на которых используются центробежные секционные насосные агрегаты 6
1.2 Описание конструкции центробежных насосных агрегатов 8
1.3 Осуществление контроля значений технологических параметров,
действующий на предприятиях в настоящее время 13
1.4 Вывод по разделу 15
2 Описание существующих методик и систем определения показателей
надежности рассматриваемого оборудования 16
2.1 Методика анализа риска аварии 16
2.2 Методика оценки надежности оборудования предлагаемая
государственными стандартами и нормативными документами 23
2.3 Методы для оценки надежности оборудования по эксплуатационным
данным принятые в нефтедобывающей отрасли 30
2.4 Метод системного мониторинга показателей надежности 33
2.5 Вывод по разделу 37
3 Варианты совершенствования системы мониторинга показателей
надежности 38
3.1 Определение значений параметров надежности по зависимости от
значений показателей технологических параметров 38
3.2 Способ сглаживания кривой зависимости значения показателя
надежности от времени 46
3.3 Апробация усовершенствованной методики 48
3.4 Вывод по разделу 53
Заключение 55
Список сокращений 57
Список использованных источников 58
Приложение А Смоделированные значения фиксируемых параметров центробежного насосного агрегата АЦНС 360-2000 62
Приложение Б Результаты расчета значений показателей надежности для каждого параметра рассматриваемыми методами 64
Приложение В Результаты расчета общего показателя надежности центробежного секционного насосного агрегата АЦНС 360-2000 68
Приложение Г Результаты сглаживания линии зависимости показателя надежности от наработки 71
Надежность оборудования является одним из важнейших характеристик его качества. Под надежностью понимается свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, обеспечивающих способность выполнения требуемых функций в заданных режимах и условиях применения. Отличие понятий надежности оборудования и работоспособности (технического состояния) заключается в том, что последнее характеризуется фактическими значениями параметров системы, а надежность определяется закономерностью процессов изменения этих параметров.
Контроль параметров надежности технологического оборудования нефтегазовой отрасли очень важен и необходим как на этапах проектирования и изготовления, так и на этапе эксплуатации. Это связано с тем что, отказ оборудования или его работа вне заданных режимов может привести к катастрофе техногенного характера, гибели людей и принести убытки предприятию. Следовательно, эффективный контроль этих параметров в совокупности с организационными мероприятиями повышает безопасность производства и, очевидно, что приносит экономическую выгоду предприятию. Для повышения эффективности контроля необходимо осуществлять непрерывный мониторинг и прогнозирование показателей надежности технических систем, повышать надежность и своевременно предотвращать возможные аварии и инциденты.
Так же осуществление мониторинга показателей надежности в режиме реального времени и прогнозирование их значений позволит перейти от применяемой в настоящее время системы планового предупредительного ремонта, которая считается устаревшей и малоэффективной [1-3], к более новой и экономически выгодной системе ремонта по фактическому состоянию. Видится что, возможность этого перехода является актуальной проблемой для предприятий нефтегазовой отрасли.
Целью данной работы является повышение эффективности эксплуатации оборудования за счет совершенствования методики расчета его надежности, на примере центробежных секционных насосных агрегатов.
Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:
1) рассмотреть организацию технологических процессов предприятий и участков, на которых используются центробежные секционные насосные агрегаты, для установления значимости оборудования в технологической схеме, что в свою очередь, определит необходимость контроля его технического состояния;
2) ознакомится с конструкцией и контролируемыми технологическими параметрами центробежных секционных насосных агрегатов для определения элементов влияющих на надежность системы;
3) описать существующие методики и системы определения показателей надежности рассматриваемого оборудования и выбрать наиболее приемлемую для дальнейшего усовершенствования;
4) предложить варианты усовершенствования выбранной методики;
5) провести апробацию усовершенствованной методики, с целью проверки её работоспособности.
Контроль параметров надежности технологического оборудования нефтегазовой отрасли очень важен и необходим как на этапах проектирования и изготовления, так и на этапе эксплуатации. Это связано с тем что, отказ оборудования или его работа вне заданных режимов может привести к катастрофе техногенного характера, гибели людей и принести убытки предприятию. Следовательно, эффективный контроль этих параметров в совокупности с организационными мероприятиями повышает безопасность производства и, очевидно, что приносит экономическую выгоду предприятию. Для повышения эффективности контроля необходимо осуществлять непрерывный мониторинг и прогнозирование показателей надежности технических систем, повышать надежность и своевременно предотвращать возможные аварии и инциденты.
Так же осуществление мониторинга показателей надежности в режиме реального времени и прогнозирование их значений позволит перейти от применяемой в настоящее время системы планового предупредительного ремонта, которая считается устаревшей и малоэффективной [1-3], к более новой и экономически выгодной системе ремонта по фактическому состоянию. Видится что, возможность этого перехода является актуальной проблемой для предприятий нефтегазовой отрасли.
Целью данной работы является повышение эффективности эксплуатации оборудования за счет совершенствования методики расчета его надежности, на примере центробежных секционных насосных агрегатов.
Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:
1) рассмотреть организацию технологических процессов предприятий и участков, на которых используются центробежные секционные насосные агрегаты, для установления значимости оборудования в технологической схеме, что в свою очередь, определит необходимость контроля его технического состояния;
2) ознакомится с конструкцией и контролируемыми технологическими параметрами центробежных секционных насосных агрегатов для определения элементов влияющих на надежность системы;
3) описать существующие методики и системы определения показателей надежности рассматриваемого оборудования и выбрать наиболее приемлемую для дальнейшего усовершенствования;
4) предложить варианты усовершенствования выбранной методики;
5) провести апробацию усовершенствованной методики, с целью проверки её работоспособности.
В результате выполнения работы рассмотрена организация технологических процессов предприятий и участков, на которых используются центробежные секционные насосные агрегаты типа АЦНС и установлена значимость оборудования в технологической схеме, что определило необходимость контроля его технического состояния.
Произведен анализ технической документации на рассматриваемый объект в результате которого осуществлено ознакомление с конструкцией насосного агрегата и установление параметров, значения которых контролируется в настоящее время на предприятии и, очевидно, влияющих на надежность оборудования.
Выявлены достоинства и недостатки применяемого в настоящее время на нефтегазовых производствах метода определения показателей надежности, таких как межремонтный период и наработка на отказ.
Рассмотрены методы расчета надежности оборудования представленные руководящих документах и ГОСТах и выявлена невозможность их применения на этапе эксплуатации.
Обоснована непригодность метода оценки рисков, который иногда применяется в качестве альтернативы расчету надежности.
Найдена и изучена наиболее приемлемая методика мониторинга надежности технологических объектов. Произведена ее адаптация под рассматриваемый тип оборудования. Предложены различные способы и варианты усовершенствования.
Проведена апробация метода на примере центробежного насосного агрегата АЦНС 360-2000 по результатам которой выявлены наиболее результативные предложения совершенствования, а так же проверена возможность реализация его на предприятиях нефтегазовой отрасли.
Полученная в итоге методика контроля надежности дает следующие преимущества при её использовании:
а) возможность производить оценку показателей надежности каждого элемента объекта на любом уровне ( в качестве объекта могут рассматриваться не только оборудование, но и все производство в целом);
б) способность определять, какие параметры технологического объекта оказывают наибольшее влияние на надежность системы;
в) осуществление мониторинга состояния оборудования в режиме реального с постоянным обновлением базы данных.
Результатом применения полученного метода является информация о техническом состоянии контролируемого объекта и помощь в определении сроков и степени технического вмешательства. Что, в свою очередь, повышает эффективность эксплуатации, и как следствие увеличивает срок службы.
Произведен анализ технической документации на рассматриваемый объект в результате которого осуществлено ознакомление с конструкцией насосного агрегата и установление параметров, значения которых контролируется в настоящее время на предприятии и, очевидно, влияющих на надежность оборудования.
Выявлены достоинства и недостатки применяемого в настоящее время на нефтегазовых производствах метода определения показателей надежности, таких как межремонтный период и наработка на отказ.
Рассмотрены методы расчета надежности оборудования представленные руководящих документах и ГОСТах и выявлена невозможность их применения на этапе эксплуатации.
Обоснована непригодность метода оценки рисков, который иногда применяется в качестве альтернативы расчету надежности.
Найдена и изучена наиболее приемлемая методика мониторинга надежности технологических объектов. Произведена ее адаптация под рассматриваемый тип оборудования. Предложены различные способы и варианты усовершенствования.
Проведена апробация метода на примере центробежного насосного агрегата АЦНС 360-2000 по результатам которой выявлены наиболее результативные предложения совершенствования, а так же проверена возможность реализация его на предприятиях нефтегазовой отрасли.
Полученная в итоге методика контроля надежности дает следующие преимущества при её использовании:
а) возможность производить оценку показателей надежности каждого элемента объекта на любом уровне ( в качестве объекта могут рассматриваться не только оборудование, но и все производство в целом);
б) способность определять, какие параметры технологического объекта оказывают наибольшее влияние на надежность системы;
в) осуществление мониторинга состояния оборудования в режиме реального с постоянным обновлением базы данных.
Результатом применения полученного метода является информация о техническом состоянии контролируемого объекта и помощь в определении сроков и степени технического вмешательства. Что, в свою очередь, повышает эффективность эксплуатации, и как следствие увеличивает срок службы.