Dudníková, Věra Viktorovna

Akademický titul:

PhD

Miesto obhajoby dizertačnej práce:

Rostov na Done

VAK špeciálny kód:

špecialita:

Náuka o materiáloch (podľa odvetvia)

Počet strán:

1. STAV OTÁZKY, ÚČEL A ÚLOHY VÝSKUMU.

1.1. Metódy Amaliz na zabezpečenie danej únavovej životnosti častí stroja.

1.2. Analýza metód stanovenia minimálnej únavovej pevnosti strojných častí.

1.3. Analýza metód stanovenia maximálneho zaťaženia strojných častí.

1.4. Závery, ciele a zámery výskumu.

2. MODEL ZVYŠOVANIA EFEKTÍVNOSTI FUNGOVANIA KULTIVÁTORA ZVYŠOVANÍM JEHO SPOĽAHLIVOSTI.

2.1. Model na poskytovanie daného zdroja únavového gama-procesu ithoeo radlice kultivátora.

2.2. Model spoľahlivosti kultivačnej jednotky (skupina regálov).

2.3. al 1a logické určenie parametrov pravdepodobného rozdelenia sovokush yusti konečného objemu sily a zdroja podľa ich vzorových údajov.

2.4. algoritmu a výpočtu účinnosti kultivátora zvýšením jeho spoľahlivosti

2.5. Závery.

3. VÝPOČET A EXPERIMENTÁLNE STANOVENIE MINIMÁLNEJ ÚNAVOVEJ SILY, ZAŤAŽENIA A ŽIVOTNOSTI DIELCE VO ŠTÁDE NÁVRHU.

3.1. výpočtové a experimentálne stanovenie minimálnej únavovej pevnosti vzoriek (častí) pre súbor konečného objemu podľa údajov vzorky.

3.2. výpočtové a experimentálne určenie maximálneho zaťaženia dielov.

3.3. výpočtové a experimentálne určenie gama-percentného zdroja súčiastky.

3.4. Závery.

4. PRAKTICKÁ APLIKÁCIA VÝSLEDKOV VÝSKUMU.

4.1. technika zvyšovania efektívnosti fungovanie kultivátor zvýšením jeho spoľahlivosti.

4.2. Zabezpečenie gama-percentného zdroja stojana kultivátora.

4.3. Metodika a výsledky potvrdenia vypočítaného gama-percentného zdroja z porastu kultivátora akv-4 po implementácii odporúčaní.

4.4. Výpočet ekonomického efektu zo zvýšenia gama-percentuálneho zdroja regálu kultivátora.

Úvod k práci (časť abstraktu) Na tému „Zlepšenie spoľahlivosti a efektívnosti kultivátora zvýšením zdrojov regálov“

Rast produktivity práce v poľnohospodárstve je spojený so zvyšovaním efektívnosti fungovania poľnohospodárskych strojov zvyšovaním ich spoľahlivosti. Veľký význam má zvýšenie účinnosti strojov v počiatočnom štádiu poľnohospodárskej výroby; tieto zahŕňajú, vrátane kultivujúcich. S obmedzenými termínmi prípravy pôdy sú na kultivátory kladené vysoké požiadavky na spoľahlivosť. Poruchy kultivátorov vedú k prestojom v opravách a škodám z prestojov zariadení spôsobených posunom v načasovaní technologického procesu pestovania plodín.

Do skupiny dielov, ktoré zlyhávajú a obmedzujú spoľahlivosť kultivátorov, patria pružinové stojany v tvare S. Zvýšenie spoľahlivosti hrotov kultivátora, ako aj optimalizácia ich zdrojov, zníži poruchovosť, náklady na opravy, zníži čas a ekonomické škody v dôsledku skrátenia trvania technologického cyklu.

Štúdie účinnosti a spoľahlivosti poľnohospodárskych strojov vykonali Androsov A.A., Belenky D.M., Groshev L.M., Dalal'yants A.G., Ermoliev Yu.I., Zharov V.P. Polushkin O.A., Spichenkov V.V., Khozyaev I.A., avšak analýza štúdií v oblasti účinnosti a spoľahlivosti poľnohospodárskych strojov ukázala, že existujú rezervy na ďalšie zlepšovanie metód na zlepšenie ich spoľahlivosti.

Účelom tejto štúdie je vyvinúť metódu na zlepšenie spoľahlivosti a účinnosti kultivátora zvýšením zdrojov jeho regálov.

Na dosiahnutie tohto cieľa je potrebné vyriešiť nasledujúce úlohy: vyvinúť metódu na zlepšenie spoľahlivosti a účinnosti kultivátora zvýšením zdrojov jeho regálov, berúc do úvahy analytický prechod od selektívneho rozdelenia sily, zaťaženia a zdrojov na rozdelenie obyvateľstva; vyvinúť model spoľahlivosti kultivačnej jednotky (skupina regálov); vyvinúť algoritmus na výpočet optimálnej pravdepodobnosti bezporuchovej prevádzky stojana kultivátora v tvare B; určiť parametre pevnosti, zaťaženia a zdroja regálu kultivátora v štádiu návrhu výpočtovo-experimentálnou metódou; optimalizujte gama-percentuálny zdroj hrotu kultivátora a potvrďte ho testami na skúšobnej stolici; vypočítajte ekonomický efekt zvýšenia gama-percentného zdroja skupiny hrotov kultivátora.

Prvá kapitola analyzuje metódy zvyšovania spoľahlivosti, efektívnosti a zabezpečenia danej únavovej životnosti strojných častí. Zdôrazňujú sa rôzne prístupy k určovaniu minimálnej únavovej pevnosti a maximálneho zaťaženia strojných častí.

V druhej kapitole dizertačnej práce je popísaný model vyvinutý na zlepšenie spoľahlivosti a účinnosti kultivátora a zabezpečenie danej únavovej životnosti jeho častí.

Tretia kapitola poskytuje výpočet a experimentálne stanovenie parametrov pevnosti, zaťaženia a životnosti dielcov v štádiu návrhu. Minimálna únavová pevnosť stojana kultivátora v tvare 8 je stanovená výpočtovo-experimentálnou metódou pre celkový konečný objem podľa vzorových údajov. Uvažuje sa o metóde výpočtového a experimentálneho určenia maximálneho zaťaženia dielov. Uvádza sa výpočtovo-experimentálne stanovenie gama-percentuálneho stojana kultivátora v tvare B.

Štvrtá kapitola popisuje metodiku zvyšovania efektivity kultivátora zvyšovaním zdrojov regálov. Je uvedená charakteristika zabezpečenia gama-percentného zdroja stojana kultivátora AKV-4, ktorý vyrába Krasny Aksai CJSC. Uvádza sa výpočet ekonomického efektu zo zvýšenia gama-percentného zdroja skupiny hrotov kultivátora.

Na záver sú vyvodené závery o vykonanej práci.

Vedecká novinka vykonanej práce je takáto:

Bol vyvinutý model, ktorý umožňuje stanoviť vzorce zvyšovania spoľahlivosti a účinnosti kultivátora zvýšením zdroja jeho hrotov, čo umožňuje optimalizovať gama-percentnú hodnotu zdroja hrotov podľa kritéria - špecifické celkové náklady na výrobu a prevádzku hrotov kultivátora. Analytické riešenia sa získajú na určenie parametrov trojparametrového Weibullovho rozdelenia sily a zdrojov pre súbor konečných objemov zo vzorových údajov.

Praktický význam: uskutočnené analytické a experimentálne štúdie sú nasledovné:

Bol vyvinutý algoritmus na výpočet účinnosti kultivátora zvýšením zdrojov jeho stojanov;

Minimálna únavová pevnosť hrebeňa v tvare 8 bola stanovená výpočtovo-experimentálnou metódou pre celkový konečný objem pomocou selektívnych údajov;

Je prezentovaný vyvinutý algoritmus na výpočet a experimentálne určenie gama-percentného zdroja časti; bolo dosiahnuté zvýšenie pravdepodobnosti bezporuchovej prevádzky regálu kultivátora z 0,90 na 0,99 (optimálna hodnota), pričom vypočítaný gama-percentný zdroj bude asi 229 hodín (P = 0,99), čo presahuje zadanú hodnotu technické údaje zdroj 200 h.

Hlavné ustanovenia a výsledky práce boli oznámené a prediskutované na vedeckých a technických konferenciách na Rostovskej štátnej stavebnej univerzite v rokoch 2001 - 2006.

Záver dizertačnej práce na tému „Náuka o materiáloch (podľa odvetvia)“, Dudniková, Vera Viktorovna

VŠEOBECNÉ ZÁVERY

1. Bola vyvinutá metóda na zlepšenie spoľahlivosti a účinnosti kultivátora zvýšením zdroja jeho regálov, čo umožňuje optimalizovať gama-percentnú hodnotu zdroja podľa kritéria - špecifické celkové náklady na výrobu a prevádzku kultivátora. stojany na kultivátory; získa sa analytický prechod od rozloženia vzorky sily, zaťaženia a zdrojov k rozdeleniu populácie.

2. Pre etapu návrhu je navrhnutý model spoľahlivosti kultivačnej jednotky (skupiny radlí), v ktorom sú ako optimalizačné kritérium použité špecifické náklady na vytvorenie a prevádzku radlí a optimálna hodnota y pre zdroj. je určený v rozsahu 0,9 - 0,94 s a priori nastaveným zdrojom rozsahu 11=40-60; určí sa celkový tok porúch pre skupinu stojanov. Na určenie parametrov trojparametrového Weibullovho rozdelenia bol vyvinutý algoritmus, ktorý popisuje rozloženie zdroja stojanov a výpočet týchto parametrov pre poruchový tok skupiny stojanov.

3. Bol vyvinutý algoritmus na výpočet optimálneho zdroja gama percenta stojana kultivátora. Výpočet ukázal, že v dôsledku aplikácie opatrení na zvýšenie pevnosti a zníženie zaťaženia regálu kultivátora sa zvyšuje pravdepodobnosť bezporuchovej prevádzky z 0,9 na optimálnu hodnotu 0,99.

4. Pre výpočet a experimentálne stanovenie minimálnej únavovej pevnosti pre agregát konečného objemu boli podľa selektívnych údajov testované vzorky z 13 tried uhlíkových a legovaných ocelí používaných na výrobu častí poľnohospodárskych strojov. Pre tieto ocele boli získané hodnoty relatívnej hodnoty nezrovnalosti medzi šmykovými parametrami pre celkový konečný objem a vzorku: pre b>2 je nezrovnalosť S = 3-14 %, pre b

5. Na aproximáciu pôsobiacich napätí vo forme váženého priemeru napätia sa použilo Fisher-Tippettove rozdelenie pravdepodobnosti, ktoré sa určuje analogicky s pevnosťou pre vzorku dielov. Bol vykonaný pravdepodobnostný výpočet metódou štatistického testovania zdroja regálu pre rôzne podmienky(rozsah pevnosti = 1,1-1,5, zaťaženie Rctcb = 1,16-1,5, hodnoty y = 80-99,99 %, celkový objem Nc = 103-105).

6. Pre zvýšenie pravdepodobnosti bezporuchovej prevádzky regálu v tvare S z ocele 55S2 od 0,9 je potrebné zlepšiť kvalitu jeho vonkajšieho povrchu v oblasti nebezpečného úseku brúsením, čím sa zvýši koeficient, ktorý zohľadňuje drsnosť povrchu od 0,65 do 0,85 a medzu odolnosti 1,3-krát, ako aj zvýšenie momentu odporu z j

533 až 602 mm a prierez dielu o 13% - to povedie k zvýšeniu pravdepodobnosti bezporuchovej prevádzky na optimálnu hodnotu 0,99.

7. V dôsledku implementácie navrhovaných odporúčaní sa dosiahne zvýšenie účinnosti kultivátora: zníženie počtu porúch radlí, zníženie nákladov na opravy, zníženie prestojov a načasovanie prípravy pôdy na plodiny. Zrýchlené stolové testy hrotov v tvare S kultivátora AKV-4 vyrábaného spoločnosťou CJSC Krasny Aksai potvrdili spoľahlivosť predpovede zdroja v gama percentách.

8. Ekonomický výpočet ukázal, že pri predpovedanom zvýšení pravdepodobnosti bezporuchovej prevádzky regálu kultivátora z P=0,9 na P=0,99 bude efekt implementácie výsledkov výskumu 21 060 rubľov s ročným výrobným programom 500 kultivátorov. .

Zoznam odkazov na výskum dizertačnej práce kandidátka technických vied Dudnikova, Vera Viktorovna, 2007

1. Abdullaev A.A., Kurbanov Sh.M., Sattarov A.S. O spoľahlivosti kultivátorov bavlny // Traktory a poľnohospodárske stroje. 1992. - č.2. - S. 32-33.

2. Agamirov J1.B. O zákonitostiach rozptylu trvanlivosti v súvislosti s tvarom krivky únavy.Vestnik mashinostroeniya. 1997. - Číslo 5. - S. 37.

3. Agafonov N.I. Efektívne využitie poľnohospodárskych strojov. M .: Vedomosti 1997, č. 4. - 63 s.

4. Aleksandrov A.V., Laschenikov B.Ya., Shaposhnikov H.H. Stavebná mechanika. Tenkostenné priestorové systémy. M.: Stroyizdat, 1983.-488 s.

5. Andryushchenko Yu.E., Marisov A.F., Kushnarev V.I. Posúdenie požadovanej úrovne spoľahlivosti pohonných prvkov // Prevádzkové zaťaženie a pevnosť poľnohospodárskych strojov / DSTU. Rostov na Done, 1993. Číslo 5. - S. 16-21.

6. Anilovich V.Ya. atď. Predpovedanie spoľahlivosti traktorov. M.: Mashinostroenie, 1986. - 224 s.

7. Aržanov M.I. Interpretácia hodnoty spodnej hranice spoľahlivosti pre pravdepodobnosť bezporuchovej prevádzky // Spoľahlivosť a kontrola kvality. 1993.-№5.-S. 6-11.

8. Belenky D.M., Beskopylny A.N. Zabezpečenie vysokej spoľahlivosti dielov cestných stavebných strojov // Stavebné a cestné stroje, 1995. č.4. - S. 24-27.

9. Belenky D.M., Kasjanov V.E. Zlepšenie spoľahlivosti sériových strojov zvýšením zdrojov obmedzujúcich dielov // Vestnik mashinostroeniya, 1980. č. - S. 12-14.

10. Belenky D.M., Kasyanov V.E., Kubarev A.E., Vernesi H.JI. Stanovenie stanovených ukazovateľov spoľahlivosti stroja a jeho komponentov (na príklade jednolopatkového rýpadla) // Spoľahlivosť a kontrola kvality. 1986.-№5.-S. 17-22.

11. Belenky D.M., Ryadnov V.G. O zákone rozloženia medzných napätí. //Problémy so silou. 1974. - č.2. - S. 73-76.

12. Birger I.A. Princípy konštrukcie noriem pevnosti a spoľahlivosti v strojárstve // ​​Vestník strojárstva, 1988. č. 7. - S. 3-5.

13. Fighters B.V. Spoľahlivosť podvozku lietadla. M.: Mashinostroenie, 1976. -216.

14. Boitsov B.V., Orlová T.M., Sigalev V.F. Definícia zákona o rozdelení zdroja častí strojov a mechanizmov štatistických testovacích metód // Bulletin of Mechanical Engineering.1983. č.2.-S.

15. Bolotin V.V. Význam materiálovej a stavebnej mechaniky pre spoľahlivosť a bezpečnosť technické systémy// Problémy strojárstva a spoľahlivosti strojov. 1990. Číslo 5. - S. 3-8.

16. Bolotin V.V. Zdroj strojov a konštrukcií. M.: Mashinostroenie. 1990. -446 s.

17. Bondarovič B.A., Daugello V.A. Metóda štatistického modelovania Monte Carlo pre výpočty pevnosti kovových konštrukcií strojov na zemné práce // Stavebné a cestné stroje. 1990. č. 12. -S. 20-21.

18. Vasilenko P.M., Babiy P.G. Kultivátory, návrhy, teória a výpočty. Kyjev, 1961.

19. Veličkin I.N. K problematike zabezpečenia požadovanej spoľahlivosti strojov // Traktory a poľnohospodárske stroje. 1980. Číslo 4. - S. 6-7.

20. Veličkin I.N. Na zlepšenie prideľovania ukazovateľov spoľahlivosti strojov // Traktory a poľnohospodárske stroje. 1990. - č.4. - S. 24-27.

21. Velichkin I.N., Kovarsky E.K. Spôsoby zvýšenia spoľahlivosti traktorového parku // Traktory a poľnohospodárske stroje, 1987. č. 6. - P 32-36.

22. Wentzel E.S. Teória pravdepodobnosti. M.: Nauka, 1969. - 576 s.

23. Veremeenko A.A., Dudniková V.V. Stanovenie napäťovo-deformačného stavu stojana kultivátora AKV-4. //Odst. vo VINITI č.1586-v roku 2005.

24. Gnedenko B.V., Belyaev Yu.K., Soloviev A.D. Matematické metódy v teórii spoľahlivosti. M.: Nauka, 1965. - 524 s.

25. Gnedenko B.V., Ushakov I.A. O niektorých súčasné problémy teória a prax spoľahlivosti // Vestnik mashinostroeniya. 1988. - č.12. - S. 3-9.

26. Goberman V.A. Problematika kvality a spoľahlivosti obilných kombajnov "Don-1500" // Normy a kvalita, 1988. č. 8. - S. 30-34.

27. GOST 11.007-75. Aplikovaná štatistika. Pravidlá pre stanovenie odhadov a hraníc spoľahlivosti pre parametre Weibullovho rozdelenia. M.: Vydavateľstvo noriem, 1975

28. GOST 25.502-83. Spoľahlivosť v technológii. Predpovedanie spoľahlivosti produktov v dizajne.

29. GOST 25.504-82. Výpočty a pevnostné skúšky. Metódy výpočtu charakteristík odolnosti proti únave.

30. Groshev JI.M. Hodnotenie rozptylu zaťažovacích charakteristík poľnohospodárskych strojov // Dynamika, pevnosť a spoľahlivosť poľnohospodárskych strojov / RISHM. Rostov -na- Don 1991. S.44-48.

31. Groshev JI.M., Dmitrichenko S.S., Rybak T.I. Spoľahlivosť poľnohospodárskych strojov. Kyjev: Žatva, 1990. 188 s.

32. Gumbel E. Štatistika extrémnych hodnôt. M.: Mir, 1965. - 464 s.

33. Gusev A.S. Odolnosť proti únave a životnosť konštrukcií pri náhodnom zaťažení. M. Engineering, 1989. - 248 s.

34. Gusev A.S. Štrukturálna analýza stochastických procesov zohľadňujúca rozptyl implementácie. // Problémy strojárstva a spoľahlivosti strojov. 1995. - č.2. - S. 42-47.

35. Daniev Yu.F., Kushch I.A., Pereverzev E.S. Dolné a horné odhady spoľahlivosti technických zariadení // Spoľahlivosť a kontrola kvality, 1993. - č. 11.-S. 11-16.

36. Dillon B., Singh G. Inžinierske metódy na zabezpečenie spoľahlivosti systémov. -M.: Mir, 1984.-318 s.

37. Dimitrov V.P. K organizácii údržby strojov expertnými systémami // Bulletin DSTU, 2003. - č. 1 C. 5-10.

38. Dmitrichenko S.S., Artemov V.A. Skúsenosti s výpočtom únavy kovových konštrukcií traktorov a iných strojov // Vestník strojárstva, 1989. č. 10. - S. 14-16.

39. Dmitrichenko S.S., Egorov D.K. Výpočet trvanlivosti krytov mostov traktorov // Bulletin of Mechanical Engineering, 1989. Číslo 5. - S. 43-44.

40. Dmitrichenko S.S., Zavyalov Yu.A., Artemov V.A. Parametre náhodných zaťažovacích procesov kovových konštrukcií kolesového traktora // Traktory a poľnohospodárske stroje. 1987. Číslo 1. - S. 21-26.

41. Dudníková V.V. Štúdia príčin zlyhania a odporúčania na zvýšenie gama-percentného zdroja stojana kultivátora AKV 4.// Dep. vo VINITI, č.1471 - v roku 2005.

42. Ermakov S.M. Metóda Monte Carlo a súvisiace problémy. M.: Nauka, 1975. - 472 s.

43. Zorin V.A. Základy životnosti stavebných a cestných strojov. M.: Mashinostroenie, 1986. - 248 s.

44. Ignatenko I.V. Skúmanie dynamických charakteristík upevnenia podpier rotačných jednotiek na paneli kombajnov. Dizertačná práca pre stupeň kand. tech. vedy. Rostov na Done, RISHM, 1970.

45. Kapoor K., Lumberson L. Spoľahlivosť a návrh systému. M.: Mir, 1980. - 640 s.

46. ​​​​Karasev G.N. Technické a ekonomické hodnotenie konštrukcií stavebných rýpadiel Stroitel'nye i dorozhnye mashiny. 1997. - č. 4. - S. 1115.

47. Karpenko A.N. atď. Poľnohospodárske stroje. Ed. 3., revidované. a dodatočné M., "Spike", 1975.

48. Kasyanov V.E., Anaberdiev A.Kh. M., Rogovenko T.N. Odhad zdroja dielov s únavovými poruchami metódou štatistických skúšok // Prevádzkové zaťaženie a pevnosť poľnohospodárskych strojov / DSTU. - Rostov na Done. 1993. S. 67-71.

49. Kasjanov V.E., Androsov A.A., Rogovenko T.N. Zabezpečenie minimálneho zdroja rámu energetického zariadenia "Don-800". // Vestník strojárstva, 2003, č.3.

50. Kasyanov V.E., Dudnikova V.V., Yamokov S.G. Model a určenie spoľahlivosti kultivačnej jednotky (skupiny regálov). // Odd. vo VINITI, č. -2006.

52. Kasyanov V.E. Analýza aplikácie trojparametrového Weibullovho rozdelenia pri výpočte spoľahlivosti strojov // Spoľahlivosť a kontrola kvality. 1989. - č.4. - S. 23-28.

53. Kasyanov V.E. atď. MP-92-83. Stanovenie ekonomickej efektívnosti zvyšovania spoľahlivosti vyrábaných strojov. M.: VNIINMASH, 1983. -24 s.

54. Kasyanov V.E. a kol., MS-248-88. Spoľahlivosť v technológii. Metódy výpočtu ukazovateľov spoľahlivosti pre modely "pevnosti a zaťaženia". M.: Vydavateľstvo noriem, 1988. - 20 s.

55. Kasyanov V.E. atď. R 50-109-89. Spoľahlivosť v technológii. Zabezpečenie spoľahlivosti produktov. Všeobecné požiadavky. M.: Vydavateľstvo noriem, 1989.- 15 s.

56. Kasyanov V.E. atď. RD 50-576-85. Metodické pokyny. Spoľahlivosť v technológii. Stanovenie noriem pre ukazovatele spoľahlivosti výrobkov. Základné ustanovenia. M.: Vydavateľstvo noriem, 1985. - 22 s.

57. Kasyanov V.E. Integrálne hodnotenie, zlepšenie a optimalizácia spoľahlivosti stroja (na príklade rýpadla s jednou lyžicou) // Vestnik mashinostroeniya. 1990. - č.4. - S. 7-8.

58. Kasyanov V.E. Zásady vytvárania prakticky bezproblémových "strojov. // Normy a kvalita. 1988. - č. 7. - S. 39-42.

59. Kasyanov V.E. Systémová podpora spoľahlivosti strojov používaných pri rekultivačných stavbách: Abstrakt práce. dis. . Dr tech. vedy. Rostov na Done.-1991.-48 s.

60. Kasyanov V.E., Annaberdiev A. Kh.-M. Stanovenie štatistického rozdelenia pôsobiacich napätí pri nestacionárnom zaťažení častí jednokorečových rýpadiel. Odd. v TsNIITESTROYMASH č. 51sd-85Dep., 04/20/85.

61. Kasjanov V.E., Kuzmenko A.V. Stanovenie hustoty rozloženia porúch pre stroje. Záloha vo VINITI 8.04.04, č.585.

62. Kasyanov V.E., Kuzmenko A.V., Yamokov S.G. Analytická metóda na stanovenie parametrov Weibullovho rozdelenia pre súhrn konečného objemu pôsobiacich napätí v strojných súčiastkach. Dep in VINITI No. v roku 2006.

63. Kasyanov V.E., Pryanishnikova L.I., Dudniková V.V., Kuzmenko A.V. Stanovenie parametrov Weibullovho rozdelenia pre celkový konečný objem na základe vzorky pevnostných charakteristík ocelí Dep na VINITI č. 389 v roku 2004.

64. Kasyanov V.E., Pryanishnikova L.I., Rogovenko T.N., Dudniková V.V. Stanovenie gama percentuálnej hodnoty hypotetického rozdelenia posunov vzoriek pre pevnostné charakteristiky ocelí // Dep. vo VINITI č. 1411, 17.07.03.

65. Kasjanov V.E., Rogovenko T.N. Pravdepodobnostno-štatistické hodnotenie gama-percentného zdroja rámu stroja Vestnik mashinostroeniya. 1999. -№6. -OD. 10-12.

66. Kasjanov V.E., Rogovenko T.N. Výber exponentu krivky únavy v oblasti supervysokého cyklu / Rast. štát akad. budova Rostov n / a, 1993. -8 s. - Odd. vo VINITI č. 1594 - B95 zo dňa 31.05.95.

67. Kasjanov V.E., Rogovenko T.N. Štatistické hodnotenie pevnosti ocelí pomocou polynómu. //Spoľahlivosť a kontrola kvality. 1996. - č.8. - s. 28-36

68. Kasjanov V.E., Rogovenko T.N., Dudniková V.V. Analýza metód výpočtu únavovej životnosti častí strojov. / Odd. vo VINITI č. 827, 28.04.03.

69. Kasjanov V.E., Rogovenko T.N., Dudniková V.V., Kuzmenko A.V. Stanovenie vážených priemerných napätí v strojných častiach pri premenlivých napätiach. Odd. vo VINITI 12.05.03, č.910.

70. Kasyanov V.E., Rogovenko T.N., Kinsfator A.A. Štatistické hodnotenie mechanických charakteristík ocelí pomocou polynómu racionálnych stupňov. Odd. VINITI č. 835 B00 v roku 2000.

71. Kasjanov V.E., Rogovenko T.N., Topilin I.V. Analýza metód na výpočet minimálneho zdroja strojných častí // Odd. vo VINITI č. 3002-B99, 07.08.99.

72. Kasjanov V.E., Rogovenko T.N., Topilin I.V. Určenie korelácie medzi parametrami distribučnej funkcie všeobecnej populácie konečného objemu detailov a distribúcií vzoriek // Dep. vo VINITI č. 3038-B99, 10.11.99.

73. Kasjanov V.E., Rogovenko T.N., Topilin I.V. Stanovenie minimálnych hodnôt pevnosti častí strojov. // Metódy manažérstva kvality, 2001, č. 12, s. 38-41.

74. Kasyanov V.E., Rogovenko T.N., Topilin I.V. Určenie vzťahu medzi minimálnymi hodnotami zdroja častí pre všeobecnú populáciu konečného objemu a vzorky. Odd. vo VINITI č. 611-B99, 26.02.99.

75. Kasyanov V.E., Rogovenko T.N., Shchulkin L.P. Základy teórie a praxe vytvárania spoľahlivých strojov. // Vestník strojárstva, 2003, č. 10, s. 3-6.

76. Kasyanov V.E., Topilin I.V. Stanovenie distribučnej funkcie vážených priemerných napätí hodnotami amplitúdy napätí pre výpočet únavovej životnosti dielov metódou Monte Carlo. Zástup v VIITI č. 364-B99, 13.02.99.

77. Kasyanov V.E., Shchulkin L.P. Teoretické základy systémovej podpory spoľahlivosti stavebných strojov Izvestiya Vysshikh vzdelávacie inštitúcie"Stavebníctvo", 2001. Číslo 7. - 90-96.

78. Kogajev V.P. Stanovenie spoľahlivosti mechanických systémov podľa stavu pevnosti. M.: Vedomosti, 1976. - 48 s.

79. Kogajev V.P. Výpočty pevnosti pri zaťažení premenných v čase. M.: Mashinostroenie, 1977. - 233 s.

80. Kogaev V.P., Boytsov B.V. Disipácia limitov odolnosti častí strojov v súvislosti s konštrukčnými a technologickými faktormi. // Spoľahlivosť a kontrola kvality, 1969. Číslo 10. - S. 53-66.

81. Kogaev V.P., Makhutov N.A., Gusenkov A.P. Výpočty častí a konštrukcií strojov na pevnosť a trvanlivosť. M.: Mashinostroenie. 1985. - 224 s.

82. Kogaev V.P., Petrova I.M. Výpočet distribučnej funkcie zdroja častí strojov metódou štatistických testov // Vestnik mashinostroeniya. 1981. -№ 1.-S. 9-11.

83. Kolokoltsev V.A., Volzhnov E.D. O výpočte zdrojov a odolnosti častí stroja proti únave pri nepravidelných podmienkach stacionárneho zaťaženia Vestnik mashinostroeniya. 1995. - č.11. - S. 23-27.

84. Konovalov JI.B. Zaťaženie, únava, spoľahlivosť ■ častí hutníckych strojov. M.: Mashinostroenie. 1981. - 256 s.

85. Kosov V.P., Sidelev V.I., Kamenev M.JI., Morozov V.M. Metóda stanovenia spoľahlivosti zemiakových kombajnov // Traktory a poľnohospodárske stroje. 1986. - č.3. - S. 33-34.

86. Kramer G. Matematické metódy štatistiky. M.: Mir, 1975. - 648 s.

87. Kugel R.V. Spoľahlivosť strojov na hromadnú výrobu. M.: Mashinostroenie, 1981. 244 s.

88. Levitsky C.B. Štúdia vibračného účinku pružného zavesenia pracovných telies vysokorýchlostného radličkového kultivátora za účelom zníženia trakčného odporu. Dizertačná práca pre stupeň kand. tech. vedy. Rostov na Done, RISHM, 1980.

89. Lukinskiy B.C., Zaitsev E.H. Predpovedanie spoľahlivosti áut. - L.: Politekhnika, 1991. 224 s.

90. Markovets M.P. stanovenie mechanických vlastností kovov podľa tvrdosti. -M.: Mashinostroenie, 1979. 191 s.

91. Spôsob skúšania pružinových regálov. Postup pri vykonávaní H 043.14.514. Rostov na Done, Krasny Aksai CJSC (V.I. Gasilin, V.G. Torgalo), 2005, s.5.

92. Metódy hodnotenia konštrukčnej pevnosti strojov (Groshev L.M., Spichenko V.V., Androsov A.A. a ďalší) Návod. Rostov na Done.: Vydavateľské centrum DSTU. 1997. 163 s.

93. Mirkitanov V.I., Zhuravel A.I., Pochtenny E.K., Shchurik K.V. Výpočet a experimentálne posúdenie životnosti ložiskových systémov// Traktory a poľnohospodárske stroje. 1988. Číslo 7. - S. 44-45.

94. Michlin V.M. Riadenie spoľahlivosti poľnohospodárskych strojov. -M.: Kolos, 1984.-335 s.

95. Spoľahlivosť a efektívnosť v strojárstve: Príručka: Yut. / Ed. Tip: B.C. Avduevsky (predchádzajúci) a ďalší M.: Mashinostroyeniye, 1988. - V. 5.: Návrhová analýza spoľahlivosti / Ed. IN AND. Patrushev a A.I. Rembeza. -316 s.

96. Spoľahlivosť a efektívnosť v strojárstve: Príručka: Yut. / Ed. Poradenstvo:

97.B.C. Avduevsky (predchádzajúci) a i. M.: Mashinostroenie, 1988. - T. 6: Experimentálny vývoj a testovanie / Pod. Tot. Ed. P.C. Sudáková, O.I. Teskin. - 376 s.

98. Nakhatakyan R.Kh., Klyatis JI.M., Karpov L.I. Prognózovanie spoľahlivosti nových strojov na základe výsledkov akceptačných testov // Traktory a poľnohospodárske stroje. 1991. - č.11. - S. 30-32.

99. Obolensky E.P., Sacharov B.I., Strekozov N.P. Sila vybavenia jednotiek a prvkov systémov na podporu života lietadla. M.: Mashinostroenie, 1989. - 248 s.

100. Oskin C.B. Technicko-ekonomické posúdenie efektívnosti prevádzky zariadení //Mechanizácia a elektrifikácia socialist poľnohospodárstvo, 2006. Číslo 1. - S. 2-3.

101. Pochtenný E.K., Kapusta P.P. Pravdepodobnostné diagramy vysokocyklovej únavy častí strojov. // Vestník strojárstva, 1993. Číslo 12.1. C. 5-7.

102. Pryanishnikova L.I., Pryanishnikov A.V., Dudnikova V.V. Analytické stanovenie y percentuálnej minimálnej hodnoty pre celkový konečný objem z údajov vzorky (prípad priemernej záruky) //Odd. vo VINITI, č.1852 - v roku 2003.

103. Reshetov D.N., Ivanov A.S., Fadeev V.Z. Spoľahlivosť stroja. M.: Vysoká škola. - 1988.-238 s.

104. Rogovenko T.N. Pravdepodobnostno-štatistické hodnotenie gama-percentného zdroja kritických častí stroja: Abstrakt práce. dis. cand. tech. vedy. -Rostov na Done, -1995. 24 str.

105. Rogovenko T.N. Metódy na stanovenie minimálnej pevnosti ocelí pre niektoré vzorky // Rost. štát akad. p.-va. Rostov na Done, 1993. - 8 s. - Odd. Vo VINITI č. 1593 - B95 zo dňa 31.05.95.

106. Rotenberg R.V. Základy spoľahlivosti systému vodič-auto-cesta-prostredie. M.: Mashinostroenie, 1986. - 216 s.

107. Ryakhin V.A. Zaťaženie kovových konštrukcií stavebných a cestných strojov cyklického pôsobenia pri hodnotení schopnosti prežitia // Stroitelnye i dorognye mashiny. 1995. - č.11. - S. 23-25.

108. Samojlov D.N., Achtariev M.R. Prognóza technického stavu automobilov // Mechanizácia a elektrifikácia socialistického poľnohospodárstva, 2006. č. 7. - S. 30-31.

109. Sedov L.I. Mechanika kontinua. M.: Nauka, 1976. T. 1. - 536 e., T. 2.-576 s.

110. Sekulovič M. Metóda konečných prvkov.-M.: Stroyizdat, 1993. 664 s.

111. PZ.Serensen C.V., Kogaev V.P., Shneiderovich R.M. Únosnosť a výpočet častí strojov na pevnosť. M.: Mashinostroenie, 1975. ~ 488 s.

112. Smirnov N.V., Dunin-Barkovsky I.V. Kurz teórie pravdepodobnosti a matematickej štatistiky pre technické aplikácie. M.: Nauka, 1969. - 512 s.

113. Sobol I.M. Numerické metódy Monte Carlo. M.: Nauka, 1973. - 280 s.

114. Sokolov S.A. Pravdepodobnostné základy pre výpočet zdroja kovových konštrukcií metódou medzných stavov // Problémy strojárstva a spoľahlivosti strojov. 1997. - č.4. - S. 105-111.

115. Sokolovský V.V. Teória plasticity. M.: Vyššia škola, 1969.-608 s.

116. Pevnosť materiálov. Ed. Pisarenko G.S. , Kyjev: Stredná škola, 1979.-693 s.

117. Príručka projektanta priemyselných, bytových a verejných budov a stavieb. M.: Gile, 1969. 200 s.

118. Tenzometria v strojárstve. Referenčný manuál. Pod. Ed. cand. tech. Sciences P.A. Makarov. M.: Mashinostroenie, 1975. 288 s.

119. Tkachenko V.A., Ľvov B.V., Stopalov S.G. O indikátoroch bezporuchovej prevádzky a životnosti vysoko spoľahlivých produktov // Traktory a poľnohospodárske stroje. 1991. - č.1. - S. 43-45.

120. Topilin I.V. Určenie vzťahu medzi hodnotami zdroja pre všeobecnú populáciu konečného objemu a vzorkou / Izvestiya RGSU: So. čl. Rostov na Done: RSSU. - 1999. - č.4. - S. 237 - 238.

121. Wilks S. Matematická štatistika. Preklad z angličtiny. Nauka, 1967. -632 s.

122. Fedošov V.V., Šabanov B.M. Posudzovanie spoľahlivosti nosných konštrukcií drapákových nakladačov //DSTU. Rostov na Done, 1993, s. 54-59.

123. Forrest P. Únava kovov. Preklad z angličtiny. Ed. Akademik Akadémie vied Ukrajiny S.V. Sorensen. M. "Inžinierstvo". 1968.

124. Khazov B.F. Efektívnosť zlepšovania životnosti strojov a komplexov // Stroitelnye i dorognye mashiny. 1990. - č.7. - S. 2224.

125. Khazov B.F. Efektívnosť fungovania a spoľahlivosť strojov triedy opravených Vestnik mashinostroeniya. 1988.- č.12.-S. 1821.

126. Khalfin M.A. Riadenie spoľahlivosti strojov v prevádzke // Mechanizácia a elektrifikácia socialistického poľnohospodárstva, 1982.-č.1.-S. 46-52.

127. Heywood R.B. Dizajn pre únavu. M.: Mashinostroenie, 1969.-504 s.

128. Hostitelia I.A. Skúmanie spoľahlivosti strojov pre chov zvierat a výrobu krmív a optimalizácia ich výkonu // Stroje a zariadenia pre chov zvierat a výrobu krmív: So. tr. - VNIIKOMZH. M. 1985. - S. 24-30.

129. Hostitelia I.A. Základy zabezpečenia spoľahlivosti pri projektovaní výrobných liniek pre chovy hospodárskych zvierat a areály: Učebnica / RISHM. Rostov na Done, 1984. - 94 s.

130. Khramtsov L.D., Sorvanidi Yu.G., Karpenko V.D. Hodnotenie spoľahlivosti kombajnov Don-1500 v prevádzkových podmienkach // Traktory a poľnohospodárske stroje. 1991. - č.12. - S. 44-46.

131. Červjakov I.V. Matematické metódy teórie spoľahlivosti a riadenia kvality // Metódy manažérstva kvality. 2005. - č. 5. S. 37-42.

132. Shevtsov V.G. Hlavné aspekty zvyšovania konkurencieschopnosti domácich poľnohospodárskych traktorov // Traktory a poľnohospodárske stroje. 1992. - č.7. - S.9-16.

133. Shor Ya.B. Štatistické metódy analýzy a kontroly kvality a spoľahlivosti. M.: Sovietsky rozhlas, 1962. - 552 s.

134. Dubey S.D. Hyper efektívny parameter polohy podľa Weibullových zákonov // Naval Research Logistics Quarterly. 1966. - N13. - S.253.

135. Epstein B. Aplikácia o teórii extrémnych hodnôt v problémoch lomov, J. Amer. etatista. Doc. 1948, v. 43, s. 403-412.

136. Fisher R.A., Tippet L.H.C. Limitné formy frekvenčného rozloženia najdlhšieho a najmenšieho člena vzorky. OCPS, 24 (1928). 180p.

137 Gumbel E.J. Les valeurs extremes des distributions statistiques, Annales de G Institute Henri Poincare, 1935. v. 4, Fasc, 2 str. 115.

138. Isermann R., Balle P. Trendy v aplikácii modelovej detekcie a diagnostiky technických procesov. 13. svetový kongres IFAC. Preprints, Vol. 4, 1996.-s. 1-12.

139. Newton D.W. Spoľahlivosť matematika. In: Reliability Engineering (ed.: O "Connor PDT), Hemisphere Publishing Corporation, Washington, 1998.

140. Oakland J.S. Úplné riadenie kvality: Cesta k zlepšeniu výkonu. -2. vydanie. Butterworth Heinemann Professional Publishing Ltd., Oxford, 1994.

141. Sholtes P. Celkové hodnotenie kvality alebo výkonu: vyberte si jedno // Nation Prod Rev, 1993. 12. - č. 3. - S. 349 - 363.

142. Weibull W. Štatistická distribučná funkcia so širokou použiteľnosťou. J. Appl. Mech. 1951.s. 293-297.

143. Weibull W. Štatistická teória pevnosti materiálov, Ing. Vetenskaps Akad. Handl, N151.1939.

Upozorňujeme, že vyššie uvedené vedecké texty sú zverejnené na posúdenie a získané prostredníctvom rozpoznávania textu pôvodnej dizertačnej práce (OCR). V tejto súvislosti môžu obsahovať chyby súvisiace s nedokonalosťou rozpoznávacích algoritmov.
V súboroch PDF dizertačných prác a abstraktov, ktoré dodávame, sa takéto chyby nevyskytujú.

V.F. Rezinskikh, A.G. Tumanovský
OJSC "Celoruský dvojnásobný rád Červeného praporu pracovného inštitútu pre výskum tepelného inžinierstva", Moskva

ANOTÁCIA

Prezentované sú niektoré z najvýznamnejších nízkonákladových technických návrhov OAO VTI zameraných na zvýšenie spoľahlivosti a efektívnosti prevádzky inštalovaných zariadení TPP.

1. ÚVOD

Jednou z hlavných úloh ústavu je zabezpečiť spoľahlivú a efektívnu prevádzku existujúcich zariadení. Zariadenia inštalované v elektrárňach v 60-80-tych rokoch minulého storočia sa budú používať dlhodobo. Napriek značnému veku ešte neboli úplne vyčerpané zdroje na zlepšenie jeho spoľahlivosti a prevádzkovej efektívnosti. Nižšie je uvedený popis niektorých technických riešení rýchlej návratnosti vyvinutých OJSC VTI, ktoré umožnia výrobným spoločnostiam efektívnejšie prevádzkovať tepelné mechanické zariadenia TPP.

2. OPTIMALIZÁCIA HARMONOGRAMU OPRAV ZARIADENÍ TPP

Značnú časť nákladov spojených s výrobou tepelných a elektrická energia pripadá na opravy tepelných a mechanických zariadení. Pri vykonávaní opráv sa sledujú dva ciele: udržanie spoľahlivosti zariadenia na prijateľnej úrovni a jeho účinnosti. Termíny opráv a ich objem upravujú priemyselné predpisy, ktoré stanovujú jednotné požiadavky na štandardné vybavenie bez ohľadu na jeho technický stav. Tieto požiadavky majú spravidla konzervatívny charakter. Pri špecifických zariadeniach je možné zredukovať opravy a/alebo odložiť opravy. Zároveň nie je vylúčený stav, keď pri zariadení, ktoré má vyčerpaný pridelený zdroj, termíny a objemy opráv predpísané systémom preventívnej údržby už nezabezpečia spoľahlivosť a efektívnosť jeho prevádzky. V tomto prípade bude potrebné skrátiť životnosť generálnej opravy a zvýšiť objem opravárenských prác.

Účelom tejto práce je optimalizácia nákladov výrobného podniku pri prevádzke tepelno-mechanických zariadení TPP na opravy.

Na dosiahnutie tohto cieľa sa riešia tieto úlohy:

Hodnotenie technického stavu zariadení elektrární TPP na základe údajov o poruchách zariadení, výsledkoch diagnostiky a vykonaných opravách;

Technický audit elektrární s prognózou zhoršenia ich výkonových ukazovateľov počas obdobia generálnej opravy;

Hodnotenie rizík spojených so zmenami v predpisoch pre kontrolu kovov a opravy zariadení;

Ekonomické zdôvodnenie prechodu na nový predpis pre opravy tepelných mechanických zariadení;

Vypracovanie regulačných dokumentov na kontrolu kovov hlavných prvkov kotlov, turbín a potrubí a predpisov na ich opravy.

Doterajšie skúsenosti s vykonávaním tejto práce v JSC VTI v niekoľkých elektrárňach na elektrárňach s kapacitou 200 - 800 MW doteraz umožnili zvýšiť zdroj medzi generálnymi opravami až na 50 000 hodín.

3. MODERNIZÁCIA PLYNOVÝCH A OLEJOVÝCH BLOKOV S VYUŽITÍM KOMBINOVANEJ PLYNOVEJ TECHNOLÓGIE

V súvislosti s rozvojom zdrojov jednotiek sa zdá sľubná ich modernizácia, ktorá sa dá dosiahnuť:

Demontáž a nahradenie pomocou ISU;

Modernizácia podľa paroplynového cyklu. Aby táto modernizácia bola ako

je účinný, OJSC VTI navrhuje realizáciu tohto projektu v nasledujúcom poradí:

1) vypracovanie investičného projektu;

2) vývoj technických požiadaviek na zariadenia;

3) optimalizácia tepelných a štartovacích obvodov a riadiaceho algoritmu;

4) zlepšenie režimu úpravy vody a chemického zloženia vody;

5) rozvoj opatrení na ochranu životného prostredia;

6) uvedenie do prevádzky a záručné skúšky.

4. VYPRACOVANIE BALÍKU OPATRENÍ PRE PREVOD PREVÁDZKOVÝCH KOTOL NA SPAĽOVANIE NEDIZAJNOVÝCH PALIV

V dôsledku ekonomických zmien v krajine sú mnohé elektrárne nútené používať nekonštruktívne palivá.

Pri prestavbe prevádzkových kotlov na spaľovanie nedizajnového paliva vznikajú problémy, ktoré je možné úspešne prekonať len vtedy

ich komplexné riešenie: vypracovanie opatrení na prípravu paliva na spaľovanie (zásobovanie palivom, sušiarenské systémy), organizácia spaľovania v ohnisku kotla, čistenie spalín od škodlivých emisií pri zabezpečení spoľahlivosti prevádzky zariadení a dosiahnutí požadovaných noriem pre environmentálne a ekonomické ukazovatele

V dôsledku realizácie týchto opatrení je možné zabezpečiť prevádzkyschopnosť kotlov, znížiť škodlivé emisie na požadované normy, zvýšiť spoľahlivosť a efektivitu prevádzky konkrétnych kotlov.

5. VÝVOJ A IMPLEMENTÁCIA INTEGROVANEJ METÓDY ZNIŽOVANIA EMISIÍ OXIDU DUSÍKU PRE KOTLY NA UHLIE A ZEMNÝ PLYN

V mnohých energetických systémoch európskej časti Ruska a Uralu pracujú kotly na práškové uhlie počas jarného, ​​letného a jesenného obdobia zemný plyn a iba 2-3 mesiace sú nútené spaľovať tuhé palivo. Pre takéto kotly nie je z ekonomických dôvodov racionálne stavať zariadenia na čistenie spalín od NOX, a to ani v prípadoch, keď je znečistenie atmosférických plynov z iných zdrojov vysoké.

Výrazné zníženie emisií je možné dosiahnuť trojstupňovým spaľovaním s redukciou NOX vytvorením lokálnej redukčnej zóny v peci.

JSC "VTI" navrhuje realizáciu projektu, ktorý umožňuje minimálne náklady silou energetických systémov znížiť emisie ΝΟΧ zo spaľovania uhlia o 75 %.

6. VÝVOJ OPATRENÍ NA ZNÍŽENIE PLYNOVEJ KORÓZIE VYKUROVACÍCH PLOCH KOTLOV

Pri prevádzke kotlov na tuhé, kvapalné a plynné palivá s vysokým obsahom síry sa pozoruje korózia sitiek spaľovacích komôr, prehrievačov, ekonomizérov a chvostových výhrevných plôch. Hlavná zlúčenina spôsobujúca koróziu sít pecí (sírovodík) vzniká v zóne aktívneho spaľovania s nedostatkom oxidačného činidla. Eliminácia tvorby H2S v horáku výrazne znižuje rýchlosť korózie.

Prehrievače môžu byť vystavené intenzívnej vysokoteplotnej korózii plynu v dôsledku aerodynamickej nerovnomernosti prúdenia horúceho plynu a hydrodynamickej nerovnomernosti prúdenia média jednotlivými hadmi. Ohrievacie plochy chvosta sú vystavené sírovej korózii, ktorej rýchlosť je určená teplotou kovu a koncentráciou pár kyseliny sírovej v plynoch

Navrhuje sa znížiť rýchlosť korózie obrazoviek:

Zintenzívnenie miešania prúdov prachu a plynu v objeme spaľovacej komory a na výstupe z horákov;

Optimalizácia pomeru prebytočného vzduchu horákov;

Racionálny výber teplôt v zóne aktívneho spaľovania;

prehrievače kvôli:

Eliminácia nerovnomerných prúdov plynu z vonkajšieho povrchu rúr a prúdenie paro-vodného média medzi jednotlivými hadmi - zvnútra;

ohrievače vzduchu kvôli:

Racionálny výber teploty kovu, jeho kvality, pasívnej ochrany (smaltovanie a pod.)

7. VÝVOJ OPATRENÍ NA ZNÍŽENIE STROKOVANIA VYKUROVACÍCH PLOCH NA UHOĽNÝCH KOTLOCH

Častým problémom kotlov na uhlie je troskovanie vykurovacích plôch. JSC "VTI" vyvinula odporúčania na zníženie trosky vykurovacích plôch v kotloch na uhlie.

Zníženie tvorby trosky sít a konvekčných výhrevných plôch sa dosiahne zintenzívnením vznietenia častíc uhoľného prachu na výstupe z horákov, optimalizáciou teplotný režim v zóne aktívneho spaľovania eliminácia zón s prostredím redukčného plynu. Intenzitu trosky a silu nánosov možno znížiť 2-5 krát.

8. VÝVOJ A REALIZÁCIA NA KOTLOCH PREVÁDZKOVÝCH JEDNOTEK SKD PLNOVRŤOVÝCH ALEBO INTEGROVANÝCH SEPARÁTOROV S HORNÝM VÝVODOM PARY, ZABEZPEČTE ZVÝŠENIE SPOĽAHLIVOSTI PLOCH PREHRÁVANIA PAR V REŽIMOCH SPUSTENIA

Zistilo sa, že pri existujúcich zabudovaných odlučovačoch kotlov blokov SKD dochádza k vrhaniu vody do prehrievacích vykurovacích plôch, čo výrazne znižuje ich spoľahlivosť. Pri použití separátorov s plným otvorom je štartovacia jednotka výrazne zjednodušená s elimináciou zložitých armatúr. (VZ; Dr-1 a Dr-3).

Pre konkrétne objekty sa navrhuje vyvinúť nové konštrukcie odlučovačov (plný otvor a vstavané s horným výstupom pary). Pri použití plnovrtových separátorov dôjde k zlepšeniu hydraulických okruhov parogeneračnej časti traktu pre vedenie nábehov pri posuvnom tlaku v celom trakte.

9. ZAVEDENIE NA ELEKTRÁRŇACH S JEDNOTKAMI SCR S KAPACITOU 300-800 MW SPÚŠŤOVACÍCH REŽIMOV PRI KLUZNOM TLAKU V CELOM PAROVODNOM VLAKU KOTLA

Nábehy blokov SKD 300 a 800 MW pri posuvnom tlaku v celej dráhe kotlov z rôznych tepelných stavov, na rozdiel od nábehov podľa normy

Kvíliace inštrukcie ukázali napríklad na 800 MW blokoch s kotlami TPP-804 tieto hlavné výhody: zvýšená spoľahlivosť, skrátenie doby nábehu z rôznych tepelných stavov a zjednodušenie nábehových operácií, úspora paliva, možnosť štartovania blokov s „vlastnou“ parou

OJSC VTI navrhuje vypracovanie nových štandardných prevádzkových pokynov na zavedenie režimov kĺzavého tlakového spúšťania v celej dráhe kotla, ako aj harmonogramov úloh na optimalizáciu takýchto spúšťaní z rôznych tepelných podmienok.

10. ZLEPŠENIE SYSTÉMOV NA ČISTENIE CHLADIACEJ VODY A ČISTENIE GULIČKOV KONDENZÁTOROV

Existujúce konštrukcie samočistiaceho automatizovaného filtra, zariadenia na zachytávanie guľôčok, vykladacích komôr a iných zariadení majú nedostatky zistené počas prevádzky, čo nepriaznivo ovplyvňuje spoľahlivosť ich prevádzky.

JSC "VTI" ponúka vývoj a implementáciu vylepšených konštrukčných prvkov zariadení na čistenie guľôčok pomocou hydraulického pohonu pre filter; vypracovanie pracovnej dokumentácie, architektonický dozor výroby a inštalácie.

11. TYPICKÉ RIEŠENIA NA ZVÝŠENIE DOSTUPNEJ TEPELNEJ ZÁŤAŽE VYKUROVACÍCH TUBÍN ZNÍŽENÍM TEPELNÝCH STRATY V KONDENZÁTORE

Pri prevádzke vykurovacích turbín s plne uzavretými regulačnými membránami je na zabezpečenie prijateľného tepelného stavu zabezpečený určitý ventilačný priechod pary do LPR, ktorého návrhová hodnota je 20-30 t/h. V prípade chladenia kondenzátora cirkulujúcou vodou sa teplo tejto pary úplne stráca. Navrhuje sa súbor opatrení na zvýšenie disponibilného tepelného zaťaženia turbín s výkonom 50-185 MW znížením tohto prietoku pary 5-10 krát. Balík opatrení zahŕňa modernizáciu regulačných membrán za účelom ich utesnenia a inštaláciu nového systému chladenia výfukových plynov. Tieto opatrenia boli testované na množstve turbín. Ich zavedenie zvyšuje dostupné tepelné zaťaženie o 7–10 Gcal/h a umožňuje dosiahnuť úsporu paliva minimálne 1 τ c.u. t / h. Zároveň sa dosiahne ekonomický efekt bez zníženia spoľahlivosti, manévrovateľnosti a dostupnej elektrickej energie

OAO VTI je pripravená vypracovať technickú dokumentáciu pre tesnenie regulačnej membrány a chladiaceho systému pre kogeneračné turbíny s výkonom 50-185 MW a tiež zorganizovať jej realizáciu.

12. VÝVOJ REŽIMU A ŠTRUKTURÁLNYCH OPATRENÍ NA ZNÍŽENIE ERÓZNEHO OPOTREBENIA VYKUROVACÍCH TUBÍN LPP

Nábežné hrany pracovných lopatiek nízkotlakových častí (LPP) podliehajú výraznému erozívnemu opotrebovaniu nielen v posledných, ale aj v prvých fázach LPP. Toto opotrebovanie je spojené so zvláštnosťami prevádzky vo variabilných režimoch prvého stupňa LPC, ktorý má regulačnú rotačnú membránu. Vlastný proces v ňom sa výrazne líši od procesu škrtenia, čo vedie k zvýšeniu tepelného rozdielu na stupeň a v dôsledku toho k zvýšeniu stupňa vlhkosti v stupňoch LPP. Analýza skutočných prevádzkových režimov turbín na konkrétnom CHPP (tlakom v spodnom odbere, tepelným zaťažením, stupňom otvorenia membrány a pod.) umožňuje organizovať také režimy a špecifické opatrenia, ktorých realizácia znižuje množstvo hmotnosti. vlhkosti v stupňoch LPR rôznych turbín, čo zaisťuje spoľahlivejšiu a odolnejšiu prácu

OJSC VTI je pripravená analyzovať prevádzkové režimy turbíny a vypracovať odporúčania na ich optimalizáciu, ako aj pripraviť technickú dokumentáciu pre konštrukčné opatrenia.

13. AUTOMATIZOVANÝ SYSTÉM PRE RIADENIE A DIAGNOSTIKU VIBRÁCIÍ (ASKVD) TURBO JEDNOTiek VRÁTANE AWP NA ÚDRŽBU VIBRÁCIÍ TOČNÝCH ZARIADENÍ

ASKVD bol vyvinutý a implementovaný na viacerých TPP, čo zabezpečuje splnenie všetkých požiadaviek PTE a GOST na monitorovanie stavu vibrácií turbínových blokov. S využitím sieťových technológií bola v rámci ASKVD implementovaná AWP pre údržbu vibrácií a riadenie zariadení. Dlhoročné skúsenosti s prevádzkou na siedmich turbínových blokoch Konakovskaja GRES potvrdili efektívnosť použitia ASKVD na zisťovanie vznikajúcich defektov, predchádzanie núdzovým situáciám a vykonávanie úprav vibrácií.

JSC "VTI" je pripravená dodať systémy, uviesť ASKVD a AWS do prevádzky na kľúč na základe existujúcich štandardných vibračných zariadení alebo ako komplet v novom; prispôsobiť systém existujúcim zariadeniam (programy na monitorovanie, diagnostiku, vyvažovanie, analýzu archivovaných dát a pod.); splniť servisná údržba systémov a jeho technickej podpory, školenia personálu.

14. ZAVEDENIE REKUPERAČNEJ TEPELNEJ ÚPRAVY PAROVODU

Výmena parného potrubia, ktoré vyčerpalo svoje zdroje, je veľmi nákladná a časovo náročná operácia. Včas a správne vykonaná regenerácia tepelného spracovania (RHT) môže plne

je možné obnoviť kovový zdroj parovodu. JSC "VTI" má dlhoročné pozitívne skúsenosti s vedením WTO.

V rámci tejto práce je JSC "VTI" pripravený určiť realizovateľnosť a spôsoby vedenia WTO, organizáciu WTO a určenie zdrojov obnoveného parovodu. Regeneračné tepelné spracovanie zvyšuje životnosť parovodu asi dvojnásobne.

15. VÝVOJ A REALIZÁCIA ANTIERÓZNYCH OCHRANNÝCH NÁTEROV NA LISTY PARNÝCH TURBÍN

Erozívne opotrebovanie nábehových a odtokových hrán lopatiek posledných stupňov kondenzačných a vykurovacích turbín je hlavnou príčinou ich predčasného zlyhania a následnej výmeny za nové. Existujúce metódy ochrany predných hrán čepelí sú nespoľahlivé. Titánové čepele, vzhľadom na špecifické vlastnosti titánových zliatin, vo všeobecnosti nemajú ochranu proti erozívnym účinkom prúdenia kvapiek pary.

JSC "VTI" vyvinula a úspešne aplikuje už asi 10 rokov technológiu nanášania antieróznych ochranných náterov na oceľové a titánové čepele parné turbíny založené na technológii elektroiskrového legovania. Technológia umožňuje obnovu lopatiek bez lopaty rotora počas generálnej opravy turbíny.

Doterajšie skúsenosti s VTI umožňujú predĺžiť životnosť lopatiek posledných stupňov najmenej 2-krát. V súčasnosti je v Stavropolskej TPP viac ako 20 000 lopatiek posledných stupňov turbín K-200-130 LMZ, K-300-240 KhTGZ, K-300-240 LMZ, K-220-44 KhTGZ, K-800-240 LMZ. v prevádzke , Kostromskaya GRES, Ryazanskaya GRES, Berezovskaya GRES-1, GRES-24, Zainskaya GRES, Iriklinskaya GRES, JE Kola atď.

16. PRIESKUM PREVÁDZKOVÝCH TLU S VYPRACOVANÍM NÁVRHOV NA OPTIMALIZÁCIU ICH PREVÁDZKY A VYKONÁVANIE ÚPRAVNÝCH PRÁC

Prevádzkové podmienky ČOV mnohých TPP sa výrazne zmenili, nové materiály, činidlá, iónomeničové živice. Ich zavedenie umožňuje získať významný ekonomický efekt bez rekonštrukcie ČOV.

Špecialisti OAO VTI vykonávajú prieskum TLU, vypracúvajú nízkonákladové opatrenia na optimalizáciu prevádzky TLU a poskytujú pomoc pri ich realizácii. Výsledkom vykonaných činností sú nové režimové mapy prevádzky zariadení, prepracované prevádzkové pokyny.

17. VYKONÁVANIE ČISTENIA PARO-VODA-KYSLÍKU, PASIVÁCIE A KONZERVÁCIE PARNÝCH KOTLOV, TURBÍN A OSTATNÝCH TEPELNO-MECHANICKÝCH ZARIADENÍ TPP

Použitie paro-vodo-kyslíkovej úpravy energetických kotlov a energetických jednotiek ako celku umožňuje súčasne riešiť problémy čiastočného čistenia vykurovacích plôch a dráhy prúdenia turbín, pasivácie a konzervácie zariadení s malým alebo žiadnym využitím chemické činidlá.

JSC "VTI" vyvinuté usmernenia(MU) o využití tejto technológie ako na predštartové čistenie zariadení, tak aj na prevádzkové čistenie. Vzhľadom na to, že charakter výrobných ložísk môže byť mimoriadne rôznorodý, je potrebné zvoliť technológiu a schému úpravy pre každý objekt. Pre konkrétny objekt sú vypracované technologické predpisy a technologický systém. Poskytuje technickú pomoc pri implementácii techniky.

18. VÝVOJ A REALIZÁCIA KONZERVÁCIE ENERGETICKÝCH ZARIADENÍ POČAS DLHÝCH DNÍ

JSC "VTI" ponúka metódy konzervácie energetických a teplovodných kotlov s filmotvornými inhibítormi korózie alebo vzduchom.

Konzervácia inhibítormi tvorby filmu

Výhody konzervácie s týmito inhibítormi sú nasledovné:

konzervácia sa uskutočňuje pri izbovej teplote;

konzervačný roztok je možné opätovne použiť, tzn. zariadenia možno následne konzervovať rovnakým roztokom inhibítora, čo poskytuje značné úspory;

po vytvorení ochranného filmu je možné konzervačný roztok vypustiť (umožňuje opravu alebo výmenu zariadenia) alebo ponechať do konca doby konzervácie.

OAO VTI ponúka zablokovanie výkonových kotlov nízkotoxickými inhibítormi korózie N-M-1 a D-Sch a zablokovanie teplovodných kotlov netoxickým inhibítorom Mincor-12.

Termín ochranného účinku inhibítorov pri vypúšťaní roztokov je 6 mesiacov, pričom roztok inhibítora je v objeme po celú dobu konzervácie - až dva roky.

Zachovanie vzduchu

Táto technológia umožňuje:

zachovať zariadenie od prvého dňa odstávky;

chrániť vnútorné povrchy pred atmosférickou koróziou nereagenčnou metódou po dlhú dobu nečinnosti;

vykonávať bežné opravy na zakonzervovanom zariadení;

znížiť čas obnovy vodno-chemického režimu na normy PTE počas spúšťania po odstávke.

JSC "VTI" ponúka ventilačné sušiace jednotky typu VOU a ventilačné sušiace-vykurovacie jednotky typu BONU, určené na konzerváciu kotlov a turbín, ako aj svoje služby pri konzervácii.

19. VÝVOJ ŠTANDARDOV PRE MAXIMÁLNE PRÍPUSTNÉ A DOČASNÉ DOHODNUTÉ EMISIE (MAL A TEM) ZNEČISŤUJÚCICH LÁTOK DO ATMOSFÉRY PRE TPP

JSC "VTI" už mnoho rokov vyvíja projekty MPE pre TPP so súpisom emisií znečisťujúcich látok a schválením orgánmi Rospotrebnadzor a Rostekhnadzor.

Rekonštrukciu a modernizáciu zariadení TPP sprevádza environmentálne zdôvodnenie a úprava existujúcich dokumentov o regulácii emisií znečisťujúcich látok. Okrem toho je možné upraviť hranice SPZ, ak je to potrebné pre environmentálne ukazovatele, s prihliadnutím na uvedenie nových zariadení do prevádzky. Pri úprave objemu MPE sa stanovujú normy pre špecifické emisie znečisťujúcich látok do ovzdušia podľa metodiky vypracovanej VTI a odporúčanej Ministerstvom prírodných zdrojov na použitie v roku 2009.

Zavedenie nových, efektívnejších zariadení na zber popola umožňuje v mnohých prípadoch zdôvodniť zníženie koeficientu usadzovania popola v atmosfére a prispôsobiť normu MPE smerom k jej zvýšeniu bez porušenia environmentálnych požiadaviek. Platí to najmä vzhľadom na zvyšujúci sa podiel tuhé palivo v štruktúre palivovej bilancie.

20. TECHNICKÉ RIEŠENIA NÍZKONÁKLADOVEJ MODERNIZÁCIE ELEKTRICKÝCH FILTROV PREVÁDZKOVÝCH TPP

Elektrostatické odlučovače morálne a fyzikálne zastaraných typov PGD, DGPN, PGD, PGDS s výškou elektródy do 7,5 m inštalované na uhoľných tepelných elektrárňach už majú vyčerpanú životnosť, majú nedostatočné rozmery na zabezpečenie štandardných emisií lietania. popola do atmosféry a je potrebné ho podstatne zrekonštruovať, aby sa opakovane znížili emisie popolčeka. Novšie zariadenia typov UGZ, EGA, EGB a EHD s výškou elektród 9-12 m spravidla tiež neposkytujú dizajnové indikátory čistenia a je potrebné ich modernizovať, čím sa znížia emisie popolčeka 2-3 krát. V tejto súvislosti je potrebné vyvinúť technické riešenia, ktoré umožnia, bez zväčšenia rozmerov, pri miernych nákladoch, znížiť emisie popola a zvýšiť spoľahlivosť zariadenia. Takéto riešenia zahŕňajú:

Inštalácia predpony mikrosekundového výboja do pohonných jednotiek;

Inštalácia systému pre automatické riadenie a optimalizáciu režimov napájania a otriasanie elektród;

Inštalácia automatického systému vykladania popola.

Výsledkom práce bude technická dokumentácia o modernizácii elektrostatických odlučovačov; montáž, dodávka a nastavenie zariadení. Očakáva sa 2- až 3-násobné zníženie emisií popolčeka a 2-násobné zníženie spotreby vody na hydraulické odstraňovanie popola.

ZÁVER

Predložené technické riešenia nevyčerpávajú celý balík návrhov OAO VTI zameraných na zlepšenie spoľahlivosti a efektívnosti prevádzky inštalovaných zariadení TPP. Sme pripravení starostlivo preštudovať želania zákazníkov a nájsť optimálne riešenia o zistených problémoch.

Hlavnými zdrojmi ekonomickej efektívnosti v oblasti prevádzky sú zvyšovanie spoľahlivosti zariadení, zvyšovanie ich produktivity, znižovanie s tým spojených kapitálových nákladov, znižovanie nákladov na prevádzkový materiál, náklady na údržbu a opravy.

Všetky tieto zdroje sa môžu prejaviť nezávisle, ale najčastejšie sú vzájomne prepojené. Zvyšovaním spoľahlivosti zariadenia sa teda zvyšuje jeho produktivita, hoci tá po štandardizácii môže vzrásť aj z iných dôvodov – konštrukčné zmeny, automatizácia jednotlivých prvkov, použitie progresívnych materiálov atď.

Zohľadnenie ekonomického efektu vyplývajúceho zo zvýšenia spoľahlivosti zariadení je mimoriadne zložitý proces. Pre jeho zverejnenie je potrebné podrobnejšie zvážiť jeho základné prvky.

Spoľahlivosť technológie je komplexný ukazovateľ a vyznačuje sa takými vlastnosťami výrobkov, ako je spoľahlivosť, trvanlivosť, udržiavateľnosť a skladovateľnosť. Pre každú z týchto vlastností sa stanovilo množstvo ukazovateľov, ktoré charakterizujú spoľahlivosť produktu a sú upravené v NTD pre produkty a najmä v štátnych normách. Hlavné ukazovatele spoľahlivosti zariadenia sú uvedené v tabuľke. (3.4).

Všeobecne platí, že zvyšujúcou sa spoľahlivosťou sa mení výkon zariadenia, jeho životnosť, prevádzkové náklady, výška kapitálových investícií, teda všetkých komponentov použitých pri výpočte ekonomického efektu používania nového zariadenia. Každá z jednotlivých vlastností spoľahlivosti sa však podieľa na národohospodárskom efekte, a preto metódy jej výpočtu majú svoje špecifiká.

Ekonomický efekt zvýšenia spoľahlivosti je určený vzorcom:

kde C 1 a C 2 - jednotkové výrobné náklady pred a po zlepšení spoľahlivosti; K 1 a K 2 - špecifické kapitálové investície do výrobných aktív pred a po zlepšení spoľahlivosti; E H - normatívny koeficient ekonomickej efektívnosti; AT 1 a AT 2 - ročné objemy výrobkov (práce) vyrobených jedným strojom pred a po zlepšení spoľahlivosti; - ročné prevádzkové náklady spotrebiteľa pred a po zvýšení spoľahlivosti na základe objemu výroby (práce) vyrobenej strojom so zvýšenou spoľahlivosťou a - súvisiace kapitálové investície spotrebiteľa (okrem nákladov na stroj) pred a po zvýšení spoľahlivosti na základe objemu výroby (práce) vyrobenej strojom so zvýšenou spoľahlivosťou; R 2 - podiel zrážok z účtovnej hodnoty za kompletnú obnovu (renováciu) stroja so zvýšenou spoľahlivosťou; ALE 2 - ročná produkcia vysoko spoľahlivých strojov.

Tabuľka 3.4

Integrovaný prístup k štúdiu spoľahlivosti

V niektorých prípadoch môže byť faktor rastu produktivity (B 2 / B 1) vyjadrený ako:

kde T 1 a T 2 - čas prevádzky zariadenia pred a po zlepšení spoľahlivosti;

kde δ je koeficient zaťaženia zariadenia; F o - efektívny ročný fond času.

Špecifickosť výpočtu ekonomickej efektívnosti zvyšovania spoľahlivosti pre každú z jej vlastností sa prejavuje nielen v spôsobe výpočtu samotného účinku, ale aj v nevyhnutných nákladoch spojených so zvýšením jedného alebo druhého ukazovateľa. Preto je pre každý z opísaných prvkov spoľahlivosti potrebné zvážiť metódy výpočtu nákladov na dosiahnutie zvýšených ukazovateľov spoľahlivosti.

Náklady na zvýšenie spoľahlivosti a metódy ich výpočtu možno znázorniť takto:

jednorazové náklady vrátane projekčných prác, zvýšenie nákladov na inštaláciu ďalších bezproblémových komponentov, zostáv, zostáv, redundancia jednotlivých komponentov a mechanizmov, sú určené vzorcom:

(3.59)

kde Komu ATĎ- náklady na projektové práce; - zvýšenie nákladov na jednotlivé diely, zostavy, zostavy; P- počet častí, zostáv a zostáv, ktoré sa majú modernizovať; - náklady na dodatočné zariadenia a mechanizmy; m

Rozdiel v prevádzkových nákladoch, ktoré sa tvoria z dôvodu častejších preventívnych prehliadok, dôkladnejšej diagnostiky technického stavu dielov, zostáv, zostáv a stroja ako celku, sa určuje podľa vzorca:

(3.60)

kde u sú ročné prevádzkové náklady pred a po zlepšení spoľahlivosti; B 2 /AT 1 - koeficient účtovania rastu produktivity.

Ekonomický efekt zvýšenia životnosti je určený vzorcom:

kde OD 1 a OD 2 - jednotkové výrobné náklady pred a po zvýšení trvanlivosti; K 1 a Komu 2 - špecifické kapitálové investície do výrobných aktív pred a po zvýšení trvanlivosti; E- normatívny koeficient ekonomickej efektívnosti; R 1 a P 2 - podiely zrážok z účtovnej hodnoty za úplnú obnovu (renováciu) pred a po zvýšení trvanlivosti; - ročné prevádzkové náklady pred a po zvýšení trvanlivosti a - súvisiace kapitálové investície spotrebiteľa pred a po zvýšení trvanlivosti; ALE 2 - ročná produkcia výrobkov so zvýšenou trvanlivosťou.

Náklady na zlepšenie životnosti by sa tiež mali rozdeliť na jednorazové a priebežné náklady.

Jednorazové náklady vrátane nákladov na projekčné práce, zvýšenie nákladov na jednotlivé diely, komponenty, zostavy, zavedenie ďalších komponentov a mechanizmov sú určené vzorcom:

(3.62)

kde Komu ATĎ- náklady na projektové práce; - zvýšenie nákladov na jednotlivé diely, komponenty, zostavy, - náklady na dodatočné zariadenia a mechanizmy; P- počet častí, komponentov a zostáv, ktoré sa majú modernizovať; m- počet prídavných zariadení a mechanizmov.

Bežné náklady, ktoré vznikajú v dôsledku častejších preventívnych prehliadok a opráv, dôkladnejšej diagnostiky technického stavu dielov, zostáv, zostáv a stroja ako celku, sa určujú podľa vzorca:

kde R 1 i a R 2 j- počet kontrol a opráv jedného druhu i-tý alebo j-tý za rok; Z 1 a Z 2 - náklady na kontroly a opravy každého typu; P a m- počet druhov kontrol a opráv pred a po zvýšení životnosti.

Ekonomická efektívnosť zlepšenia udržiavateľnosti je určená vzorcom:

kde C 1 a OD 2 - jednotkové výrobné náklady pred a po zvýšení udržiavateľnosti; K 1 a Komu 2 - špecifické kapitálové investície do výrobných aktív pred a po zvýšení udržiavateľnosti; E H - normatívny koeficient ekonomickej efektívnosti; B 1 a AT 2 - ročný objem výrobkov (práce) vyrobených strojom so zvýšenou udržiavateľnosťou; R 2 - podiel zrážok z účtovnej hodnoty za kompletnú obnovu (renováciu) stroja so zvýšenou udržiavateľnosťou; - ročné prevádzkové náklady pred a po aktualizácii udržiavateľnosti a - súvisiace kapitálové investície zákazníka pred a po aktualizácii udržiavateľnosti; ALE 2-ročná výroba produktov so zvýšenou udržiavateľnosťou.

Náklady na zlepšenie udržiavateľnosti sa delia na jednorazové, zahŕňajúce náklady na konštrukčné práce a náklady na vypracovanie dokumentácie opravy, a bežné, spojené so zvýšením ceny jednotlivých komponentov a mechanizmov vyrábaných s prihliadnutím na požiadavky na zvýšenie ich vhodnosť na údržbu a opravy. V dôsledku zvýšenia udržiavateľnosti sa dosiahne toto:

zníženie ročných prevádzkových nákladov:

zvýšenie faktora rastu produktivity:

A nakoniec posledné sú ukazovatele trvanlivosti výrobkov. Zdrojmi úspor v dôsledku predĺženej doby skladovateľnosti sú: znížené náklady na inštaláciu; zníženie termínov rozvoja projektovej kapacity.

Ekonomický efekt predĺženia skladovateľnosti je určený vzorcom:

kde OD 1 a OD 2 - jednotkové výrobné náklady pred a po predĺžení skladovateľnosti; Komu 1 a Komu 2 - špecifické kapitálové investície do výrobných aktív pred a po zvýšení perzistencie; E H - normatívny koeficient ekonomickej efektívnosti; - ročné prevádzkové náklady pred a po predĺžení doby použiteľnosti a - súvisiace kapitálové investície spotrebiteľa pred a po predĺžení doby skladovateľnosti; R 2 - podiel zrážok z účtovnej hodnoty za kompletnú obnovu (renováciu) stroja so zvýšenou skladovateľnosťou; ALE 2 - ročná produkcia výrobkov so zvýšenou trvanlivosťou.

Náklady na zvýšenie perzistencie tvoria:

zvýšenie nákladov na dizajnérske práce, čo má za následok vývoj pokročilejších konštrukčných riešení;

používanie efektívnejších metód konzervácie a balenia;

zlepšené podmienky skladovania.

10.04.2018

Riadenie spoľahlivosti a integrity zariadení je dôležitým nástrojom na zvýšenie efektívnosti podnikania

MDT 338.45:622.276

V.R. Amirov
PJSC Gazprom Neft

Kľúčové slová: spoľahlivosť, integrita, vybavenie, riziko, náklady, efektívnosť, rozpočet, plánovanie, priemyselná bezpečnosť, systém riadenia prevádzky (OMS)

V.R. Amirov
Gazprom Neft PJSC, RF, Petrohrad

Článok je venovaný zlepšovaniu prevádzkovej efektívnosti ložísk ropy a zemného plynu a skúma jeden z kľúčových smerov operačného systému riadenia (OMS). Týmto smerom je riadenie spoľahlivosti a integrity zariadení – implementované Demingovým cyklom. Predpokladom efektívneho riadenia spoľahlivosti a integrity je správne posúdenie aktuálneho stavu majetku prostredníctvom hodnotenia rizika a registračných nákladov a škôd. Prístup založený na riziku umožňuje dosiahnuť porovnateľné úrovne priamych nákladov na riadenie spoľahlivosti a integrity, zlepšiť celkový hospodársky výsledok (priame náklady + škody) a zároveň znížiť počet porúch. Na záver zhodnotenie súčasného stavu riadenia spoľahlivosti a integrity v Upstream divízii GPN

Kľúčové slová: spoľahlivosť, integrita, vybavenie, riziko, náklady, efektívnosť, rozpočet, plánovanie, bezpečnosť výroby, operačný systém riadenia (OMS)

DOI : 10.24887/2587-7399-2018-1-10-15

Úvod

Cieľom programu Etalon (systém riadenia prevádzkovej činnosti (OMS)) spoločnosti PJSC Gazprom Neft je zabezpečiť maximálnu prevádzkovú efektivitu spoločnosti prostredníctvom spoľahlivosti a bezpečnosti výrobných činností a zapojením všetkých zamestnancov do procesu neustáleho zlepšovania. Riadenie spoľahlivosti a integrity zariadení (REI) je súbor opatrení, ktoré zabezpečujú bezproblémovú prevádzku zariadení ropných polí počas celej doby prevádzky. Význam tejto oblasti výrobnej činnosti sa odráža v jej oddelení do samostatného prvku OMS.

Priame náklady a celkový hospodársky výsledok

V súvislosti s objektívnym zhoršením prevádzkových podmienok v ropnom a plynárenskom priemysle (vyčerpanie polí, nárast vody pri ťažbe vrtov a pod.) je vhodné zhodnotiť „sviežim pohľadom“ štruktúru nákladov na údržbu bežná činnosť majetku. Významný podiel (až 20) tvoria náklady UNCO. Sú priradené k rôznym rozpočtovým položkám aktív a možno ich rozdeliť do nasledujúcich oblastí (priame náklady):

1.1. Údržba vybavenie;

1.2. generálna oprava (alebo výmena) zariadenia (čiastočne vykonaná na úkor kapitálových investícií);

1.3. diagnostika stavu zariadení (vrátane previerky priemyselnej bezpečnosti zariadení s ukončenou životnosťou, opatrení na sledovanie korózie a pod.);

1.4. ochrana zariadení (vrátane výberu materiálov, aplikácie ochranných náterov, inhibície korózie atď.).

Okrem toho v priebehu prevádzkových činností vznikajú dodatočné náklady pre UNCO, ktoré ovplyvňujú aj náklady na ťažbu ropy:

2.1. náklady na odstraňovanie porúch zariadení a odstraňovanie následkov týchto porúch;

2.2. pokuty a platby súvisiace s porušením integrity a poruchami zariadení.

Tretia skupina nákladov alebo skôr strát, ktoré ovplyvňujú finančnú výkonnosť majetku za vykazované obdobie, zahŕňa:

3.1. straty produktov spojené s porušením integrity a poruchami zariadení. Tieto tri skupiny nákladov na aktíva odlišne korelujú s rizikami narušenia integrity zariadenia. Náklady 1.1., 1.2., 1.4. znížiť tieto riziká (pravdepodobnosti aj dôsledky), náklady 2.1., 2.2., 3.1. vznikajú v dôsledku realizovaných rizík. Náklady 1.3. poskytnúť posúdenie týchto rizík a neovplyvniť veľkosť rizika. Efektívnosť UNCO sa hodnotí kumulatívnym výsledkom hospodárenia, ktorý je súčtom všetkých vyššie uvedených nákladov. Manažment celkového hospodárskeho výsledku tvorí základ STCO a zahŕňa: plánovanie, realizáciu, sledovanie implementácie a hodnotenie efektívnosti a aktualizáciu prístupu k STCO.

Riziko a poškodenie

Hodnotenie nákladov na riziko a škody sú hodnoty, ktoré charakterizujú predpokladané a skutočné výsledky činností súvisiacich s UNCO.

Riziko integrity - predpokladaná hodnota škôd spôsobených poruchami a narušením integrity zariadenia za plánované obdobie. Kvalita tohto hodnotenia rizika sa určuje porovnaním tohto hodnotenia s výškou škôd vzniknutých počas dané obdobie s prihliadnutím na zabránené škody. Keďže v súčasnosti nie je plne zohľadnený rozsah škôd spôsobených poruchami a narušením integrity zariadení, nie je ľahké určiť kvalitu hodnotenia zodpovedajúceho rizika z dôvodu nedostatku porovnávacej základne.

Za týchto podmienok môže byť odôvodnením činností spojených s UNCO len presvedčenie, že náklady (1.1., 1.2., 1.3., 1.4.) sú podstatne nižšie ako škody, ktorým by mali zabrániť. Pre nové rastúce aktíva je tento predpoklad zvyčajne pravdivý, ale keď marže klesajú

podnikania, vzniká otázka opodstatnenosti týchto nákladov.

Vo všeobecnosti majú aktivity spojené s UNCO ekonomický zmysel, ak

kde Zi - náklady v oblastiach 1.1., 1.2., 1.3., 1.4. počas vykazovaného obdobia; Y - škody spôsobené poruchami a porušením integrity zariadenia počas vykazovaného obdobia (2.1., 2.2., 3.1.); Cm - zabránené škodám počas vykazovaného obdobia.

Pre ekonomické opodstatnenie nákladov UNCO je potrebné zohľadniť náklady 1.1., 1.2., 1.3., 1.4. za vykazované obdobie škody z porúch a porušenia celistvosti zariadenia (náklady 2.1., 2.2., 3.1.), ako aj zabránené škody v tomto období.

Tieto úlohy sú riešené v rámci organizácie príslušného reportingu: o priamych nákladoch UNCO, o škodách z porúch zariadení a porušení celistvosti zariadení, o efektívnosti priamych nákladov UNCO.

Prístup k riadeniu spoľahlivosti a integrity zariadení založený na riziku

1. Oprava a výmena zariadenia sa pri poruche vykonáva v minimálnom množstve. Diagnostika zariadení sa vykonáva v súlade s požiadavkami zákona (technická skúška v súlade s bezpečnostnými predpismi, skúška priemyselnej bezpečnosti pre zariadenia s prešlou životnosťou a pod.). Kumulatívny hospodársky výsledok tohto prístupu je znázornený na obrázku a vo forme červeného diamantu a zďaleka nie je optimálny z hľadiska počtu zabránených porúch (zelený kruh). Tento prístup je typický pre vyspelé aktíva v neskorom štádiu vývoja poľa s významnými prevádzkovými nákladmi.

2. Oprava a výmena zariadení sa vykonáva v súlade so štandardnými podmienkami, odporúčaniami výrobcu, s prihliadnutím na výsledky technickej skúšky. Diagnostika zariadení sa vykonáva v súlade s požiadavkami zákona (technická skúška v súlade s bezpečnostnými predpismi, skúška priemyselnej bezpečnosti pre zariadenia s prešlou životnosťou a pod.).

Kumulatívny hospodársky výsledok implementácie prístupov 1 a 2 (a) a rizikového prístupu (b)

Tento prístup je typický pre rozvoj aktív s rastúcou produkciou. Kumulovaný hospodársky výsledok tohto prístupu je znázornený na obrázku a kosoštvorec je žltý a tiež nie je optimálny. Navyše, výška priamych nákladov pre UNCO je v tomto prípade väčšia ako škoda a pre splnenie uvedenej podmienky je potrebné odhadnúť výšku zabránenej škody, čo je, ako už bolo uvedené, dosť náročné.

Alternatívny prístup je založený na hodnotení rizika porúch a narušenia integrity zariadení (RBI – Risk Based Inspection, RCM – Reliability Centered Maintenance), ktorý sa nazýva risk-based. Výsledok implementácie tohto prístupu je znázornený na obrázku b. Je potrebné poznamenať, že pri tomto prístupe sa tvar krivky charakterizujúci poškodenie v dôsledku porúch líši od tvaru znázorneného na obrázku a. Je to spôsobené tým, že pri prístupe založenom na riziku sú náklady primárne smerované na predchádzanie poruchám s najvyššou negatívne dôsledky(škoda ľuďom, životné prostredie, dobré meno firmy, značné straty vo výrobe), t.j. neprijateľné riziká. Na úseku krivky, ktorý zodpovedá 70 - 100 zabráneným poruchám, sú poruchy so zanedbateľnými následkami. Porovnanie kriviek na obrázku a, b ukazuje, že rizikový prístup umožňuje pri porovnateľných úrovniach priamych nákladov pre UNCO zlepšiť celkový hospodársky výsledok a zároveň znížiť počet porúch. Optimálny kumulatívny hospodársky výsledok je znázornený na obrázku b so zeleným krúžkom. Tento prístup je účinný najmä v spoločnostiach s rôznymi aktívami (nové, rozvíjajúce sa, zrelé).

Aby bolo možné použiť prístup založený na riziku k STCO, je potrebné vyriešiť dva problémy.

1. Vykonať kvalitatívne posúdenie rizík narušenia integrity rôznych typov zariadení za plánované obdobie vrátane vypracovania a implementácie výpočtového modelu:

– pravdepodobnosť poruchy zariadenia v závislosti od kľúča (interného a externého)

faktory vplyvu, medzi ktoré patrí životnosť, výsledky technickej skúšky, stav ochrany zariadenia, materiál výroby, podmienky a história jeho prevádzky atď.;

– následky poruchy zariadenia v závislosti od jeho výkonu, prevádzkových parametrov, nákladov, miesta inštalácie (vo vzťahu k inému zariadeniu, umiestneniu personálu, osady, pásma ochrany vôd atď.), časový interval odozvy na kritické odchýlky prevádzkových parametrov, stav udržiavateľnosti zariadenia, stav systémov vonkajšej ochrany a reakcie atď.

2. Generujte automatizované hlásenia za určité obdobie

– o priamych nákladoch UNCO podľa typov zariadení (1.1, 1.2, 1.3, 1.4);

– o realizovaných rizikách porúch a narušenia integrity zariadenia (2.1, 2.2, 3.1).

Prezentovaný prístup sa používa na krátkodobé, strednodobé a dlhodobé plánovanie aktivít súvisiacich s UNCO.

Súčasný stav a vyhliadky unco bloku prieskumu a ťažby Gazprom Neft PJSC

Na vyriešenie prvej úlohy Výrobné riaditeľstvo (PD) prieskumného a výrobného bloku (EPD) spoločnosti Gazprom Neft PJSC vyvinulo a implementuje program spoľahlivosti a integrity zariadení ropných polí (OPE), vrátane:

– posúdenie rizika narušenia integrity MVO prostredníctvom vypĺňania a analýzy hodnotiacich hárkov podľa typu MVO;

– vypracovanie metodiky plánovania nákladov pre mimovládnu organizáciu UC na základe tohto hodnotenia;

– vytvorenie divízií UNCO v dcérskych spoločnostiach;

- Hodnotenie efektívnosti implementácie programu údržby a opráv pre MVO.

Riaditeľstvo pre plyn a energetiku (DG&E) v súčasnosti realizuje pilotný projekt „Vytvorenie jednotného systému plánovania a kontroly plánovanej preventívnej údržby energetických zariadení“, ktorého hlavnými cieľmi je zníženie počtu opráv a ich nákladov stanovením tzv. druh a rozsah opráv na základe posúdenia technického stavu energetických zariadení (RBI) a rovnováhy medzi požadovanou úrovňou spoľahlivosti a nákladmi na ich údržbu (RCM). Okrem toho plánuje DG&E v blízkej budúcnosti začať realizovať pilotný projekt „Testovanie prediktívnych analytických systémov na hlavných zariadeniach elektrární a zariadení na prepravu plynu“, ktorého úlohou je zvýšiť spoľahlivosť prevádzky, skrátiť čas neplánované odstávky zariadení predchádzaním a odstraňovaním porúch pri skoré štádium(RBI).

Druhá úloha z hľadiska hodnotenia škôd má byť vyriešená zavedením metodického dokumentu MD-16.10-05 „Metodika finančného hodnotenia škôd z priemyselných bezpečnostných incidentov“, ktorý vypracoval Gazprom Neft PJSC výberom z existujúcich informačné systémy incidenty podľa KT-55, ktoré sú klasifikované ako porušenie integrity zariadenia (všetky poruchy, zlomy potrubia atď.).

Organizácia podávania správ o priamych nákladoch STCO by sa mala vykonávať na základe:

– implementácia základného štandardu Gazprom Neft PJSC v UNCO, ktorého vývoj dokončuje vývojové centrum SUOD v roku 2018;

– analýza existujúceho automatizovaného systému výkazníctva manažmentu.

závery

1. Kumulovaný hospodársky výsledok je kľúčovým ukazovateľom efektívnosti aktivít súvisiacich s UNCO.

2. Zavedenie a analýza vykazovania nákladov a škôd spôsobených poruchami zariadení a porušením integrity umožňuje stanoviť priority nákladov UNCO.

3. Prístup založený na riziku zabezpečuje najefektívnejšie rozdelenie priamych nákladov pre STCO.

4. Súčasný stav STCO v BRD z hľadiska postupov a zabezpečenia regulačnej a metodickej dokumentácie umožňuje implementáciu základného štandardu pre STCO bez výrazných zmien v existujúcich dokumentoch.

480 rubľov. | 150 UAH | 7,5 $, MOUSEOFF, FGCOLOR, "#FFFFCC",BGCOLOR, "#393939");" onMouseOut="return nd();"> Diplomová práca - 480 rubľov, doprava 10 minút 24 hodín denne, sedem dní v týždni a sviatky

Smorodov Evgeny Anatolievich. Metódy zvyšovania spoľahlivosti a účinnosti technologických a energetických zariadení na ťažbu a prepravu ropy a plynu: Dis. ... Dr tech. Vedy: 05.02.13, 26.05.03 Ufa, 2004 317 s. RSL OD, 71:05-5/160

Úvod

1 Metódy sledovania a riadenia parametrov spoľahlivosti technických systémov v ropnom a plynárenskom priemysle 18

1.1 Spôsoby získavania a spracovania informácií v ropnom a plynárenskom priemysle 21

1.2 Metódy modelovania technických systémov a perspektívy ich aplikácie na zlepšenie spoľahlivosti ropných a plynových zariadení 24

1.3 Diagnostické metódy sledovania prevádzkovej spoľahlivosti ropných a plynárenských zariadení 36

1.4 Metódy na zlepšenie spoľahlivosti dodávok energie a energetickej účinnosti ropných a plynárenských podnikov 50

Kapitola 1 Závery 57

2 Vývoj metód sledovania a diagnostiky parametrov spoľahlivosti prevádzky zariadení na ťažbu ropy a plynu 58

2.1 Vplyv prevádzkových podmienok na parametre spoľahlivosti ropných a plynových zariadení 58

2.2 Vývoj metód sledovania a diagnostiky technického stavu zariadení na ťažbu ropy a plynu podľa prevádzkových údajov 89

2.3 Simulácia porúch technologických zariadení na ťažbu ropy a plynu 106

Kapitola 2 Závery 125

3 Vývoj teoretických základov a praktických metód na monitorovanie a diagnostiku systémov prepravy ropy a plynu 126

3.1 Vývoj metód analýzy dát vibračnej diagnostiky rotačných strojov 127

3.2 Diagnostika uzatváracích ventilov kompresorových staníc hlavných plynovodov akustickými metódami 151

3.3 Aplikácia fenomenologických modelov pri diagnostike technického stavu zariadení na prepravu plynu 157

3.4 Modelovanie dynamiky zmien technického stavu prepravných plynových zariadení v procese rozvoja prevádzkového zdroja 171

3.5 Stanovenie technického stavu plynových kompresorových jednotiek na základe aktualizovaného výpočtu termodynamických parametrov

zariadenie na plynovú turbínu 177

Závery ku kapitole 3 182

4 Zlepšenie efektívnosti prevádzky ropných a plynových zariadení na základe optimálneho plánovania 183

4.1 Zovšeobecnená charakteristika zásob ťažobných vrtov poľa a hodnotenie efektívnosti geologicko-technických operácií 184

4.2 Vývoj metód optimálneho plánovania činností údržby ropných a plynových zariadení 193

4.3 Metódy na zníženie nákladov na núdzové opatrenia na obnovu ropných a plynárenských zariadení 213

4.4 Vypracovanie teoretických základov pre plánovanie a umiestnenie zariadení na ťažbu a prepravu ropy a plynu 234

Závery ku kapitole 4 245

5 Zlepšenie energetickej účinnosti ropných a plynových zariadení 247

5.1 Metódy určovania a používania ukazovateľov energetickej efektívnosti pre ropné a plynárenské podniky 248

5.2 Vývoj metód znižovania strát elektrickej energie na transformátorových staniciach ropných a plynových polí ... 264

5.3 Znižovanie nákladov ropných a plynárenských spoločností na energetické zdroje na základe využívania autonómnych zdrojov energie... 273

5.4 Spôsoby optimalizácie umiestnenia energetických zariadení podľa kritéria minimálnych strát energie 279

Kapitola 5 Závery 291

7 Zoznam použitých zdrojov

Úvod do práce

Zabezpečenie spoľahlivosti prevádzky a priemyselnej bezpečnosti zariadení ropného a plynárenského priemyslu v modernej spoločnosti je najdôležitejšia úloha. Technologické procesy ťažby a prepravy uhľovodíkových surovín sú svojou povahou potenciálne nebezpečné, čo súvisí s veľkými objemami horľavých organických surovín vyrábaných na poliach a prepravovaných na veľké vzdialenosti. Veľké havárie v priemyselných podnikoch vedú k ekologickým katastrofám, ktorých odstránenie si vyžaduje obrovské finančné náklady a obnova prírodného prostredia trvá mnoho rokov.

Úroveň prevádzkovej spoľahlivosti technických systémov v ropnom a plynárenskom priemysle má priamy vplyv na efektivitu výroby. Problémy zvyšovania efektívnosti ropného a plynárenského priemyslu úzko súvisia s úlohou znižovania výrobných nákladov, najmä energetických zdrojov, a vykonávania opravných a obnovovacích opatrení. Tieto úlohy sú zase determinované technickým stavom zariadení priemyslu, a preto je ich riešenie možné rozvojom opatrení na zlepšenie spoľahlivosti zariadení a zlepšenie metód technickej diagnostiky.

Za týchto podmienok prudko narastá potreba vedeckého rozvoja zameraného na riešenie naliehavých problémov súvisiacich so zdokonaľovaním metód a technických prostriedkov používaných v ropnom a plynárenskom priemysle. Úloha vedeckých úspechov pri zlepšovaní spoľahlivosti a bezpečnosti prevádzky výrobných zariadení je nepochybná, čo je mimoriadne dôležité vzhľadom na environmentálne dôsledky nehôd v ropnom a plynárenskom komplexe.

Práca na spoľahlivosti ropných a plynových zariadení má množstvo špecifických vlastností. Obrovské priestorové škály, vystavenie drsným klimatickým podmienkam, vlastnosti prevádzky zariadenia v nepretržitom režime

meniace sa podmienky nádrže – všetky tieto faktory takmer znemožňujú uskutočňovať experimenty v plnom rozsahu, čo je bežná prax pri klasických štúdiách parametrov spoľahlivosti zariadení. Preto veľkú úlohu pri štúdiu a predikcii parametrov spoľahlivosti zohrávajú metódy modelovania porúch.

Zásadné obmedzenia kladené na model v rámci deterministického prístupu viedli k čoraz väčšiemu využívaniu stochastických modelov, ktorých správanie môže byť oveľa zložitejšie, čo v mnohých prípadoch umožňuje adekvátnejšie popísať skutočný technický systém. Pre účely modelovania a predpovedania správania zložitých technických systémov sa čoraz viac využíva prístup založený na konceptoch sebaorganizácie, čiže synergetiky.

Problém diagnostiky zariadení úzko súvisí so štúdiom spoľahlivosti. Moderné systémy diagnostika je po technickej stránke veľmi dokonalá. Závažným problémom však stále zostáva interpretácia diagnostických výsledkov.

Nie menej ako dôležitý aspekt problémom ropného a plynárenského komplexu je efektívnosť výroby. Efektívnosťou sa rozumie predovšetkým miera vynaloženia všetkých možných zdrojov, vrátane energetických, na udržanie fungovania podniku. Výrobné náklady, ako jedna z hlavných zložiek výrobných nákladov, sú v súčasnosti vážnou prekážkou konkurencieschopnosti ruských uhľovodíkov na medzinárodnom trhu. Preto v nedávne časy je naliehavo potrebný vývoj a implementácia technológií šetriacich energiu a zdroje.

Priama súvislosť výrobných nákladov s frekvenciou opráv zariadenia, a teda s úrovňou jeho spoľahlivosti, si vyžaduje vypracovanie metód diagnostiky technického stavu technologického zariadenia a metód znižovania nákladov na jeho údržbu. A napokon, je potrebné znížiť náklady na zdroje, predovšetkým energiu

7 Chystáme sa vypracovať opatrenia na šetrenie zdrojov a zníženie nákladov na spotrebované zdroje.

Vývoj metód na riešenie vyššie uvedených problémov by sa mal stavať s prihliadnutím na zvýšenú úroveň kvality a objemu počiatočných informácií poskytovaných automatizovanými riadiacimi a diagnostickými systémami, ktoré sú široko používané v priemyselných podnikoch.

Účel dizertačnej práce je zvýšiť efektivitu a bezpečnosť ropných a plynárenských podnikov vývojom metód riadenia parametrov spoľahlivosti prevádzky zariadení a znižovaním výrobných nákladov na údržbu a energetické zdroje. Hlavné ciele výskumu:

Vývoj metód diagnostiky a predikcie parametrov spoľahlivosti prevádzky zariadení na základe konštrukcie modelov technologických systémov na výrobu a dopravu uhľovodíkov.

Tvorba systémov diagnostických parametrov na hodnotenie aktuálneho technického stavu a zostatkovej životnosti zariadení na základe integrovaného využívania informácií z automatizovaných zariadení na zber dát.

Rozvoj teoretických základov a praktických metód prevádzkového monitorovania technického stavu systémov prepravy ropy a plynu pomocou štatistických, fenomenologických a dynamických modelov.

Zlepšenie efektívnosti prevádzky ropných a plynových zariadení na základe optimálneho plánovania opráv a obnovovacích opatrení.

Vývoj metodiky výpočtu nákladov na údržbu opravárenských a reštaurátorských služieb, ktorá umožňuje minimalizovať škody spôsobené haváriami technologických zariadení.

Vývoj metód na zlepšenie spoľahlivosti a účinnosti prevádzky energetických zariadení, berúc do úvahy premenlivé zaťaženia, ktoré sú

8 dôsledok zmien pracovných podmienok a technického stavu spotrebiteľov energie;

Rozvoj teoretických základov pre plánovanie územného umiestnenia zariadení a komunikácií ropných a plynárenských podnikov s cieľom zvýšiť spoľahlivosť dodávky energie a znížiť energetické straty, čas obnovy zariadení a kapitálové náklady pri výstavbe komunikačných zariadení.

Zlepšenie spoľahlivosti systémov zásobovania energiou pre ložiská na základe vytvorenia zásad pre umiestňovanie autonómnych zdrojov energie.

Metódy riešenia problémov. Pri riešení zadaných úloh boli použité pravdepodobnostno-štatistické metódy, prvky teórie deterministického chaosu, metódy teórie hier, teória radenia, metódy riešenia úloh optimalizácie dopravy. Na potvrdenie záverov a implementáciu metód a algoritmov navrhnutých v dizertačnej práci boli použité priemyselné informácie získané informačno-meracím systémom Skat-95 na niekoľkých ropných poliach v západnej Sibíri, databáza počítačových meracích a riadiacich systémov kompresora. stanice Bashtransgaz LLC, údaje z vibračnej a plynodynamickej diagnostiky spoločnosti TsPTL LLC "Bashtransgaz", údaje z expedičných denníkov OJSC "Uraltransnefteprodukt" a ďalšie výrobné informácie.

Vedecká novinka je nasledovná:

Nutnosť zhromažďovania a trvalého uchovávania celého objemu produkcie a diagnostických informácií je opodstatnená a ukazuje sa, že takéto informácie majú veľkú hodnotu z hľadiska vývoja perspektívnych diagnostických metód založených na matematickom spracovaní veľkého množstva počiatočných dáta, ako sú metódy matematickej štatistiky, dynamický chaos, vývoj simulačných modelov a pod.

Ukazuje sa nevyhnutnosť zohľadnenia časovej závislosti toku porúch zariadení v dôsledku zmien charakteristík poľa v procese jeho vývoja. Trojparametrový model navrhnutý v práci

9 Predpovedanie doby prevádzky zariadení na výrobu ropy a plynu umožňuje viac ako zdvojnásobiť spoľahlivosť predpovedí.

3. Zistilo sa, že rôzne typy porúch zariadení majú determinanty
lokalizovaný charakter v mieste nehôd a stanovený štatistický
veľmi významné vzťahy medzi typmi porúch a procesnými parametrami
prevádzka studne.

Navrhuje sa technika analýzy údajov vibračnej diagnostiky, ktorá umožňuje zohľadniť deštruktívny účinok stochastických procesov v zložitých technických systémoch a umožňuje rozpoznanie vznikajúcich chýb v zariadeniach na prepravu ropy a plynu, ktoré sú neprístupné tradičným metódam.

Na optimálne plánovanie načasovania opráv zariadení na ťažbu ropy a prepravu plynu bol vyvinutý súbor metód, ktorý umožňuje minimalizovať straty podniku a je založený na retrospektívnej analýze databáz automatizovaných meracích systémov o dynamike prúdenia vrtu. sadzby a numerické riešenia získané na základe simulačného modelu. Navrhované metódy umožňujú zohľadniť nielen charakteristiky spoľahlivosti zariadení, ale aj vplyv faktorov, akými sú aktuálne ceny surovín a negatívny vplyv samotných činností údržby.

Uvádzajú sa teoretické ustanovenia na určenie stratégie výberu typov a umiestnení autonómnych zdrojov energie na území polí, čo umožňuje zvýšiť spoľahlivosť dodávok energie do ropných a plynových polí a znížiť náklady na spotrebovanú tepelnú a elektrickú energiu. .

Prijatý na obranu výsledky vedeckého vývoja v oblasti modelovania technologických procesov a zdokonaľovanie diagnostických metód za účelom zvýšenia spoľahlivosti prevádzky technologických zariadení

10 ťažba a zabezpečenie energetickej efektívnosti a priemyselnej bezpečnosti zariadení ropného a plynárenského priemyslu.

Praktická hodnota a realizácia diela.

Techniky a algoritmy na predpovedanie načasovania porúch podzemných zariadení na ťažbu ropy vyvinuté v dizertačnej práci sú zahrnuté vo vyvinutom automatizovanom systéme na monitorovanie parametrov produkcie ropy "Skat-95". Tento systém je určený na použitie v mnohých podnikoch na západnej Sibíri. Použitie navrhovaných metód umožnilo zvýšiť spoľahlivosť predpovedí zlyhania čerpadiel ESP 2-5 krát.

Metódy na výpočet frekvencie čistiacich opatrení navrhnuté v práci boli testované v OAO Uraltransnefteprodukt. Vykonané štúdie preukázali vysokú účinnosť metódy a presnosť odhadov, dostatočnú pre praktické využitie.

Výsledky výpočtov sa použili pri plánovaní činností spracovania ropovodov Salavat-Ufa, Ufa-Kambarka, Sineglazovo-Sverdlovsk.

Metódy vyvinuté v dizertačnej práci na zisťovanie technického stavu a energetickej účinnosti blokov plynových turbín boli testované službou Centrálneho riadiaceho centra pre dcérsky podnik "Bashtransgaz" a používajú sa na kontrolu technického stavu GCU.

Prvá kapitola sa venuje analýze moderných metód modelovania technických systémov ropného a plynárenského priemyslu, vykonáva sa analýza metód sledovania a regulácie parametrov spoľahlivosti výrobných a dopravných zariadení.

ropy a zemného plynu a uvažuje o spôsoboch zníženia nákladov na spotrebované energetické zdroje.

Vykonaná analýza ukázala, že existujúce modely predpovedania spoľahlivosti ropných a plynových zariadení nezohľadňujú dynamiku zmien charakteristík objektu v čase. Zároveň existuje veľké množstvo dobre prepracovaných matematických metód, ktoré umožňujú modelovať reálne fyzikálne procesy v zložitých technologických systémoch. Donedávna bola implementácia týchto metód obmedzená nedostatkom dostatočného množstva počiatočných informácií, ktoré sa spravidla používali ako údaje z expedičných denníkov. So zavedením automatizácie a počítačová technológia v ropnom a plynárenskom priemysle a nahromadené veľké polia prevádzkových údajov bolo možné vytvárať a používať algoritmy a počítačové programy, ktoré implementujú moderné metódy modelovania, ktoré môžu výrazne zvýšiť úroveň prevádzkovej spoľahlivosti zariadení ropného a plynárenského priemyslu.

Zvažujú sa hlavné metódy diagnostiky technického stavu energetických zariadení na prepravu ropy a plynu a ukazuje sa, že nemajú požadovanú spoľahlivosť. Analýza výsledkov vibračnej diagnostiky plynových kompresorových jednotiek teda ukázala, že v mnohých prípadoch nie je pri použití existujúcich metód spracovania vibračných signálov rozpoznaný vývoj defektov. Dospelo sa k záveru, že je potrebné rozšíriť súbor diagnostických funkcií a zlepšiť metódy spracovania diagnostických údajov, ktoré umožňujú adekvátne posúdiť aktuálny technický stav energetických strojov.

Zvažuje sa otázka zvyšovania energetickej účinnosti ropného a plynárenského priemyslu. Pre zlepšenie energetickej bezpečnosti prevádzky a zníženie nákladov na energetické zdroje sa mnohé ropné a plynárenské spoločnosti snažia využívať vlastné autonómne zdroje elektriny. Uskutočnil sa prehľad charakteristík a nákladov priemyselných autonómnych elektrární rôznych typov. Nevyhnutnosť vykonávať

12 štúdia uskutočniteľnosti pre výber typu takýchto zariadení podľa kritérií: „náklady – kapitálové náklady – doba návratnosti – trvanlivosť“.

Druhá kapitola sa venuje štúdiu podstaty porúch a modelovaniu funkcií spoľahlivosti zariadení na ťažbu ropy a plynu. Na základe využitia priemyselných dát získaných pomocou automatizovaného systému zberu dát bola vykonaná klasifikácia typov porúch zariadení, stanovené zákonitosti rozdelenia porúch pre jednotlivé typy a stanovené parametre týchto zákonitostí.

Na základe vykonaných štúdií sa zistilo, že intenzita rôznych typov porúch zariadenia závisí od jeho polohy v teréne. Navrhuje sa metóda zhlukovania zhlukov studní na základe ich predispozície k defektom určitých typov. Bola vyvinutá metóda na určenie priestorových zón s abnormálne vysokou mierou zlyhania zariadení v rámci rozvinutej oblasti.

Použitie automatizovaného zberu údajov o produkcii na ropnom poli umožňuje získať vzorky stoviek a tisícok experimentálnych bodov. Takéto veľkosti vzoriek umožňujú primerane aplikovať tradičné metódy matematickej štatistiky aj teoretické metódy. nelineárne systémy, rozpoznávanie vzorov, teória hier atď. Predovšetkým sa v práci zistilo, že chaotické zmeny prietokových rýchlostí ropných vrtov sú deterministickej povahy a ukázalo sa, že fraktálne charakteristiky časových radov meraní prietoku umožňujú odhaliť vznikajúce defekty, ktoré sú neprístupné tradičným metódy.

Poruchy zariadení sú pomerne zriedkavé udalosti. Preto vzniká problém modelovania parametrov spoľahlivosti, berúc do úvahy malú veľkosť vzorky pre mimoriadne udalosti a požiadavku na čo najvyššiu presnosť predpovede. Vykonaná analýza ukázala, že v podmienkach malej veľkosti vzorky poskytuje najspoľahlivejšie prognózy model odporúčaný metódami teórie fuzzy množín.

13 Tretia kapitola sa venuje výskumu dynamiky vývoja porúch zariadení a zdokonaľovaniu metód diagnostiky systémov prepravy ropy a plynu.

Bola vykonaná analýza príčin nízkej spoľahlivosti vibračnej diagnostiky rotačných energetických strojov a zistilo sa, že jednou z príčin je fenomén modulácie informatívneho diagnostického signálu stochastickým nízkofrekvenčným signálom. Zvažujú sa možné fyzikálne mechanizmy tohto javu.

Na základe štúdií povahy stochastických procesov v komplexe mechanické systémy bola vyvinutá technika analýzy spektrálnych údajov vibračnej diagnostiky, ktorá umožňuje brať do úvahy deštruktívny účinok stochastických procesov v zložitých technických systémoch a zabezpečuje rozpoznanie vznikajúcich chýb v zariadeniach na prepravu ropy a plynu, ktoré sú neprístupné pre tradičné metódy.

Zodpovednými komponentmi dopravného systému sú prvky ventilov. Zistenie aktuálneho technického stavu tohto typu zariadení bez odstavenia časti potrubia je možné pomocou akustických diagnostických metód. V práci vyvinutá metóda akustickej diagnostiky porúch na uzatváracích armatúrach plynových prepravných sústav umožňuje určiť prítomnosť netesností a kvantitatívne posúdiť stupeň rozvoja porúch.

Dôležitou úlohou sledovania technického stavu zariadení je výskum zameraný na vývoj metód výpočtu parametrov prevádzky zariadení, ktoré si vyžadujú dodatočné merania, ktoré štandardné prístroje neposkytujú. Patria sem najmä metódy výpočtu účinnosti čerpacích a kompresorových jednotiek. Príspevok navrhuje použitie fenomenologických modelov plynových čerpacích zariadení určených na posúdenie technického stavu plynovej kompresorovej jednotky na základe nameraných údajov zo štandardných meracích zariadení.

14 Jedným z problémov údržby zariadení je plánovanie načasovania opráv s prihliadnutím na aktuálny technický stav. Takéto výpočty vyžadujú štatistické údaje o ukazovateľoch spoľahlivosti počas celej životnosti jednotky. V príspevku je navrhnutý spôsob odhadu dynamiky priemerných prevádzkových charakteristík jednotky plynového kompresora počas celej životnosti. Ukazuje sa, že v priemere dochádza k monotónnemu poklesu prevádzkových charakteristík jednotiek v procese ich starnutia.

Značné ťažkosti vznikajú pri výpočte účinnosti pohonných jednotiek v dôsledku vysokej chyby merania. Tento faktor je obzvlášť dôležitý pri metóde výpočtu na určenie potrebných parametrov. Napríklad absencia štandardného termočlánku na meranie teploty pred turbínou vysoký tlak GPU, vedie k potrebe počítať ho z teploty na výstupe z turbíny, čím sa celková chyba zvyšuje. V príspevku je navrhnutý iteratívny spôsob výpočtu koeficientov technického stavu plynového kompresorového agregátu, ktorý umožňuje zvýšiť presnosť určenia koeficientu technického stavu agregátu minimálne o 6 %. Na základe vykonaných štúdií bolo navrhnuté, že je možné zvýšiť maximálny výkon opotrebovaných plynových turbín bez porušenia noriem spoľahlivosti zvýšením maximálnej prípustnej teploty po LPT, čím sa zvýši účinnosť elektrárne o 11 %. v porovnaní s existujúcim.

Štvrtá kapitola venovaný problematike racionálnej údržby zariadení na výrobu a prepravu uhľovodíkov.

Vyčerpané zdroje ropných a plynových zariadení si vyžadujú ich včasné a kvalitná oprava a prevencia. V štvrtej kapitole práce sú zvažované možné schémy organizácie údržby zariadení na ťažbu ropy a zemného plynu a prepravných zariadení, ktoré umožňujú minimalizovať výrobné náklady a znižovať škody z prestojov zariadení.

Bola vyvinutá metóda, ktorá vám umožňuje rýchlo určiť načasovanie opravných prác v závislosti od rýchlosti poklesu produkcie vrtov.

15 nazývaná rozvíjajúca sa porucha čerpacieho a energetického zariadenia. Výpočty, berúc do úvahy čas medzi poruchami čerpacieho zariadenia, ukázali, že za predpokladu implementácie týchto odporúčaní sa špecifický zisk podniku produkujúceho ropu zvyšuje o 5 – 7 %.

Podobný problém vzniká pri plánovaní opravných prác na zariadení na prepravu plynu. V príspevku je navrhnutý simulačný model, ktorý umožňuje na základe štatistických údajov o poruchách zariadení na prepravu plynu vypočítať optimálne obdobie generálnej opravy pre prevádzku plynových kompresorových jednotiek. Vyvinutý model je možné použiť na plánovanie kalendárnych termínov plánovaných preventívnych a generálnych opráv plynových kompresorových jednotiek akéhokoľvek typu.

Efektívne riadenie opravárenských a reštaurátorských služieb podniku môže výrazne zvýšiť efektívnosť údržby zariadení a tým znížiť straty z ušlého zisku. Článok navrhuje spôsob výpočtu nákladov na údržbu opravárenských a obnovovacích tímov podnikov produkujúcich ropu, ktorý umožňuje minimalizovať škody spôsobené nehodami na zariadeniach na výrobu ropy. Ukazuje sa, že navrhovaná metóda umožňuje rýchle riadenie pohotovostných opravárenských služieb v závislosti od stupňa odpisovania dlhodobého majetku a dynamiky cien za vyťažené suroviny.

Je známe, že vykonávanie preventívnej údržby, najmä súvisiacej s odstavením servisovaného zariadenia, vedie k nebezpečenstvu „zábehových“ porúch. Preto vzniká problém racionálne znížiť počet takýchto zásahov do chodu mechanizmov za podmienok bezpečná prevádzka. Príspevok navrhuje riešenie podobného problému na príklade optimalizácie periódy medzi úpravami vykonávanými na plynových turbínových motoroch plynových kompresorových jednotiek. V tomto prípade je optimalizačným kritériom minimalizácia jednotkových prevádzkových nákladov bloku, vrátane nákladov na samotné opravy a dodatočný prínos zo zlepšenia prevádzkových charakteristík bloku.

Na konci štvrtej kapitoly, teoretický základ plánovanie územného umiestnenia zariadení a komunikácií ropných a plynárenských podnikov, čo môže výrazne znížiť energetické straty, čakacie doby na opravy zariadení a kapitálové náklady na výstavbu komunikačných liniek.

Piata kapitola dizertačná práca je venovaná problematike zabezpečenia spoľahlivosti dodávok energie a energetickej bezpečnosti ropných a plynárenských podnikov. Značná vzdialenosť spotrebiteľov energie od energetických zdrojov vytvára množstvo špecifických ťažkostí, ktoré vedú k zníženiu spoľahlivosti dodávky energie a v dôsledku toho k zníženiu prevádzkovej bezpečnosti prevádzky zariadení ropného a plynárenského priemyslu.

Na určenie rezerv na úsporu energetických zdrojov sa zvažuje štruktúra spotreby energie podnikov, stanovujú sa hlavné príčiny iracionálnych strát energie a načrtávajú sa spôsoby ich zníženia.

Najvhodnejším ukazovateľom energetickej efektívnosti podniku je merná spotreba energie. V dizertačnej práci je tento ukazovateľ uvažovaný na príklade ropného podniku a je preukázané, že rast mernej spotreby energie môže slúžiť ako jedno z kritérií hodnotenia predhavarijného stavu technologického zariadenia. Ukazuje sa, že v rámci toho istého poľa môže byť rozdiel v objeme spotreby energie na výrobu ropy 2... .4-násobný.

Na zníženie iracionálnych strát elektrickej energie je potrebné zabezpečiť racionálne zaťaženie trafostaníc. Tento problém je v dizertačnej práci riešený vývojom algoritmu na výpočet zaťaženia, ktorý umožňuje optimalizovať rozloženie zaťaženia transformátorových staníc v ropných a plynových poliach, berúc do úvahy zmeny skutočného výkonu spotrebiteľov energie. Navrhovaný algoritmus umožňuje zvýšiť životnosť trafostaníc a energetických zariadení priblížením ich zaťaženia k menovitému.

Na zlepšenie energetickej bezpečnosti prevádzky podnikov produkujúcich ropu a zemný plyn, zvýšenie spoľahlivosti dodávok energie a zníženie strát pri prenose a konverzii, ako aj na zníženie nákladov na elektrickú a tepelnú energiu sa v ropnom a plynárenskom priemysle čoraz viac využívajú autonómne zdroje. plynárenský priemysel. Vzniká tak problém výberu typu, kapacity a umiestnenia autonómnych pohonných jednotiek, berúc do úvahy ich spoľahlivosť, životnosť, cenu a minimálne straty energie pri prenose k spotrebiteľom.

Vykonáva sa analýza prevádzkových charakteristík priemyselných blokových energetických zdrojov domácej a zahraničnej výroby. Ukazuje sa, že podľa kritérií „trvanlivosť – náklady na energiu – spoľahlivosť“ sú prioritou podnikov produkujúcich ropu a plyn sekčné plynové piestové energetické jednotky s kapacitou elektrickej energie približne 1 ... 5 MW, pracujúce na pridružených plynu.

Bola vyvinutá technika pre optimálne umiestnenie autonómnych zdrojov a iných energetických zariadení na území poľa. Ukazuje sa, že navrhovaný algoritmus umožňuje nielen zvýšiť spoľahlivosť dodávky energie do ropných a plynových polí, ale aj znížiť 2- až 5-násobné straty elektriny v elektrických vedeniach.

Autor vyjadruje úprimnú vďaku svojmu vedeckému poradcovi profesorovi I.R. Baikovovi za neoceniteľnú pomoc a podporu pri riešení problémov vzniknutých v priebehu práce, profesorom I.R. Kuzeev, Yu.G. Matveev, V.A. Burenin, F. Sh. Khafizov, F.A. Agzamov, R.G. Sharafievovi za diskusiu o práci a konštruktívnu kritiku, ktorá umožnila výrazne zlepšiť štruktúru dizertačnej práce. Autor je vďačný Kandidátom technických vied K.R. Akhmadullin, V.G. Deev, V.Ya. Solovjov a SV. Kitaevovi za poskytnutie podkladov pre výpočty, užitočné konzultácie o výrobnej problematike a aktívnu účasť pri zavádzaní vývoja do výroby a pracovníkom Katedry priemyselnej tepelnej energetiky UGNTU za pozornosť, ktorú venovali práci autora.

Metódy získavania a spracovania informácií v ropnom a plynárenskom priemysle

Metódy sledovania parametrov spoľahlivosti technických systémov sú založené na údajoch z primárnych meraní fyzikálnych veličín – prietokov, tlakov, teplôt, elektrických veličín a pod. Presnosť a objem vykonaných meraní určujú maximálnu možnú presnosť modelu postaveného na ich základe.

V nedávnej minulosti boli hlavným zdrojom informácií o výrobe záznamy v dispečerských denníkoch, do ktorých sa zapisovali stavy bežných meradiel v intervaloch niekoľkých hodín až dní. Pri tomto spôsobe zaznamenávania informácií sa rýchlosť odozvy na poruchy ukázala ako neprijateľne nízka, navyše mnohé efektívne matematické metódy na spracovanie informácií a modelovanie sa ukázali ako zásadne nepoužiteľné z dôvodu nedostatočného počtu vzoriek meraných parametrov. Napríklad je známe, že na výpočet takých parametrov, ako je korelačný rozmer atraktora, entropia, spektrum Lyapunovových exponentov a iné stochastické charakteristiky, je potrebné mať veľkosť vzorky aspoň M M = 102+0 4D ivi _ iviMHH iU j j kde D je rozmer atraktora.

Ak akceptujeme D 2,8 pre stochastické procesy výroby ropy, potom počet experimentálnych bodov by mal byť aspoň 1000. Je zrejmé, že takéto objemy vzoriek je možné získať len pomocou automatických meracích systémov.

Technické možnosti moderných meracích prístrojov a diagnostických zariadení umožňujú takéto problémy riešiť. Štandardné automatizačné prístroje, zariadenia a prístroje na technickú diagnostiku energetických strojov, informačné a meracie systémy na poli ropy a zemného plynu, umožňujú prijímať a ukladať do pamäte desiatky tisíc meraní.

Nové technológie umožnili prekonať jednu z významných ťažkostí, ktoré obmedzujú spoľahlivosť štatistických odhadov a matematických modelov technologických procesov ropy a zemného plynu – a to nedostatok objemu a nízku presnosť údajov o priemyselnej prevádzke.

Moderné automatické počítačové systémy, uvedené do prevádzky vo väčšine ropných a plynárenských spoločností, umožňujú takmer neobmedzené dopĺňanie databáz o prevádzkových parametroch, typoch a pohyboch počas prevádzky celého sortimentu zariadení, nákladoch na energetické zdroje na výrobu a celý rad ďalších výrobných údajov a ukazovatele. Aktívne zavádzanie počítačových systémov v ropné a plynárenské spoločnosti začala asi pred 8-10 rokmi (1990-1995) a množstvo nahromadených informácií už dosiahlo "kritické množstvo", čo umožňuje kvalitatívny skok v prístupoch k problémom spoľahlivosti, diagnostiky a prognózovania v ropnom a plynárenskom priemysle.

Uvažujme jednoduchý príklad z ťažby ropy, demonštrujúci potrebu „hlbokej“ akumulácie údajov v čase. Nechajte prevádzkovať 500 čerpadiel na stredne veľkom poli s priemerným prevádzkovým zdrojom asi 500 dní. Takto dôjde približne k 1 poruche čerpadla za deň. Pre adekvátnu štatistickú analýzu spoľahlivosti čerpadiel je potrebné identifikovať konkrétnu veľkosť a značku čerpadla, ako aj vziať do úvahy typ poruchy alebo poruchy. Je ľahké vypočítať, že pri 30 rôznych typoch čerpadiel, 5 agregovaných poruchových režimoch a minimálnej veľkosti vzorky 20 udalostí je požadovaná doba pozorovania viac ako 8 rokov. Za rovnaké obdobie sú potrebné informácie o prietokoch, škrte vody, injektívnosti injektážnych vrtov a ďalšie údaje o výrobe, bez ktorých nie je možné zohľadniť vplyv prevádzkových podmienok na spoľahlivosť čerpadiel. Uvažovaný jednoduchý príklad ukazuje, že je prakticky nemožné vykonať adekvátne výpočty parametrov spoľahlivosti bez použitia počítačových technológií.

Na druhej strane, metódy na modelovanie technologických procesov a predpovedanie porúch zariadení vyžadujú tiež veľké množstvo informácií, ale získaných v relatívne krátkom čase, porovnateľnom s charakteristickým časom vývoja porúch alebo prevádzkových podmienok (prietoky, rez vody, dynamický hladiny, nečistoty atď.). Ako ukazuje prax, trvanie takýchto období je asi 15 ... 30 dní. Tým sa stáva zrejmá potreba denných meraní prevádzkových parametrov, čo je možné len pri automatizovanom zbere dát.

Vplyv prevádzkových podmienok na parametre spoľahlivosti ropných a plynových zariadení

Jeden z dôležité faktory ktoré ovplyvňujú životnosť a spoľahlivosť zariadení na ťažbu ropy a plynu je súbor parametrov a charakteristík poľa. Je zrejmé, že životnosť úplne identických zariadení pracujúcich v rôznych podmienkach bude odlišná. Keďže tieto faktory sú určené bez ohľadu na konštrukčné vlastnosti zariadenia, jeho typ, značku a konštrukčné materiály, budeme ich podmienečne nazývať „externé“ faktory. Miera vplyvu jedného alebo druhého vonkajšieho faktora nezostáva konštantná, ale mení sa v priebehu vývoja poľa. Kvantitatívny popis ukazovateľov spoľahlivosti sa robí pomocou funkcie rozdelenia pravdepodobnosti náhodných premenných, ako je doba prevádzky zariadenia, intervaly medzi poruchami atď. Zohľadnenie vplyvu vonkajších podmienok vedie k potrebe zohľadniť časové závislosti distribučných parametrov.

Štúdium vplyvu vonkajších faktorov na prevádzkovú spoľahlivosť ropných a plynárenských zariadení je najdôležitejšou podmienkou zvyšovania úrovne spoľahlivosti ťažby ropy a spoľahlivosti metód technickej diagnostiky zariadení ropných polí.

Najkompletnejšou informáciou o náhodnej premennej, napríklad o čase medzi poruchami zariadenia, je jeho distribučná funkcia. Ako bolo uvedené v predchádzajúcej kapitole, parametre funkcie rozvodu rovnakého typu technologického zariadenia a v mnohých prípadoch aj samotný charakter rozvodu závisí od mnohých faktorov, ako je veľkosť zariadenia a množstvo prevádzkových parametrov. - vlastnosti zásobníka a vyrobeného produktu, prietok vrtu, spôsoby údržby zásobníka, tlak atď.

Parametre spoľahlivosti toho istého procesného zariadenia preto závisia od charakteristík poľa, ktoré sa zase časom menia. To vedie k značným ťažkostiam pri pokuse o zostavenie teoretických modelov na popis parametrov spoľahlivosti, a to aj v prípadoch, keď existuje značné množstvo výrobných údajov o poruchách zariadení.

Preto doteraz najspoľahlivejšou metódou na určenie distribučných zákonov v štúdiách spoľahlivosti ťažby ropy a plynu je konštrukcia empirických distribučných funkcií. Používanie elektronických databáz, ktoré v súčasnosti široko praktizuje väčšina ropných a plynárenských spoločností, môže výrazne zlepšiť spoľahlivosť empirických modelov zvýšením objemu experimentálnych údajov. V tomto prípade, ako bude ukázané nižšie, je možné nielen skonštruovať distribučné funkcie pre každý typ použitého poľného technologického zariadenia, ale vziať do úvahy aj časové závislosti poruchovosti, ako aj identifikovať vzťah medzi ukazovatele spoľahlivosti a prevádzkové podmienky, čo sa prejavuje najmä v korelačných poruchách intenzity s umiestnením zariadenia na území poľa.

Najčastejšie sa v štúdiách spoľahlivosti ropných a plynových zariadení používa jednoparametrové rozdelenie so stacionárnym poruchovým tokom (exponenciálne), dvojparametrové (normálne a Weibullove rozdelenie). Použitie troch alebo viacerých parametrov na zostavenie empirických modelov si vyžaduje značné množstvo experimentálneho materiálu a doteraz nebolo široko používané.

Distribučné funkcie parametrov spoľahlivosti môžu byť reprezentované v rôznych ekvivalentných formách - vo forme integrálneho distribučného zákona pravdepodobnosti porúch v čase F(t), distribučnej hustoty f(t) = dF/dt, pravdepodobnostnej funkcie poruchy- voľná prevádzka R(t) =1- F( t) atď.

Na empirické stanovenie parametrov spoľahlivosti v tejto práci bola použitá funkcia pravdepodobnosti bezporuchovej prevádzky R(t), ktorá bola stanovená na základe informácií z prevádzkových databáz o poruchách podľa vzťahu:

Vývoj metód analýzy dát vibračnej diagnostiky rotačných strojov

Vibrodiagnostika je v súčasnosti jednou z hlavných metód hodnotenia technického stavu zložitých a drahých zariadení v ropnom a plynárenskom priemysle – čerpadiel, kompresorov, turbín. S rozvojom technológie záznamu a spracovania vibračných signálov a najmä s prechodom na digitálnu formu reprezentácie dát sa diagnostické možnosti metódy výrazne zvýšili. Predpokladá sa teda, že vibrodiagnostické metódy v súčasnosti umožňujú získať spoľahlivosť diagnózy (pomer počtu správnych diagnóz k ich celkovému počtu) až do 90 %.

Spoľahlivosť vibračnej diagnostiky závisí nielen od dokonalosti techniky merania a záznamu signálov, ale aj od matematických metód, ktoré sa pri ich analýze používajú. Takže podľa údajov je spoľahlivosť diagnostiky podľa strednej hodnoty (RMS) rýchlosti vibrácií 60-70%, podľa spektra vibračných signálov - 80%, s použitím kepstrálnej analýzy (homomorfné filtrovanie) - 83 %. Úplný arzenál metód (v spojení s využitím synchrónnej spektrálnej analýzy) zvyšuje primeranosť hodnotenia technického stavu zariadení na prepravu plynu na 85 – 87 %. Upozorňujeme však, že takáto presnosť diagnostiky je možná len s vysokokvalifikovanými odborníkmi, pretože automatické nastavenie parametrov v takýchto algoritmoch spracovania je veľmi ťažké.

V praxi je presnosť diagnostiky oveľa nižšia. Ako ukazuje štatistická analýza havarijných porúch plynových kompresorových jednotiek (GCU) prevádzkovaných v Bashtransgaz, tradičné metódy identifikácie technického stavu jednotiek umožňujú predpovedať najviac 30 % nehôd. V tomto smere je zaujímavé rozvíjať sa alternatívne metódy vibračná diagnostika.

V poslednom čase sa prejavuje trend rozvoja takzvanej modálnej analýzy, t.j. výpočet charakteristík vlastných kmitov konštrukcie na základe konštrukcie matematického modelu celého mechanizmu alebo jeho jednotiek. Porovnanie teoretických a experimentálnych spektier agregátu určite zjednoduší jeho interpretáciu, ale teória tejto metódy je v súčasnosti nedostatočne rozvinutá, čo sťažuje jej praktické využitie.

Prehľad existujúcich metód na spracovanie a analýzu počiatočných vibračných informácií ukazuje, že matematické spracovanie signálu je takmer vo všetkých prípadoch obmedzené na filtrovanie, výpočet efektívnej hodnoty a Fourierovu transformáciu. V tejto časti je urobený pokus o zvýšenie spoľahlivosti vibračnej diagnostiky s prihliadnutím na hlukovú zložku meraní a možnosti využitia metód založených na využití matematickej štatistiky, teórie nelineárnych javov a synergie na diagnostické účely. sú považované.

Mechanické vibrácie agregátov rotačných strojov, ako sú agregáty plynových kompresorov a olejové čerpadlá, nesú informácie o technickom stave agregátu v rozsah frekvencie 10-1000 Hz, ktorý sa používa na vibračnú diagnostiku.

Ako ukazuje prax vibračných prieskumov, spektrá vibrácií tej istej jednotkovej jednotky sa výrazne líšia, aj keď doba medzi záznamami spektier je hodiny a dokonca minúty. Túto skutočnosť nemožno vysvetliť prejavom poruchy alebo zmenou prevádzkového režimu stroja, preto dochádza k osciláciám s dlhou periódou, s ktorými sa pri zaznamenávaní spektier nepočítalo. Keďže nízkofrekvenčné oscilácie (LF) samy osebe nedokážu zmeniť vysokofrekvenčné (HF, čo znamená informatívny rozsah 10-1000 Hz) spektrum, možno predpokladať, že nestabilita spektier v čase je spôsobená nelineárnou interakciou vysokofrekvenčné a nízkofrekvenčné oscilácie, čo vedie k HF modulačným osciláciám s výskytom množstva kombinovaných súčtových a rozdielových frekvencií.

Uvažujme o jednom z prístupov k štúdiu povahy tohto javu. Je zvykom reprezentovať spektrá ako súčet deterministických a náhodných zložiek CHN = (/) + (/), (3.1) kde V je amplitúda rýchlosti vibrácií; 0 je funkcia, ktorá popisuje zmenu amplitúdy rýchlosti vibrácií od frekvencie v rozsahu HF, ktorú možno znázorniť ako Fourierov rad i=m 0(/) = 0,(d) = S sin(+ Г І) ; i = 0 (f) je zložka šumu signálu, ktorý má vo všeobecnosti ľubovoľné rozdelenie.

Podľa našich predpokladov funkcia (f) neopisuje šum, ale je výsledkom nelineárnej interakcie kmitov rôznych frekvenčných rozsahov.

Funkcia 0(f) je určená mechanickým stavom rotačného stroja a práve pomocou tejto funkcie je možné určiť vznikajúce chyby. Aby sme však túto funkciu izolovali v jej „čistej forme“, je potrebné mať informácie o závislosti (f), alebo aspoň posúdiť mieru jej vplyvu na informatívne KV spektrum.

Zovšeobecnená charakteristika fondu ťažobných vrtov terénu a hodnotenie efektívnosti geologicko-technických operácií

Metódy diagnostiky technického stavu zariadení na ťažbu ropy, rozobraté v druhej kapitole súčasné dielo, umožňujú vybudovať určitú stupnicu na posúdenie technického stavu jednotlivých prvkov ihriska (studňa, čerpadlo, zberač a pod.). Takéto informácie však nepostačujú na posúdenie úrovne technického stavu ložiska, považovaného za jeden objekt.

Samo o sebe neustále sledovanie technických a technologické charakteristiky zariadenia prevádzkované na jednotlivých vrtoch sú zaujímavé len z hľadiska diagnostiky zariadení a prevencie havárií na jednotlivých objektoch, ale neposkytujú informácie o technickom stave objektu (pole, dielne, skupiny vrtov) ako celku.

Aj po stanovení súboru koeficientov technického stavu rôznych typov zariadení inštalovaných v ropnom poli sa stretávame s problémom integrálneho hodnotenia technického stavu celého súboru zariadení inštalovaných v vrtoch s rôznou životnosťou, rôznymi vodný rez vyrábanej ropy, rozdielny plynový faktor a pod.

V tejto súvislosti sa javí ako relevantné vyvinúť metódy na integrálne hodnotenie úrovne technického stavu všetkých zariadení prevádzkovaných v tej istej oblasti.

Uvažujme jeden z prístupov, ktorý umožňuje realizovať komplexné hodnotenie stavu zásob vrtu. Tento prístup bol implementovaný v našej práci. Konštrukcia navrhovaného komplexného ukazovateľa technického stavu ľubovoľného súboru ropných vrtov je založená na použití Giniho koeficientu.

Giniho koeficient – ​​Ka – sa v sociológii používa na opis miery nerovnomerného rozdelenia celkových príjmov spoločnosti rôzne vrstvy populácia. Pri úplnej rovnosti príjmov je Kd = 0, ale ak je spoločnosť ostro diferencovaná podľa vrstiev (príjmov), potom Kd - 1.

Podobné vlastnosti Giniho koeficientu umožňujú kvantifikovať príspevok jednotlivých komponentov k získaniu výsledného produktu v celom systéme ako celku.

Uvažujme o fyzikálnom význame koeficientu Kd vo vzťahu k problému posudzovania technického stavu zásob ťažobných vrtov.

Obrázok 4.1 ukazuje výsledky spracovania údajov o akumulovaných prietokoch jednotlivých vrtov na poliach JV „VatOil“ TYP „Kogalymneftegaz“ LLC „LUKOIL-Western Siberia“, získaných z databázy IIS SKAT-95 pre JV „VatOil“ .

Pri konštrukcii Obr. 4.1 boli prietoky jednotlivých vrtov predbežne zoradené podľa hodnoty relatívne k príspevku k celkovému objemu produkcie v rámci poľa. Geometricky sa v súradniciach "celková produkcia - prietoková rýchlosť vrtu (alebo "podložka") Kd rovná pomeru plôch OABCO k ploche trojuholníka OBD.

Je zrejmé, že ak by všetky vrty boli z hľadiska parametrov identické a mali by rovnaký príspevok k celkovej dennej produkcii ropy v poli, potom by sa obálka BAW zvrhla do osi zodpovedajúceho súradnicového uhla a koeficient Kd by sa rovnal nula.

V reálnych podmienkach je rovnomerné rozloženie prietokov ťažobných vrtov prakticky nemožným javom. Skutočnú distribúciu produkcie vždy popisuje krivka podobná BAB (s rôznym stupňom zakrivenia), ktorá sa nazýva Lorenzova krivka.

Takáto prezentácia informácií o denných ťažobných rýchlostiach nám umožňuje konštatovať, že Giniho koeficient, ktorý charakterizuje mieru nerovnomernosti ťažobných rýchlostí jednotlivých vrtov, sa pohybuje v medziach Kd 1. Hodnota Kd = 1 zodpovedá limitnému prípadu, kedy len jeden vrt zabezpečuje produkciu celého poľa.

Uvažujme o navrhovanom spôsobe hodnotenia technického stavu zásob ťažobných vrtov na príklade spracovania informačnej databázy JV "VatOil".

Zároveň budeme v súlade s výsledkami výskumu predpokladať, že najvýpovednejším parametrom, ktorý najplnšie charakterizuje súčasný technický stav zariadení na ťažbu ropy, je ťažba ropy.