Бикбулатова Г.И. ,Юдин В.И. Система технического обслуживания и ремонта нефтепромыслового оборудования - файл n1.doc

приобрести
Бикбулатова Г.И. ,Юдин В.И. Система технического обслуживания и ремонта нефтепромыслового оборудования
скачать (335 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc335kb.22.08.2012 17:35скачать

n1.doc

Министерство образования и науки Республики Татарстан

Альметьевский государственный нефтяной институт


Г.И. Бикбулатова, В.И. Юдин


Система технического обслуживания

и ремонта

нефтепромыслового оборудования
Учебное пособие
по дисциплине «Эксплуатация и ремонт машин

и оборудования нефтяных и газовых промыслов»
для студентов, обучающихся по специальности 130602.65

«Машины оборудование нефтяных и газовых промыслов»,

очной и заочной форм обучения
Альметьевск 2006

УДК 622.276.012.05.004

Бикбулатова Г.И., Юдин В.И.

Система технического обслуживания и ремонта нефтепромыслового оборудования: Учебное пособие по дисциплине «Эксплуатация и ремонт машин и оборудования нефтяных и газовых промыслов» для студентов, обучающихся по специальности 130602.65 «Машины оборудование нефтяных и газовых промыслов», очной и заочной форм обучения. – Альметьевск: Альметьевский государственный нефтяной институт, 2006. – 40 с.

Учебное пособие по дисциплине «Эксплуатация и ремонт машин и оборудования нефтяных и газовых промыслов», обучающихся по специальности 130602.65 «Машины и оборудование нефтяных и газовых промыслов» очной и очно-заочной форм обучения.

Учебное пособие предназначено для методического обеспечения курса «Эксплуатация и ремонт машин и оборудования нефтяных и газовых промыслов».

В работе описаны системы технического обслуживания и ремонта нефтепромыслового оборудования, применяемые в настоящее время на предприятиях нефтегазовой отрасли. Рассмотрены различные комплексы операций по поддержанию работоспособного состояния оборудования при использовании, хранении и транспортировании.

Печатается по решению учебно-методического совета АГНИ.

Рецензент: ст.преподаватель кафедры ТХНГ Ульшина К.Ф.

© Альметьевский государственный

нефтяной институт, 2006

Организация технического обслуживания

и ремонта нефтепромыслового оборудования
Эксплуатация оборудования сопровождается непрерывными и необратимыми изменениями в деталях и сопряжениях, вызываемыми изнашиванием, деформациями, коррозией и другими факторами, накопление и наложение которых друг на друга приводит к снижению рабочих характеристик и отказу. Работы по техническому обслуживанию и ремонту оборудования позволяют снизить вероятность возникновения неисправностей и поддержать работоспособность изделий на должном уровне.

Техническое обслуживание (ТО) представляет собой комплекс операций по поддержанию работоспособного состояние оборудование при использовании его по назначению, ожидании, хранении и транспортировании. Основной целью ТО является снижение уровня разрушения и изнашивания деталей и узлов изделий, предупреждение возникновения неисправностей и поддержание параметров технического состояния оборудования в пределах номинальных. Все мероприятия по ТО регламентированы в технической документации и должны обеспечивать безотказную работу в пределах его периодичности. ТО включают моечные, крепежно-регулировочные, контрольно-измерительные, смазочно-заправочные операции, которые проводятся принудительно в плановом порядке, по возможности во время технологических простоев оборудования. Также предусматривается возможность замены некоторых быстроизнашивающихся деталей.

Техническое обслуживание можно классифицировать по различным признакам.

В зависимости от этапа эксплуатации различают:

По периодичности выполнения:

По регламентации выполнение проводится:

По организации выполнения производится:

Графики работ по проведению ТО разрабатываются в соответствии с инструкциями и рекомендациями предприятий – изготовителей владельцем оборудования, согласовываются с эксплуатирующими подразделениями и утверждаются в установленном порядке.

Результаты ТО заносятся в специальный журнал и при обслуживании оборудования подрядными или сервисными организациями, оформляются актом приемки- сдачи.

Контроль осуществляется службой главного механика предприятия.

Ремонт – комплекс операций по восстановлению исправного или работоспособного состояния оборудования и его ресурса.

В процессе ремонта устанавливаются причина и природа возникновения дефекта, производится наладка или замена отказавшего элемента, контроль технического состояния и испытание объекта в целом. Ремонт должен обеспечивать восстановление геометрических размеров, физико-механических свойств деталей и конструктивно- эксплуатационных характеристик изделия в целом.

В зависимости от объема и степени восстановления ресурса различают капитальный, средний и текущий ремонты.

Текущий ремонт (ТР) – это ремонт, осуществляемый в процессе эксплуатации для гарантированного обеспечения работоспособности оборудования. Работы, выполняемые при ТР, невелики по объему и сложности и включают в себя проверку технического состояния объекта, замену и восстановление быстроизнашивающихся деталей оборудования, регулировку, смазку, дефектоскопию отдельных узлов.

Капитальный ремонт (КР) - осуществляется с целью восстановления исправности и полного (или близкого к полному) восстановления ресурса оборудования с заменой или восстановлением любых его частей, включая базовые, и их регулировкой. Это наиболее объемный и сложный вид ремонта.

Перед капитальным ремонтом проводятся подготовительные работы: диагностирование, сбор информации о параметрических данных эксплуатации за ремонтный цикл, произведенных видах ТОР и замененных узлов и деталей.

В объем капитального ремонта входят все виды работ, отнесенных к техническому обслуживанию и текущему ремонту; замена и восстановление всех изношенных деталей и узлов, включая базовые; определение состояния фундамента, величины и характера его осадки. При этом производится полная разборка изделия, мойка, дефектоскопия и замена узлов, деталей, с последующей сборкой, регулировкой, испытанием отремонтированного оборудования, окраской и маркировкой.

Капитальный ремонт производится специализированными и сервисными предприятиями, а также ремонтными и эксплуатирующими подразделениями предприятий-владельцев оборудования, имеющих соответствующие лицензии на право проведения ремонтных работ.

Средний ремонт – предусмотрен для определенного вида оборудования и производится с целью частичного восстановления его ресурса с заменой сборочных единиц ограниченной номенклатуры. Проводится на месте эксплуатации для громоздкого и тяжелого оборудования.

По степени использования унифицированных ремонтных деталей и сохранению принадлежности ремонтируемых частей метод ремонта может быть обезличенным, необезличенным или агрегатным.

При обезличенном методе не сохраняется принадлежность отремонтированных деталей конкретному оборудованию. Такой метод способствует внедрению типовых технологических операций ремонта, но возможен при достаточной оснащенности сервисного предприятия и серийности типового ремонтируемого оборудования.

Применение необезличенного метода предусматривает сохранение принадлежности деталей ремонтируемому изделию, за исключением деталей общего назначения (крепежных, подшипников и др.)

Агрегатный метод представляет собой разновидность обезличенного ремонта, при котором неисправные узлы заменяются новыми или заранее отремонтированными.

По регламентации выполнения можно выделить регламентированный ремонт и ремонт по техническому состоянию.

Регламентированный ремонт, объем и периодичность которого, устанавливается в соответствии с требованиями нормативно-технической документации, проводится в плановом порядке, независимо от технического состояния оборудования.

Ремонт по техническому состоянию, производится в соответствии с фактическим состоянием объекта по результатам контроля технического состояния оборудования, периодичность и объем которых установлен в нормативно-технической документации.

Виды, объем и периодичность работ по техническому обслуживанию и ремонту оборудования определяются конструктивными особенностями, функциональным назначением, условиями его эксплуатации, требованиями к показателям эффективности и другими факторами.

Весь комплекс мероприятий по техническому обслуживанию и ремонту (ТОР) можно подразделить на две группы:

– профилактические работы, направленные в основном на предупреждение отказов и повреждений, имеющие плановый характер;

– работы по выявлению и устранению неисправностей, вызвавших отказ и повреждение оборудования.

Выполняемые при этом операции обычно включают две составные части:

контрольную и исполнительную. В зависимости от выбора критерия оптимальности (технического или экономического) меняется соотношение этих операций и структура различных систем технического обслуживания и ремонта (ТОР).

Под системой ТОР понимают совокупность мероприятий, средств и документации по проведению технического обслуживания и ремонта оборудования. Задачей системы ТОР является управление техническим состоянием оборудования для обеспечения его работоспособности и заданного уровня готовности, снижения удельных затрат на проведение ТОР.

В настоящее время в нефтедобывающей промышленности используются следующие системы технического обслуживания и ремонта:

– по наработке, при которой объем и периодичность выполнения операций определяются значением отработанного времени с начала эксплуатации или после капитального ремонта, и в зависимости от нее назначаются едиными для всех однотипных объектов;

– по техническому состоянию, при котором перечень и периодичность операций определяются фактическим состоянием изделия, устанавливаемого на основании результатов диагностирования.

Отличие систем технического обслуживания и ремонта (ТОР) заключается в характере технологических процессов, использовании ресурсов оборудования, общей трудоемкости ремонтных работ, необходимой оснащенности производственно-технической базы.

При выборе ТОР необходимо руководствоваться как технической целесообразностью, характеризующей надежность работы оборудования, так и экономической целесообразностью, определяемой величиной эксплуатационных затрат.

Правильно подобранная система должна обеспечивать эффективное использование оборудования, выполняя основное требование к процессу эксплуатации в целом, заключающееся в минимизации затрат при обеспечении наибольшей вероятности работоспособности объекта в необходимый момент времени.

Применение технико-экономического обоснования при выборе оптимальной структуры системы, обеспечивает высокое техническое состояние машин и минимальные эксплуатационных расходы.
Организация технического обслуживания и ремонта

нефтепромыслового оборудования по наработке
Наиболее широкое применение в нефтедобывающей промышленности получила система ТО и Р по наработке - система планово-предупредительного ремонта (ППР), с использованием среднестатистических показателей надежности и экономичности.

Система ППР предусматривает проведение организационно-технических мероприятий профилактического характера по техническому обслуживанию и ремонту оборудования принудительно в плановом порядке для предотвращения прогрессирующего износа деталей и снижения вероятности отказов. Обязательное планирование видов, сроков, объемов мероприятий ТОР позволяет осуществлять материальную, технологическую и организационную подготовку ремонтных работ и возможность выполнения их по графику, согласованному с планом производства.

Система ППР нефтепромыслового оборудования предусматривает:


Система ППР




Техническое обслуживание


Ремонт




Ежедневное

Текущий




Периодическое

Капитальный






Сезонное

Рис.1. Принципиальная схема системы ППР
Основу планово-предупредительной системы обслуживания и ремонта составляет структура ремонтного цикла. Она представляет собой периодичность и последовательность проведения всех видов работ по ТО и ремонту, различающихся по объему, и проводимых в определенные промежутки времени за весь период ремонтного цикла. При этом выполнение разных видов профилактических ТО и ремонтов устанавливают так, чтобы каждый последующий включал работы предыдущих видов. Для нового оборудования ремонтный цикл определяется периодом работы от ввода его в эксплуатацию до первого капитального ремонта.

Структура ремонтного цикла – основной элемент системы ППР, определяющий длительность организационно-технических простоев машин, потребность в рабочей силе и материалах. При ее выборе руководствуются различными критериями: предельно допустимыми значениями основных параметров технического состояния изделий, показателей надежности или удельных суммарных затрат.
Ремонтный цикл Тц – это наименьший повторяющийся интервал времени или наработка оборудования, в течении которого выполняются в соответствии с требованиями нормативно-технической или эксплуатационной документации все установленные виды обслуживания и ремонта, т.е период между двумя очередными капитальными ремонтами.

Межремонтный период Тмрп время работы оборудования между двумя очередными плановыми ремонтами.

Продолжительность межремонтного периода или ремонтного цикла определяется количеством часов отработанных оборудованием (наработки). В случаях, когда такой учет не ведется, периодичность ТО и Р устанавливается в календарном времени эксплуатации машин с учетом плановых коэффициентов его использования по машинному и календарному времени.

Коэффициент использования оборудования по машинному времени Кмаш определяется отношением машинного времени Тмаш к времени нахождения в работе Траб



Для нефтепромыслового оборудования под машинным временем понимается время непосредственной работы на промысле.

Время нахождения оборудования в работе Траб складывается из машинного времени Тмаш и времени на плановое обслуживание и ремонт Трем



Коэффициент использования оборудования по календарному времени применяется при переводе машинного времени Тм в календарное Тк , т.к. длительность ремонтных циклов планируется в машино-часах, а план-графики, для удобства использования, составляются в календарном времени:
.

С учетом фактического использования оборудования по машинному времени длительность ремонтного цикла в календарном времени Тк (в мес) определяется по формуле ,

Тм длительность ремонтного цикла, маш-ч;

720(480,240) – переводное число календарного времени (мес) в часы при работе соответственно в три (две, одну) смены.

Предприятия, в зависимости от условий эксплуатации оборудования, уровня и качества работ по техническому обслуживанию и ремонту, могут на основе действующего стандарта уточнять длительность и структуру ремонтных циклов.

Система ППР предусматривает следующие основные положения:

планом сроки

Применение системы ППР позволяет поддержать необходимый уровень надежности оборудования и снизить до минимума организационно-технические простои. Однако из-за неполного использования ресурса машин и принудительного вывода их в ремонт по план-графикам межремонтного цикла снижается эффективность использования оборудования и возрастают эксплуатационные расходы. Кроме того, существенным недостатком данной системы является слабая ориентация на техническое обслуживание оборудования, в том числе, на ее важную часть – диагностику.

Рассмотрим комплекс работ, предусмотренных в системе ППР при техническом обслуживании и ремонте нефтепромыслового оборудования на примере станка – качалки.
При капитальном ремонте станка-качалки:

1. Ремонт тела балансира, траверс, шатунов, головки балансира (сварочные работы) в условиях ремонтного участка, с заменой всех подшипниковых узлов (опора балансира, узел подвесного подшипника, узел верхних и нижних головок шатунного узла, головки балансира) на отремонтированные или новые;

2. Ремонт узла опорного подшипника, при необходимости замена;

3. Замена балансира;

4. Замена пальца головки балансира в условиях ремонтного участка;

5. Ремонт узла опорного подшипника балансира, при необходимости замена

6. Замена траверсы;

7. Замена шатунов;

8. Замена пальца кривошипа;

9. Замена кривошипа;

10. Замена редуктора;

11. Обслуживание редуктора. (Проверить наличие масла его уровень и качество, заменить прокладку между люком и корпусом редуктора.)

12. Замена сальниковых набивок в крышках подшипников.

13. Очистка от старой смазки, краски, продуктов коррозии резьбовой поверхности болтов крепления («прогнать» резьбу , законсервировавать смазкой.)

14. Проверка состояния (при необходимости ремонт)

- ограждений движущихся частей;

- контура заземления, станции управления, электродвигателя, площадки обслуживания СК.

15. Проверка уравновешивания СК, при необходимости уравновесить перемещением противовесов.

16. Проверка центровки СК, при необходимости отцентрировать регулировочными болтами.

17. Замена клиновидных ремней. (Натянуть ремни, освободить тормоз СК, проверить работу клиноременной передачи.)

18. Замена колодок тормоза.

19. Испытание и регулировка СК.
При техническом обслуживании станков-качалок:

1. Визуальный осмотр СК, определение смещения деталей, наличия трещин, отколов, определение на слух наличия вибрации и др.;

2. Техническое диагностирование (дефектоскопия) ответственных узлов, де

талей, сварных соединений;

3. Проверка горизонтальности станка-качалки, в том числе редуктора и центровки станка- качалки, при необходимости устранение отклонений;

4. Уравновешивание станка-качалки, при необходимости;

5. Проверка надежности крепления деталей, протяжка болтовых соединений узлов и деталей;

6. Проверка наличия смазки и, при необходимости, смазка подшипниковых узлов;

7. Проверка уровня масла в редукторе и, при необходимости, доливка масла;

8. Проверка состояния уплотнительных элементов валов редуктора, манжет уплотнительных колец и, при необходимости, замена;

9. Проверка состояния прокладок крышек валов и смотрового люка редуктора, при необходимости замена;

10. Осмотр состояния тормозной системы и, при необходимости, регулировка, замена быстро изнашивающихся деталей;

11. Проверка состояния тормозного шкива, при необходимости, замена;

12. Проверка состояния пальцев, осей, разрезных втулок, шатуна;

13. Осмотр шкивов электродвигателя и редуктора;

14. Проверка совпадения плоскостей торцов ведущего и ведомого шкивов клиноременной передачи и, при необходимости, регулировка;

15. Проверка состояния клиноременной передачи, при необходимости замена изношенных ремней и регулировка их натяжения;

16. Обслуживание электродвигателя;

17. Проверка электрической схемы станции управления, зачистка контактов пускателя, обслуживание автоматического выключателя и других коммутационных приборов;

18. Проверка целостности заземления СК;

19. Восстановление надписи на СК;

20. Проверка технического состояния и обслуживание головки балансира.
При текущем ремонте станков-качалок:

  1. Весь состав работ, проводимый при техническом обслуживании станков-качалок;

  2. Частичная разборка станка-качалки;

  3. Проверка состояния и, при необходимости (наличие износа, трещин, погнутости, отколов) производится замена подшипников, втулок, пальцев, осей и других элементов;

  4. Проверка отклонения продольной оси кривошипа от плоскости, проходящей через ось ведомого вала и продольную ось второго кривошипа для СК;

  5. Проверка фиксатора головки, замена крепежных стопорных деталей при наличии износа, вмятин и т. д;

  6. Замена смазки подшипниковых узлов станка-качалки;

  7. Проверка технического состояния редуктора;

  8. Проверка состояния и замена крепежных и стопорных деталей при наличии износа, вмятин и погнутости;

  9. Замена масла в редукторе;

  10. Осмотр технического состояния шкивов клиноременной передачи и, при необходимости, замена и регулировка;

  11. Сборка, регулировка станка-качалки;

  12. Замер уровня сопротивления изоляции кабеля от станции управления до электродвигателя и, при необходимости, замена кабеля, замер сопротивления изоляции обмоток электродвигателя.



Структура и длительность циклов капитального и текущего ремонта

некоторых типов нефтепромыслового оборудования





пп


Оборудование


Рабочая

среда

Структура

ремонтных

циклов

Длительность циклов

(маш-час)

Капитального ремонта

Текущего ремонта

1.

Станки- качалки


Сырая нефть

К 14 ТК

54 000

3600

2.

Насосы

центробежные:

- типа ЦН

- типа ЦНС

- типа К



К 5 ТК

К 5 ТК

К 7 ТК



19 440

17 280

17 280



3240

2880

2160

3.

Насосы поршневые:

-типа 9 МГр

- типа НГР 250/50



К 7ТК

К 7ТК



17 280

17 280



2160

2160

4.

Резервуары

стальные




Ремонт по тех состоянию


25 920

5.

Насосы

центробежные:

- типа ЦН

- типа ЦНС

- типа К

Сырая сернистая

нефть



К 5 ТК

К 3ТК

К 3ТК



12960

8640

8640



2160

2160

2160

6.

Насосы поршневые:

- типа 9 МГр

- типа НГР 250/50



К 8ТК

К 5ТК



12 960

8 640



1440

1440

7.

Резервуары

стальные







Ремонт по тех состоянию

8640

8.

Насосы

центробежные:

- типа ЦН

- типа ЦНС

- типа К


Пресная вода



К 7ТК

К 6ТК

К 6ТК



23 040

20 160

20 160



2880

2880

2880

9.

Насосы поршневые

- типа 9 МГр-61



К 3ТК



8640



2160


Примечание: К - капитальный ремонт;

Т – текущий ремонт.

Организация технического обслуживания и ремонта нефтепромыслового оборудования по фактическому техническому состоянию
Одним из путей повышения эффективности использования оборудования является применение системы технического обслуживания и ремонта нефтепромыслового оборудования по фактическому техническому состоянию, позволяющей снизить удельные эксплуатационные затраты при полном использовании ресурса деталей.

Сущность технического обслуживания и ремонта оборудования по фактическому техническому состоянию заключается в том, что ремонтные работы производятся только при снижении прогнозируемых параметров до предельно допустимого значения, т.е. используется принцип предупреждения отказов с обеспечением максимально возможной наработки изделий при минимальных эксплуатационных затратах. При этом проводятся работы по техническому обслуживанию с регламентированной периодичностью в соответствии с фактическим состоянием оборудования.

Организация технического обслуживания и ремонта по фактическому состоянию предполагает периодический или непрерывный мониторинг оборудования для обеспечения заданного уровня надежности и работоспособности в соответствии с установленными правилами по определению режимов и регламента диагностирования оборудования, и принятию решений по изменению его фактического состояния в зависимости от полученной информации. При этом рассматривается не только мгновенное состояние объекта, но и тренд измеряемых величин, позволяющего определять время очередного обслуживания или ремонта.

Применение системы ТО и Р, ориентированной на состояние объекта должно обеспечивать:

- остановку оборудования или системы только при необходимости, исходя из предотвращения аварийной ситуации или экономической целесообразности;

- замену деталей и узлов при достижении предельного износа или отклонения рабочих параметров оборудования за допустимые пределы;

- техническое обслуживание объекта ( по возможности: регулировку, балансировку, центровку элементов, замену быстроизнашивающихся деталей и т.д);

- определение слабого узла машины, лимитирующего время между обслуживанием или ремонтом, и выдачи рекомендаций по повышению его надежности;

- объективный контроль качества выполнения ремонта, монтажа, регулировок.

Реализация структурной схемы ТО и Р по фактическому состоянию с контролем параметров требует:

- выбора минимально достаточного числа контролируемых параметров для получения обоснованной информации о состоянии объекта диагностирования на текущий момент времени;

- обоснование области допустимых изменений контролируемых параметров;

- разработку алгоритмов и программ диагностирования технического состояния объекта;

- создание условий и технических средств диагностирования для оперативного распознавания и выявления неисправностей на основе автоматизированной системы контроля.

Основой такого вида ТО и Р является техническое диагностирование (ТД) и прогнозирование состояния объекта. Периодичность диагностического контроля может быть жесткой или гибкой. При жесткой системе последовательность проверок регламентируется и остается неизменной в процессе всего времени эксплуатации. При гибкой – межконтрольная наработка определяется в ходе диагностического процесса и принимается на основе анализа результатов предыдущего контроля и прогнозных оценок. Для обеспечения достаточной надежности оборудования величина межконтрольной наработки не должна превышать наработки на отказ наиболее слабого узла объекта. Прогнозирование выполняют при непрерывном контроле для определения времени, в течение ко

торого сохранится работоспособное состояние, а при периодическом контроле для определения момента времени следующего контроля. Результаты диагностирования и контроля являются основой для принятия решений о необходимости ТО и ремонта, времени проведения и объеме, а также планирования очередного диагностического контроля.

Реализация ТО и Р по фактическому состоянию связана с затратами на диагностирование и прогнозирование, поэтому одним из условий применения метода является также преобладание у данного вида оборудования постепенных и предупреждаемых отказов над внезапными и не предупреждаемыми отказами.



Рис. 2 Схема проведения технического обслуживания по

фактическому техническому состоянию

Необходимые условия применения ТО и Р по фактическому техническому состоянию:

экономическая целесообразность;

- наличие приборной базы;

- методика определения ТС и его прогнозирования;

- обученный персонал;

- контролепригодность оборудования.

Важным элементом системы ТО и Р по фактическому техническому состоянию (ФТС) является служба технической диагностики. В ее задачи входит выполнение плановых обследований оборудования, заявок на внеплановое диагностирование, участие в приемке оборудования из ремонта, а также выдача рекомендаций по предотвращению отказов. Необходимо обеспечить достаточный статус службы, весомость ее рекомендаций для руководства цехов. Сотрудники службы должны быть обучены применению средств диагностики и результатов. Ключевым вопросом эффективности применения ТО и Р по состоянию является задача разработки методов и средств диагностирования, обладающих большой информативностью. С учетом большой номенклатуры оборудования нефтегазовой отрасли, такую базу технической диагностики экономически целесообразно применять в первую очередь для основного оборудования.

В настоящее время большинство нефтедобывающих компаний переводят наиболее энергоемкий парк оборудования (приводы штанговых насосов, насосные агрегаты системы ППД, магистральные насосы и насосы системы подготовки нефти типа НК и др.) на обслуживание и ремонт по фактическому

техническому (ФТС) состоянию. Организационная структура и форма оперативного управления ТО и Р оборудования по ФТС определяется руководством предприятия. Исходными данными для установления периодичности ТО, диагностического контроля и регламентных остановок являются показатели надежности каждого типа оборудования, информация о режимах и условиях эксплуатации, отказа, наработки и т.д.

Система ТО и Р оборудования по фактическому техническому состоянию включает:

  1. Контроль технического состояния оборудования

– контроль технических параметров по нормативам (визуальный, инструменталный )

- техническое диагностирование:

2.- Техническое обслуживание:

- ежедневное;

- периодическое (плановое регламентированное)

3. Ремонт по фактическому техническому состоянию:

- плановый (по фактическому техническому состоянию);

- внеплановый (аварийный).

Для проведения технического обслуживания и ремонта оборудования по ФТС обязательно проведения контроля фактического технического состояния с оценкой работоспособности оборудования и прогнозирование условий его дальнейшей эксплуатации. Основными задачами контроля технического состояния оборудования являются:

- объективная оценка ФТС оборудования, выявление дефектов и изношенных частей;

- определение объема ремонтных работ и перечня необходимых для ремонта узлов и деталей;

- определение правильности эксплуатации и качества ремонтных работ.

При проведении контроля технического состояния оборудования осуществляется:

- визуальный контроль, характеризующий общее техническое состояние и комплектность оборудования;

- -инструментальный (измерительный) контроль;

- техническое диагностирование.

Визуальный контроль технического состояния проводится с целью

выявления поверхностных дефектов в сварных соединениях и основном металле, которые могут возникнуть в процессе монтажа и эксплуатации. Визуальный контроль технического состояния оборудования выполняется перед проведением измерительного и неразрушающего методов контроля невооруженным глазом или с применением оптических приборов. При визуальном методе контроля технического состояния оборудования проверяются и выявляются:

- механические повреждения (разрывы, изломы, раковины, вмятины);

- расслоения, закаты, трещины в основном металле;

- дефекты резьбы;

- дефекты деталей и сборочных единиц;

- трещины в сварных швах, прерывание швов;

- ослабление крепления болтовых соединений;

- комплектность оборудования;

- правильность функционирования деталей и сборочных единиц;

- исправность электрооборудования, КИП и А.

Инструментальный (измерительный) контроль технического состояния оборудования проводят с целью определения соответствия геометрических размеров деталей и сборочных единиц требованиям нормативно-технической документации, определения допустимости, выявленных при визуальном контроле, повреждений основного металла и сварных соединений.

Для измерения формы и размеров оборудования, сборочных единиц, деталей, сварных соединений, дефектов поверхностей должны применяться исправные, прошедшие метрологическую проверку инструменты.

При инструментальном (измерительном) контроле деталей, сборочных единиц, сварных соединений оборудования определяют размеры:

- повреждения резьб;

- механических повреждений основного металла;

- деформированных участков;

- изношенных поверхностей;

- дефектных участков сварных швов;

- коррозийных участков;

- отклонения от формы и расположения поверхностей деталей.

Техническое диагностирование включает оперативное, плановое и неплановое диагностирование оборудования:

- оперативное диогностирование проводится по графикам текущих обследований в соответствии с прграммой;

- плановое диагностирование проводится 1 раз в 3 месяца (не реже);

- неплановое диагностирование проводится на основании информации (заявки) эксплуатирующей или сервисной организации.

Для оценки технического состояния наземного оборудования применяется вибрационная диагностика, диагностика методом ваттметграфирования, диагностика с использованием метода магнитной памяти, диагностирование методом резонансных колебаний.

Вибрационная диагностика СК позволяет определять техническое состояние подшипниковых узлов, крепление оборудования к раме и фундаменту, состояние электро двигателя и его подшипников.

Диагностика методом ваттметграфирования позволяет определить состояние балансировки СК, дефекты редуктора, клиноременной передачи, глубинного штангового насоса.

Диагностика с использованием метода магнитной памяти и резонансных колебаний позволяет определить напряженность в металле, выявить трещины раковины несплошности в металлоконструкциях и сварных соединениях.

По результатам технического диагностирования составляется акт технического состояния.

ТО и Р оборудования проводится в соответствии с инструкциями, разработанными для каждого типа оборудования, эксплуатируемого на предприятии, где предусматривается порядок проведения и организации ТО, диагностирования и ремонта оборудования.

Примерный комплекс работ, выполняемых при техническом обслуживании и ремонте нефтепромыслового оборудования по ФТС привода штангового насоса.

При ежедневном техническом обслуживании производится внешний осмотр и контроль:

- состояния защитных ограждений, площадок, лестниц;

- крепления узлов, деталей;

- нагрева подшипниковых узлов, редуктора;

- уровня масла в картере редуктора и его качества;

- состояния штанговращателей;

- состояния клиноременной передачи, тормоза (при необходимости производят подтяжку и регулировку);

- наличие необходимых надписей и табличек.

Проведенные при контрольном осмотре работы и выявленные замечания фиксируются в журнале учета технического состояния оборудования (вахтовом журнале).

При регламентированном периодическом техническом обслуживании производятся следующие работы:

- проверка центровки и горизонтальности оборудования;

- проверка и протяжка всех резьбовых соединений;

- проверка состояния всех узлов оборудования;

- проверка уровня масла, смазка узлов в соответствии с картой смазки;

- проверка состояния электрооборудования, КИП и А;

- проверка и регулировка клиноременной передачи, замена ремней;

- проверка состояния тормозных устройств, замена быстроизнашивающихся деталей;

- проверка герметичности уплотнений, замена уплотнительных элементов;

- проверка заземления.

Выполненные при ТО работы и выявленные неисправности фиксируются исполнителем в журнале учета планового ТО, контроля технического состояния и ремонта оборудования, в котором указывается:

- дата проведения обслуживания;

- вид технического обслуживания и произведенные работы;

- выявленные дефекты и неисправности;

- наработка между техническими обслуживаниями;

- количество замененных деталей и сборочных единиц;

- расход и стоимость деталей и материалов;

- время простоя оборудования.

Ремонт оборудования по техническому состоянию производится по результатам диагностирования оборудования сервисным предприятием и может быть плановым и неплановым.

Плановый ремонт проводится по годовым и месячным планам-графикам ремонта оборудования (замены, модернизации), разработанных на основании прогнозных данных технического диагностирования с учетом и корректировкой объемов работ, которые определяются при контроле технического состояния. Планы-графики ремонта оборудования составляются на месяц с учетом дополнительно возникших работ.

Обслуживание и ремонт по фактическому техническому состоянию имеет ряд преимуществ по сравнению с обслуживанием в системе ППР:

Переход на систему обслуживания контроля технического состояния и ремонта оборудования по техническому состоянию позволит получить экономический эффект за счет:



Краткие сведения о приборах и системах

технической диагностик элементов станков- качалок


  1. Тест – СК, НПП «РОС», г. Пермь.

Двухканальный прибор с программным обеспечением предназначен для диагностики и балансировки станков-качалок методами вибродиагностики и ваттметграфирования, определения дефектов электродвигателя, редуктора, ременной передачи, глубинного насоса.

  1. Камертон – К, НПП «РОС» г. Пермь.

Восьмиканальный анализатор сигналов на базе переносного компьютера для оперативной оценки технического состояния и диагностики дефектов металлоконструкций по спектральному и модальному составу пространственных резонансных колебаний контролируемых элементов при ударных воздействиях, регистрируемых при помощи вибродатчиков. При наличии специальных программ прибор позволяет диагностировать запорную арматуру, сварные и фланцевые соединения трубопроводов.

3. Диагностическая система «ДИЭС» ЗАО «Промсервис» , г. Дмитровград. Виброанализатор с программный обеспечением для определения дисбаланса СК, дефектов редуктора, электродвигателя и их крепления. Система диагностики универсальная, может использоваться для экспертизы любого вращающегося оборудования.

4. ННК – 1М – 4, ООО «Энергодиагностика», г. Москва.

Четырехканальный прибор с программным обеспечением для измерения, регистрации и обработки данных диагностики напряженно деформированного состояния оборудования и конструкций с использованием метода магнитной памяти металла.
Система диагностики универсальная, может быть использована для экспертизы элементов маталла конструкций любого оборудования.

  1. Баланс – СК, НПП «РОС» , г. Пермь.

Прибор с токовыми клещами для проведения оперативной балансировки станков-качалок с использованием ваттметграмм.

Визуальный анализ ваттметграммы позволяет подготовленному пользователю проводить диагностику состояния штангового насоса и поиск дефектов по форме сигналов непосредственно на месте.

Перечень работ, назначаемых по техническому состоянию СК


Применение метода ваттметграфии для диагностики

дефектов оборудования

Для регистрации ваттметграмм применяется прибор «Тест-СК». Этот прибор предназначен для проведения комплексной диагностики станков-качалок.



Схема подключения прибора «Тест-СК» для практического снятия ваттметграмм показана на рисунке


Для проведения измерительных работ необходимо токоведущую жилу кабеля, подключенного к электродвигателю, установить токовые клещи. К этой же жиле подключается изолированный зажим типа «крокодил», идущий к каналу измерения напряжения. Второй провод этого измерительного канала подключается к клемме заземления управления. Канал тока и напряжения коммутируются в специальной коробке, подключаемой к прибору соединительным кабелем. К специальному входу прибора подключается выносная кнопка «К».

В процессе регистрации ваттметрграммы, которая длится от 30 до 40 секунд, прибором рассчитывается активная мощность, потребляемая электродвигателем, и записывается в память. В моменты нахождения балансира в верхнем положении кратковременно нажимается кнопка «К», чтобы зафиксировать этот момент на ваттметрграмме.

Процедура снятия ваттметрграммы достаточно проста, не требует специальной подготовки персонала. Весь процесс регистрации занимает не более 10-15 минут. Основная функция прибора – регистрация и анализ ваттметрграммы работы станков-качалок. Прибор «Тест-СК» позволяет диагностировать техническое состояние штангового насоса, редуктора и приводного электродвигателя.

Анализ формы ваттметрграмм, при помощи прибора «Тест-СК» и прилагаемого к нему программного обеспечения позволяет:

  1. Диагностировать дефекты штанговых насосов. Достаточно уверенно диагностируется до 80% дефектов, определяемых по динамограммам. Преимуществом данного метода является сравнительно невысокая трудоемкость и оперативность проведения работ.

  2. Проводить анализ и контроль технического состояния редуктора. В процессе такого анализа оценивается состояние зубчатых пар и подшипников по валам, оценивается износ и остаточный ресурс редуктора.

  3. Проводить динамическое уравновешивание СК. ( реально, до 60% всех СК разбалансировано, это объясняется низкой эффективностью уравновешивания при помощи токовых клещей).

  4. Определять эффективный КПД всего станка-качалки, включая электродвигатель, редуктор, штанговый насос и гидравлическое сопротивление колонны труб и, частично самой скважины.




Технические параметры прибора «Тест-СК»

Диапазон регистрируемой мощности, без дополнительных трансформаторов, кВт

0,05

200

Длительность регистрации ваттметрграммы

до 40 с

Объем памяти для хранения ваттметрграмм

400 ед.

Частотный диапазон виброканала, Гц.

5 - 5000

Разрешение графического ЖКИ

64 -* 128

Диапазон рабочих температур, град.

-20 - +60

Время работы от внутреннего источника

6 час.

Вес прибора без датчиков

1,0


В состав встроенных функций прибора «Тест-СК» входит регистрация и анализ спектров вибросигналов, регистрируемых на электродвигателе и редукторе станка-качалки при помощи вибродатчика. Одноканальный анализатор вибросигналов, необходимый для этого, расположен в корпусе прибора «Тест-СК». Это расширяет возможности прибора, т.к. позволяет диагностировать подшипники качения двигателя и редуктора СК.
Диагностика глубинного штангового насоса
При помощи анализа формы ваттметрграммы можно диагностировать следующие дефекты штанговых насосов:

1.Контролировать дефекты в насосе, обусловленные неправильной настройкой насоса, наличием заеданий различной природы в насосе и колонне труб.

2.Контролировать утечки в приемном и нагнетательном клапанах насоса.

3.Выявлять режимы откачки до уровня жидкости в скважине.

4.Контролировать наличие парафина в скважине.

5.Определять общую эффективность работы насоса.
Диагностика дефектов редуктора и электродвигателя
Ваттаметрограмма, в отличие от динамограммы позволяет проводить анализ не только состояния штангового насоса, но и оперативно и без разборки оценивать состояния редукторов станков-качалок.
Балансировка станка-качалки
Проблема динамической балансировки станков-качалок решается в настоящее время при помощи стандартных токовых клещей. Однако этот метод, при своей простоте для двигателей станков-качалок мало пригоден. Это объясняется тем, что у асинхронных электродвигателей ток холостого хода превышает 50% от номинального значения, и является практически полностью реактивным. В результате более половины всех СК работает в разбалансированном режиме, что увеличивает нагрузку на привод, изнашивая его,и приводит к увеличению энергопотребления на единицу продукции.

Наиболее эффективно уравновешивание СК проводить при помощи анализа ваттметрграмм. При нормальном уравновешивании СК амплитуда двух пиков потребляемой мощности, при подъеме жидкости и опускании колонны штанг, примерно одинакова.

В приборе «Тест-СК» реализованы все функции для проведения оперативной балансировки привода, включая расчет оптимального значения (положения) груза по итогам опытного изменения момента от груза.

Если груз избыточен, то большую амплитуду мощность имеет при спуске колонны штанг.

Если масса груза мала (точнее говоря, мал момент от груза), то большая мощность затрачивается при подъеме жидкости. При опускании колонны штанг от электродвигателя потребляется небольшая мощность.
Определение эффективного КПД станка-качалки,

планирование ремонтных работ
Важным достоинством применения ваттметграммы для диагностики состояния СК является возможность определения «полного или эффективного КПД станка-качалки». Под этим термином понимается, какая часть энергии, потребляемой электродвигателем из питающей сети, расходуется непосредственно на подъем жидкости из скважины. При этом потери на трение жидкости в скважине не учитываются. В данном случке не идет речь о точном расчете КПД как отношения полезной к затраченной работе, это скорее всего, сравнение мощности потерь с переменной составляющей мощности.

Для определения полезно затраченной мощности определялось мощность потерь в приводе. Количественно она приравнивалась к величине потребляемой мощности в момент нахождения балансира в мертовых точках. Далее из полной мощности вычиталась мощность потерь в СК. Полученная разность рассматривалась далее как полезно затрачиваемая мощность, которая являлась основной для расчета эффективного КПД станка-качалки.

Расчет КПД выполняется на месте, при помощи прибора «Тест-СК», что многократно повышает оперативность проведения оценки технического состояния станка-качалки. Положительным является также то, что можно определять эффективность работы добывающего оборудования, своевременно выводя из работы неэффективные скважины.

Определение мест установки датчиков для проведения измерений

вибрации узлов диагностируемого оборудования
Пригодность эксплуатируемого оборудования для вибродиагностики должна обеспечиваться при его проектировании, монтаже и эксплуатации конструктивными решениями, определением средств диагностики. При конструировании монтаже и эксплуатации оборудования необходимо как можно точнее определить места установки вибродатчиков, которые требуется устанавливать с учетом местонахождения устраняемой неисправности.

Как правило, размещение вибродатчиков должно быть максимально приближено к диагностируемому узлу и их установка осуществляться на подготовленные поверхности жестких элементов конструкции.

При выборе места установки датчиков должны учитываться также резонансные свойства конструкции. Число стыков деталей на путях прохождения выбросигналов от диагностируемой детали к месту установки датчика должно быть минимальным.

Направление оси вибродатчика, по которой производится измерение, необходимо ориентировать по линии действия силы, вызывающей вибросигнал. Возможность установки вибродатчика обеспечивается созданием ответствующих площадок (на фланцах, бобышках, приливах и т.д.), либо установки специальных крепежных элементов (болтов, гаек с площадками под вибродатчик) и взамен штатных, либо установкой специальных кронштейнов.

В вибродиагностике машин широко используют пьезоэлектрические виброобразователи (пьезодатчики), обычно малогабаритные, что облегчает задачу по выбору мест их установки.

Места установки вибродатчиков, которые будут использоваться только в случаях необходимости для специальных исследований при возникновении неисправностей при эксплуатации, следует указывать в технической документации машины и Регламенте проведения виброизмерений предприятия. Кроме того, должны быть указаны способы крепления вибрадатчиков, технология прокладки электропроводки от вибродатчика к средствам диагностики и возможности использования других сигналов, например, сигналов частоты вращения роторов.

Поскольку реакции механических систем на возбуждение механическими колебаниями определяются сложными физическими процессами, то при измерении даже на одном элементе агрегата в близких друг к другу точках ввода может наблюдаться различный характер исследуемых колебаний.

Это особенно важно для высокочастотной составляющей вибросигнала, часто определяемой различными типами распространения высокочастотных колебаний по поверхности.

Важно производить замеры вибрации в одних и тех же местах, называемых контрольными (штатными) точками измерения вибрации.

Обычно измерения параметров вибрации в контрольных точках производятся на подшипниковых опорах агрегата, корпусе агрегата и на анкерных фундаментных болтах, рисунок 2, 3.

Абсолютную вибрацию (при диагностировании большинства механических дефектов) рекомендуется измерять в трех взаимно перпендикулярных направлениях: вертикальном, горизонтально-поперечном и осевом. Преобразователи для измерения горизонтально–поперечной составляющей вибрации крепят на уровне оси вала против середины длины опорного вкладыша подшипника. Осевую составляющую вибрации следует измерять в точке, максимально приближенной к оси вала на корпусе опоры подшипника вблизи горизонтального разъема между крышкой и корпусом. Вертикальную составляющую вибрации измеряют на верхней части подшипника над серединой его вкладыша.

Допускается измерение вертикальной, горизонтальной и осевой составляющих вибрации путем установки на верхнюю часть крышки подшипника трехкомпонентного вибродатчика для измерений вибрации во взаимно перпендикулярных направлениях совпадающими с главными осями агрегата.


Рис.2. Типичные контрольные точки измерений вибрации на корпусе подшипника



Рис . 3. Схема расположения точек измерения вибрации на агрегате:
Если невозможно проведение измерений по трем главным направлениям в зоне одного подшипника или требуется минимизация количества замеров, то допускается измерение вибрации по двум направлениям: осевом и одном из поперечных направлений. Предпочтение отдается поперечному направлению, как правило соответствующему направлению минимальной жесткости системы. Допускается также осевую вибрацию привода и других узлов агрегата измерять только у подшипника свободного конца вала. Измерение вибрации при диагностировании опорных подшипников качения производится на подшипниковых опорах в поперечном направлении, желательно в нижней части опоры, как показано на рисунке.



Рис .4. Направления и точки измерения вибрации электрической машины

при диагностировании механической (а) и электромагнитной (б) систем.
Точки и направления измерения сигнала вибрации для диагностирования моделей механической и электромагнитной систем электрических машин различны. На рис.4 (б) показаны основные точки измерения сигнала вибрации на корпусе машины при вибродиагностировании ее электрической несимметрии. В ряде случаев эти точки при измерении поперечной составляющей вибрации могут совпадать с точками измерения вибрации на подшипниковых опорах.

Нарушения гидродинамики потока, например, кавитацию, во многих случаях следует контролировать, измеряя сигнал вибрации на корпусе насоса в районе входного патрубка.

Датчик следует закреплять так, чтобы его измерительная ось совпадала с нужным при измерении направлением. Как правило, измерительная ось перпендикулярна плоскости крепления датчика (его рабочей поверхности). Цель измерения и анализа вибрации обычно диктует расположение мест крепления пьезодатчика на исследуемом объекте.

Эскиз – качалки с указанием мест проведения контроля методом




магнитной памяти металла

Литература:


  1. Бухаленко Е.И., Абдулаев Ю.Г. Монтаж, обслуживание и ремонт нефтепромыслового оборудования. М., Недра, 1974.

  2. Гельберг В.Т., Пекелис Г.Д. Ремонт промышленного оборудования. М., Высшая школа, 1971.

  3. Раабен А.А., Шевалдин П.Е., Максутов Н.Х. Монтаж и ремонт бурового и нефтепромыслового оборудования. М., Недра, 1980.


Подписано в печать 3.07.2006 г.

Формат 60Ч84/16

Печать RISO 2,5 уч.-изд.л. 2,4 ус.печ.л.

Тираж 50 экз. Заказ № 45

ТИПОГРАФИЯ

АЛЬМЕТЬЕВСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО

НЕФТЯНОГО ИНСТИТУТА


423452, Татарстан, г. Альметьевск, ул. Ленина, 2







Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации