Комплексное диагностическое обеспечение газотранспортных предприятий РАО "ГАЗПРОМ" Усошин, Владимир Аполлонович

Введение к работе

Актуальность работы. Продолжающийся экономический спад в России затроігул все стороны хозяйственной деятельности РАО "Газпром". Существенно сократились объемы поставок новой техники на предприятия отрасли, в то время как технический ресурс эксплуатируемого парка ГПА практически исчерпан. Одним из направлений выхода из создавшейся ситуации является построение эффективного диагностического обеспечения, которое позволило бы обоснованно продлевать время жизненного цикла каждого агрегата. Анализ, проведенный по агрегатам типа ГПС-10, показал, что увеличение межремонтного периода (T„,) на 15% за счет внедрения системы технического обслуживания оборудования компрессорных станций по фактическому состоянию дает сокращение количества капитальных ремонтов на 0.7 в год, а увеличение T_ra на 40% - на 2,5 капитальных ремонта (на 24 ГПА). Особенно' эффективно применение диагностики ГПА на ранней стадии обнаружения неисправностей [13]. Так, использование развитого диагностического обеспечения (при вероятности обнаружения зарождающегося дефекта не ниже 0.87) для системы из 24 ГПА транспортного типа позволяет достичь вероятности безотказной работы Рб.р.=0.96 при постоянном резерве ГПА не более 15%. Тем не менее, на сегодняшний день системный подход к рассматриваемой проблеме практически отсутствует [3,4,5].

Наиболее актуальным и перспективным техническим решением в данном направлении следует считать принятие (февраль, 1997г.) целевой комплексной программы (ЦКП) по созданию основ отраслевой системы диагностического обслуживания (ОСДО) газотранспортного оборудования компрессорных станций магистральных газопроводов (КС МГ). Впервые в отрасли обоснована широкомасштабная программа, в которой дается весь перечень актуальных задач до 2000 года. ЦКП регламентирует общий подход к построению и развитию комплексного диагностического

обеспечения (ДО) для газотранспортных предприятий отрасли. При практической реализации данной программы необходимо решить ряд проблем, основными из которых является разработка эффективных алгоритмов оптимизации большого числа возможных структур ДО.

Цель диссертационной работы. Разработка и построение комплексной системы диагностического обеспечения и исследование результатов ее внедрения в региональных газотранспортных предприятиях как необходимого условия для перехода отрасли на ресурсосберегающую систему эксплуатации оборудования компрессорных станций.

Основными задачами исследования являются;

1.Выполнить анализ эффективности диагностического обслуживания газотранспортных предприятий отрасли и определить показатели, наиболее существенно влияющие на внедрение и эксплуатацию комплексного диагностического обеспечения (ДО).

1. Разработать математическую модель отраслевой системы диагностического обеспечения для региональных газотранспортных предприятий.

2. Провести исследование математической модели диагностического обеспечения на основе анализа стоимостных и вероятностных показателей эксплуатации системы.

3. Разработать методику оптимизации диагностического обеспечения на базе интегрального показателя полезности решения по выбору вариантов системы.

4. Разработать принципы построения систем автоматического диагностирования ГПА и создания на их основе технических средств, как необходимых компонентов формирования наиболее развитых по составу вариантов диагностического обеспечения .

5. Провести экспериментальные исследования и внедрение элементов комплексной системы ДО в региональных газотранспортных предприятиях.

Научная новизна:

1. Впервые в отрасли на базе целевой комплексной программы рассмотрены методологические основы для объединения и формализации всех используемых методов и средств диагностирования в рамках единой ОСДО с общими целями и задачами .

2. Разработаны принципы построения иерархических связей между отдельными компонентами диагностического обеспечения.

3. Получена аналитическая зависимость, определяющая взаимосвязь стоимостных и вероятностных параметров, влияющих на эффективность эксплуатации системы ДО.

4. Исследован перечень существующих технических решений па эксплуатации ГПА и предложена классификация обобщенных диагнозов по определению его технического состояния.

5. Проведен анализ степени влияния основных параметров оптимизационной модели на количественное изменение полезности решения по выбору ДО. В результате установлено, что внешняя среда эксплуатации ГПА оказывают влияние до 10% от максимального значения интегрального показателя полезности решения; используемые экспертные оценки — не более 3%; техническое состояние ГПА — не более 1%.

6. Разработаны экспертные таблицы для формирования исходных данных обобщенной модели и предложена процедура определения условных относительных затрат для оценки интегрального показателя полезности решений по выбору варианта диагностического обеспечения.

7. Предложено формализованное описание процедуры построения алгоритма функционирования системы автоматического диагностирования (САД) и на ее основе разработаны прикладные модули программной поддержки диагностического обеспечения.

8. Впервые в отрасли разработаны переносные технические средст
ва со встроенными функциями системы автоматического диагностирова
ния, новизна которых подтверждена положительными решениями по

заявкам на изобретения.

Практическую значимость для региональных газотранспортных предприятий составляют разработанные структуры базового диагностического обеспечения газотранспортных предприятий с учетом требований целевой комплексной программы по построению отраслевой системы диагностического обслуживания ГПА в условиях КСМГ[1,5].

Предложенные прикладные алгоритмы диагностирования на основе параметров вибрации и мехвеличин положены в основу создания опытной системы автоматического диагностирования (САД) ГПА [7,8,10]. На основе САД ГПА разработан портативный интеллектуальный сборщик данных "АИД-коллектор" [9, 11]. Практическое значение имеет также разработанные алгоритмы и программное обеспечение по расчету оптимального варианта структуры ДО для конкретных ГТП [5 ].

Реализация и внедрение результатов работы. Результаты диссертационной работы внедрены в предприятиях "Самаратрансгаз" и «Мос-трансгаз», а также проведены контрольные расчеты и переданы для внедрения в ГТП «Лентрансгаз», "Тюментрансгаз", "Севергазпром" и "Пермтрансгаз". Разработанная под руководством автора научно-техническая продукция в виде алгоритмов и прикладных программ конфигурирования элементов диагностического обеспечения, оптимизационных расчетов по количественному обоснованию процедуры выбора системы ДО, системы автоматического диагностирования, а также автоматический идентификатор дефектов-коллектор переданы в ИТЦ "Орг-техдиагностика" и рекомендованы к внедрению по всем региональным предприятиям РАО "Газпром" [8].

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на заседании секции «Диагностика энергомеханического оборудования и газопроводов» НТС РАО «Газпром» (1997 г.), а также на XIV - XVI международных тематических семинарах «Диагностика оборудования компрессорных станций» (1993-1996 г г.). Первой 6

международной конференции "Энергодиагностнка" (1995 г.), на II-VI международных деловых встречах "Диагностика" (1993-1997 г.г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 печатных работ и получены два положительных решения по заявкам на изобретения, а также разработана методика оптимизации системы диагностического обеспечения региональных ГТП.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на 128 страницах основного текста, содержит 45 рисунков, 21 таблицу, список литературы из 136 наименований и приложение.