- декабря 2023
- Доклады на совещании
- Результаты работы
- Цель работы:
- Результаты:
- Таблица 1:
- Первая группа:
- Вторая группа:
- Третья группа:
- Рисунок 2. 3D-модель ГТУ с помощью программы Аnsys
- Технические решения для повышения надежности газотурбинного агрегата
- Элементы конструкции ГПА с возможными отказами
- Результаты исследования
- Метод параметрической диагностики
- Анализ неисправностей
декабря 2023
Невский завод принял участие в совещании Итоги работы газотранспортных обществ и ПХГ по эксплуатации компрессорных станций ПАО Газпром за 2023 год
В декабре 2023 года в Уфе состоялось ежегодное совещание Итоги работы газотранспортных обществ и ПХГ по эксплуатации компрессорных станций ПАО Газпром за 2023 год. В событии приняли участие руководители и специалисты профильных Департаментов ПАО Газпром, главные инженеры, начальники инженерно-технических центров и отделов ПОЭКС дочерних обществ, а также представители отечественных компаний-производителей оборудования и материалов.
Доклады на совещании
Участники совещания обсудили актуальные вопросы работы компрессорных станций и подготовки дочерних обществ к осенне-зимнему периоду эксплуатации в период пиковых нагрузок.
- Юрий Щурский, Начальник Управления монтажа, пусконаладки и гарантийного обслуживания, выступил на тему Опыт эксплуатация ГПА-32 Ладога.
- Александр Скороходов, заместитель генерального конструктора по НИОКР и ПИР, представил доклад на тему Комплексная система удалённого мониторинга газоперекачивающих агрегатов ГПА-32 Ладога.
Результаты работы
Делегаты совещания посетили выставку инновационной и высокотехнологичной продукции для нефтегазовой отрасли, которая прошла на площадке Управления аварийно-восстановительных работ Газпром трансгаз Уфа.
Цель работы:
Повышение надёжности ГПА является основной целью моей работы. Работа позволит добиться надежности на объектах добычи углеводородного сырья.
Результаты:
- Проведен анализ неисправностей, возникающих в процессе эксплуатации газотурбинной установки (ГТУ).
- Проведен анализ методов неразрушающего контроля ГТУ.
- Определена оптимальная форма технического обслуживания ГТУ.
- Проведен расчет термогазодинамических параметров ГТУ.
В качестве привода обычно используют газовые турбины (стационарные, авиационные и судовые) и электродвигатели. Соединение газовой турбины или электродвигателя с центробежным нагнетателем осуществляют либо через повышающий редуктор (обязательно для электропривода и, как исключение, для некоторых типов газовых турбин), либо непосредственно через муфты.
– Основное технологическое оборудование компрессорных станций (КС), он обеспечивает необходимый режим транспортировки газа по магистральному газопроводу. ГПА КС состоит из центробежного нагнетателя (ЦН) и привода.
ГПА состоит из трех частей (см. рис. 1): газотурбинная установка; центробежный компрессор (ЦК); воздухоочистительное устройство (ВОУ).
Рисунок 1. Г
ГТУ представляет собой систему, состоящую из газовой турбины, компрессора и камеры сгорания, которая превращает входящие потоки воздуха в электрическую, тепловую и иные виды энергии, пригодные для использования потребителями.
В части нашей работы мы рассматриваем причины отказов ГТУ (см. табл. 1)
Таблица 1:
| Дефекты оборудования | % |
|---|---|
| Ошибки при проектировании | |
| Дефекты монтажа | |
| Дефекты изготовления и ремонта | |
| Дефекты материалов | |
| Нарушения в эксплуатации | |
| Ошибки при управлении | |
| Ошибки при техническом обслуживании |
При всем их разнообразии, исходя из причин, вызвавших отказ, отказы могут быть разделены на три категории:
Первая группа:
Конструктивное разрушение, следствие которого: конструктивные недостатки, ошибки в технологиях производства и документации по эксплуатации.
Вторая группа:
Производственные отклонения, вызывающие случайный разброс или ограниченный срок службы компонентов, случайное неблагоприятное сочетание разброса параметров отдельного элемента в соответствии с установленными допусками и др.
Третья группа:
Неизбежный эксплуатационный отказ, возникающий из-за износа подвижной поверхности и органов рабочего состояния под воздействием силы трения или из-за длительного влияния на пульсирующие и знаковые нагрузки.
Все отклонения, независимо от того, принадлежат ли они к какой-либо группе, рассматриваются по принципам:
Нарушение режима эксплуатации может привести к тяжелым последствиям, вплоть до полного разрушения оборудования.
На сегодняшний день одно из направлений, обеспечивающее бесперебойную поставку природного газа, является повышение надежности и эффективности КС с газотурбинными ГПА.
В связи с этим, исследование и разработка эффективных методов контроля технологических параметров энергетической установки в период функционирования, выявление дефектов и неисправностей на раннем этапе их возникновения являются весьма актуальной проблемой.
Опыт эксплуатации ГПА показывает, что использование комплексных методов диагностики позволяет оптимизировать структуру обслуживания и снизить стоимость ремонта оборудования является наиболее значимым средством повышения качества и надежности эксплуатации КС.
FMEA – метод, целью которого является улучшение процесса на основе анализа потенциальных несоответствий процесса.
Созданную нами 3D – модель ГТУ (см. рис. 2) с помощью программы Аnsys.
Рисунок 2. 3D-модель ГТУ с помощью программы Аnsys
Технические решения для повышения надежности газотурбинного агрегата
С помощью данной программы мы можем задавать входные параметры и видеть процесс работы ГТУ и возможные отказы.
Элементы конструкции ГПА с возможными отказами
Элементы конструкции ГПА, на которых в основном происходят отказы, а также средства их решения с помощью FMEA- команды:
- Рабочие и направляющие лопатки ОК
- Рабочие и направляющие лопатки ТНД
- Подшипники опор ротора
- Нагарообразование – возбуждение резонансных колебаний лопаток турбины
- Элементы камеры сгорания
- Засорение маслофильтров, образование воздушной пробки на входе в нагнетающий маслонасос
Рассчитывается приоритетное число риска (риск потребителя – RPN), которое равно произведению S*O*D. Это число позволяет ранжировать потенциальные отказы по значимости.
- O: Возможность возникновения
- D: Обнаружение
- S: Тяжесть последствий
Результаты исследования
В результате проведенной выпускной квалификационной работы были рассмотрены технические решения по увеличению надежности ГПА в процессе его эксплуатации.
В ходе выполнения работы были решены следующие задачи:
- Проведен анализ неисправностей основных узлов ГТУ, возникающих в процессе эксплуатации
- Определен наиболее эффективный метод диагностики ГТУ
Метод параметрической диагностики
Метод параметрической диагностики позволяет оценить эффективность функционирования ГТУ и распознать причины неисправностей и снижения эффективности, определить их без остановки агрегата. Неоспоримым преимуществом параметрической диагностики является тот факт, что ни один из других методов диагностики не способен достоверно математически описать контролируемый процесс.
Анализ неисправностей
Проведен анализ причин возникновения неисправностей в период эксплуатации, а также классификация неисправностей по группам.
Для снижения количества внезапных отказов при нормальной эксплуатации ГПА необходимо создание систем контроля технического состояния, позволяющих распознавать отказы на ранней стадии их развития, за счет внедрения передовых средств диагностики, а также повышать культуру эксплуатации и получать информацию о показателях надежности энергетического оборудования КС.