книги / Эксплуатация оборудования для бурения скважин и нефтегазодобычи

совершенствования системы технического обслуживания и ремонта оборудования;

разработки плана модернизации оборудования; обеспечения требований промышленной безопасности при

эксплуатации оборудования.

При этом преследуются следующие цели:

количественная оценка и анализ надежности оборудования, выявление закономерностей возникновения отказов;

выявление оборудования (узлов), лимитирующего надежность технологических систем бурения, добычи и подготовки нефти и газа; и своевременное принятие мер по повышению эффективно­ сти его эксплуатации, определение ресурса основных деталей и сборочных единиц до их замены или ремонта;

изучение характера и причин возникновения отказов обору­ дования;

выявление и оценка конструктивных, технологических и экс­ плуатационных факторов, снижающих надежность оборудования и влияющих на величину затрат труда, времени и средств при ремонте;

уточнение норм расхода запасных частей; разработка предложений по совершенствованию существую­

щей системы ТО и Р; оценка эффективности мероприятий по повышению надежно­

сти и экономичности работы оборудования.

Для оценки надежности оборудования определяются следую­ щие показатели:

безотказности,

ремонтопригодности,

долговечности,

сохраняемости, комплексные показатели надежности.

Сбор информации о надежности оборудования должен прово­ диться средствами автоматизированной системы управления (АСУ) с начала его использования по назначению (в дальнейшем «эксплуатации») обслуживающим персоналом и предусматривать проведение постоянных, периодических и (или) разовых наблю­ дений.

Информация хранится в базе данных системы АСУ предпри­ ятий и классифицируется на следующие виды:

базовую,

первичную,

выходную.

Источниками информации для системы сбора и обработки данных являются:

эксплуатационная и ремонтная документация; результаты периодических осмотров и диагностических кон-

тролей оборудования; результаты расследования отказов оборудования;

отчетные материалы по выполнению плановых и внеплановых ремонтных работ;

материалы специальных исследований и испытаний. Предпочтительно, чтобы функциональная структура системы

сбора и обработки данных о надежности оборудования была трехуровневой, однотипной для всех уровней и отличалась толь­ ко степенью детализации, исходя из конкретных задач, решаемых на этих уровнях.

На уровне территориального производственного предприятия (ТПП) должны осуществляться:

ведение базы данных имеющегося в эксплуатации оборудова­ ния;

сбор, оформление и передача информации по отказам, нара­ боткам, ремонтам, диагностическим контролям оборудования в филиал нефтегазодобывающего общества;

формирование периодических сводок по наработке оборудо­ вания;

ведение базы данных отказов; ведение базы данных ремонтов, диагностических контролей.

На уровне филиала нефтегазодобывающего общества должны осуществляться:

получение, накопление, обработка и систематизация данных уровня ТПП;

расчет показателей надежности оборудования; анализ показателей надежности оборудования;

разработка перечня мероприятий по повышению надежности оборудования и передача его для рассмотрения в нефтегазодобы­ вающее общество;

доступ к базе данных системы уровня ТПП; контрольное, выборочное или систематическое решение

функциональных задач уровня ТПП; передача информации в нефтегазодобывающее общество;

контроль за функционированием системы на уровне ТПП; подготовка и оформление отчетной документации.

На уровне нефтегазодобывающего общества должны осущест­ вляться:

анализ данных, поступающих с уровня филиалов общества; координация работ по сбору и обработке информации; разработка основных направлений работ нефтегазодобываю­

щего общества по повышению надежности оборудования.

Предприятия всех уровней должны нести ответственность за сохранность и целостность данных системы, ведение архивов.

Процесс сбора данных по отказам, наработкам, ремонтам и принятия решений для всех уровней пользователей должен быть максимально автоматизирован.

Общие требования к статистической информации о надежно­ сти оборудования:

единство и единообразие кодирования всех отказов оборудо­ вания;

однозначность определения неработоспособного состояния оборудования;

унификация методов сбора, хранения и корректировки ин­ формации;

обеспечение полноты и корректности информации; возможность получения информации в необходимой для дан­

ной задачи форме.

Для обеспечения соответствующего качества собираемых све­ дений информация об отказах оборудования должна быть досто­ верной, полной и непрерывной. Достоверность информации об отказах оборудования достигается точным учетом времени его работы, моментов возникновения отказов и времени, затрачивае­ мого на их устранение.

Полная информация достигается точным учетом условий экс­ плуатации оборудования и режимов его работы.

Для непрерывности информации нельзя допускать перерыва в процессе регистрации отказов.

о б р а б о т к а э к с п л у а та ц и о н н о й и н ф о р м а ц и и

ПО ОТКАЗАМ

Собранная первичная статистическая информация об отказах оборудования подвергается систематизации, анализу, обобщению и предварительной обработке. Эти работы обычно весьма трудоемки и связаны с большой затратой времени.

Трудоемкость этих работ значительно снижается при исполь­ зовании средств вычислительной техники.

Критерии отказов и предельных состояний оборудования устДнавливают в соответствующих разделах эксплуатационной до­ кументации с Целью однозначного определения его технического состояния.

Критериями отказов оборудования являются: Прекращение функционирования;

снижение за пределы допустимого уровня следующих экс­ плуатационных параметров:

продолжительностью наблюдений (сбора данных) в течение двух лет.

В случае интенсивного роста числа отказов оборудования, а также при оценке показателей надежности вновь установленного (модернизированного) оборудования, проводимой по результатам эксплуатационных испытаний, период наблюдений может быть ограничен.

Предварительная обработка информации состоит в ее уточне­ нии и проводится с привлечением специалистов служб предпри­ ятия.

При этом:

проверяются полнота, достаточность и достоверность инфор­ мации;

исключаются данные, не относящиеся к отказам оборудо­ вания;

уточняются причины отказов; проверяется информация о продолжительности ремонта.

При необходимости данные уточняются по записям в журна­ лах оперативного персонала ТПП, дубликатам извещений об от­ казах.

За период наблюдений в базу данных (БД) системы сбора и обработки информации о надежности должны быть внесены сле­ дующие сведения:

дата; время отказа;

отказавший узел (деталь); причина отказа конкретного вида оборудования;

наработки между отказами, в число которых входят также все наработки между отключениями, не относящимися к отказам оборудования;

суммарная наработка оборудования за период наблюдений; суммарная наработка оборудования (узлов, наработка которых

регламентирована другими НТД) с начала эксплуатации, момен­ та проведения последнего текущего, среднего и капитального ре­ монтов;

суммарное время, затраченное на ремонт; данные о числе пусков (включений).

С учетом требований ГОСТ 27.310, ГОСТ 27.003 проводится

классификация информации и формирование следующих вы­ борок:

по конкретным типам оборудования; по группе однотипного оборудования, эксплуатирующегося в

статистически однородных условиях (режимы работы, сроки и условия Эксплуатации, загруженность);

ной вероятности между отдельными значениями случайной ве­ личины или число элементов совокупности, имеющих опреде­ ленное значение случайной величины. Простейшая форма зада­ ния ряда распределения - таблица, в которой должны быть пе­ речислены возможные значения случайной величины и соответ­ ствующее им число элементов совокупности (частоты) или веро­ ятности (частости).

Ряды распределения часто удобнее представлять интерваль­ ными, и в этом случае весь диапазон исследуемой величины раз­ бивают на интервалы (разряды) и подсчитывают число элемен­ тов совокупности Дл,-, приходящееся на каждый интервал. Для этого выписывают наименьшее и наибольшее значения исследуе­ мой случайной величины (т.е. первый и последний члены ряда распределения) и определяют зону рассеивания, которая равна разности между этими членами.

Число интервалов (разрядов), на которые делится найден­ ная зона рассеивания, рекомендуется выбирать в пределах от 8 до 12.

По данным таблиц строят эмпирические функции плотностей вероятностей в виде гистограмм или полигонов распределения.

Гистограммы строят для непрерывных случайных величин. По оси аосцисс в выбранном масштабе откладывают интервалы, по оси ординат - величины, пропорциональные частостям (или частотам), - высоты прямоугольников. Условно считают, что в каждом интервале случайная величина распределена равно­ мерно.

Полигоны строят для дискретных случайных величин. По оси абсцисс откладывают возможные значения случайной величины, по оси ординат - величины, пропорциональные частостям (или частотам). Полагают, что все значения случайной величины, по­ павшие а один и тот же интервал, равны по величине середине этого интервала.

По результатам группировки исходных статистических дан­ ных легко вычислить основные числовые характеристики изу­ чаемой случайной величины - среднее арифметическое значение н среднее квадратичное отклонение.

Пример 1,1. В результате наблюдений за работой буровых ус­ тановок получены следующие данные о наработках до первого отказа коробки скоростей электропривода этих установок (табл. 4.5). Под наблюдением находилось 64 изделия.

Необходимо определить эмпирическую функцию плотности распределения наработки коробки скоростей до первого отказа и вычислить ее числовые характеристики.

Минимальное значение наработки равно 4 ч, максимальное

Порядок расчета числовых характеристик к примеру 1.1

Г;, = 447 ч и 5* = J443680-4472 = 494 ч.

Для оценки показателей надежности используются формулы, приведенные в разделе 4.1, и результаты группировки исходных статистических данных. Последовательность оценки показателей безотказности рассмотрим на примере.

Пример 1.2. По статистическим данным о наработках до пер­ вого отказа коробок скоростей электропривода буровой установ­ ки, приведенным в примере 1.1, необходимо оценить показатели

интервалам времени работы коробок скоростей электропривода, приведенные в табл. 4.6. При этом объединим интервалы 5-7 и 8- 11, так как начиная с пятого интервала число случаев (отка­ зов), попавших в каждый интервал, мало (0-2). В результате объединения величина интервалов будет неравномерной. Все вы­ числения для удобства сведены в табл. 4.8.

По данным табл. 4.8 построены зависимости показателей без­ отказности от времени (рис. 4.2).

Средняя наработка до отказа и среднее квадратичное откло­ нение наработки до отказа коробки скоростей электропривода равны соответственно выборочным среднему арифметическому значению и среднему квадратичному отклонению и подсчитаны в примере 1.1.

но