11. Что является критериями надежности

Надежность трактуется государственным стандартом как комплексное свойство, состоящее из следующих единичных свойств: безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость.

Безотказность — свойство объекта непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого времени или некоторой наработки. При этом под наработкой понимается как продолжительность работы, измеряемая в единицах времени, так и объем выполненной работы или произведенных действий (километраж пробега, число рабочих циклов, оборотов, запусков и т.п.).

Долговечность — свойство объекта сохранять работоспособность до наступления предельного состояния в расчетных условиях использования при установленной системе технического обслуживания и ремонта.

Сохраняемость — свойство объекта непрерывно сохранять работоспособность в течение всего времени хранения и (или) транспортирования, а также при перерывах в использовании. Для некоторых видов объектов сохраняемость включает требование сохранения установленного запаса работоспособности или же сохранения в заданных пределах показателей безотказности и долговечности.

Ремонтопригодность — свойство объекта, характеризующее его приспособленность к поддержанию и восстановлению работоспособного или исправного состояния путем технического обслуживания и ремонта. Иногда термин «ремонтопригодность» трактуется в более широком смысле, включающем в себя и приспособленность объекта к контролю технического состояния и обнаружению причин отказов. Частным видом ремонтопригодности является восстанавливаемость, характеризующая приспособленность объекта к восстановлению работоспособности без вывода его из эксплуатации.

Критерии надежности линейной части магистральных нефтепроводов

Исправное состояние линейной части магистральных нефтепроводов определяется в основном несущей способностью, герметичностью, а также работоспособностью запорно-регулирующих устройств и состоянием предохранительной арматуры.

Состояние несущей способности и герметичности определяется наличием внутренних скрытых дефектов на момент начала его эксплуатации, наличием износа стенок и старением трубопровода в результате воздействия на него нагрузок.

Возникновение скрытых дефектов обусловливается несовершенством входного контроля сырья на трубных заводах, в результате чего скрытые дефекты не выявляются на заводских испытаниях, а проявляются уже в эксплуатации магистральных нефтепроводов.

Недостаточность заводского контроля также негативно сказывается на герметичности труб.

Одним из определяющих факторов надежности для линейной части магистральных нефтепроводов является состояние поверхности труб, проявление дефектов которой наблюдается на всех этапах строительства трубопроводов.

Критерии надежности НПС

Объекты, входящие в состав нефтеперекачивающих станций (НПС), удобно разбить на три группы, в состав которых входит соответствующее оборудование. По данным статистики основной причиной отказа механотехнологического оборудования НПС являются отказы торцовых уплотнений валов— потеря герметичности при износе поверхности уплотнительных колец, вибрация, чрезмерный нагрев узла уплотнения, нарушение условий эксплуатации(попадание твердых механических примесей в виде песка и окалины в зону контакта при очистке внутренней полости трубопроводов) и т. п.

Значительная часть отказов механотехнологического оборудования также приходится на подшипники, применяемые в насосах, что связано с плохим качеством масла.

Критерии надежности резервуаров

Исправное состояние резервуаров определяется исправным состоянием их несущей способности, герметичностью и работоспособностью их оборудования.

Аварии резервуаров напрямую связаны с наличием скрытых дефектов (трещины, прожоги, непровары и т. п.) и сквозных дефектов малых размеров, которые во время эксплуатации под действием переменных нагрузок (заполнение — опорожнение резервуара) развиваются. На первые три года эксплуатации приходится половина всех отказов, что свидетельствует о невысоком уровне качества строительно-монтажных и ремонтных работ. Следствием этого является тот факт, что 32% аварий происходят во время гидравлических испытаний, а 50% приходятся на первые три года эксплуатации, то есть до первого планового диагностического обследования.

Основными причинами отказов и аварий на резервуарах являются:

• коррозионный износ днища и нижних поясов стенки резервуара;

• дефекты сварных соединений и искажение формы стенки из-за низкого

качества монтажа или неправильного выполнения основания;

• неравномерные осадки и локальные просадки основания;

• склонность некоторых марок стали к старению и хрупкому разрушению

при низких температурах.

Основными причинами хрупкого разрушения резервуаров являются низкое качество материала и низкое качество строительно-монтажных работ.

Критерии надежности газотранспортных систем

Одним из главных факторов, определяющих надежность газотранспортной системы (ГТС), является срок эксплуатации газопроводов и компрессорных станций. По причине массового старения газопроводов и компрессорных станций возникает необходимость выполнения большого объема работ по поддержанию газотранспортной системы в работоспособном состоянии.

Интенсивность отказов существенно зависит от диаметра газопроводов.

Наибольшая интенсивность отказов наблюдается у магистральных газопроводов с диаметром 1220мм, а наименьшая —с диаметром 1420мм.

Среди основных причин отказов на отечественных газопроводах лидируют следующие две:

• коррозия — 29,1% (в том числе стресс-коррозия — 22,5%);

• механические повреждения — 19,4%.

В последнее время на магистральных газопроводах больших диаметров среди аварий по причине коррозии возрастает доля стресс-коррозионных разрушений.

Запорная арматура является одним из важных элементов, влияющих на надежность и эффективность эксплуатации ГТС. Подавляющее большинство невыполненных отключений участков ГП происходит по причине отказа запорно-регулируемой арматуры — 80%.

Критерии надежности линейной части магистральных газопроводов

Для линейной части магистрального газопровода, как и для систем газоснабжения, различают понятия полного или частичного отказа.

Полный отказ линейной части — невозможность транспорта газа — наступает в следующих случаях:

• стихийного, аварийного случайного или преднамеренного нарушения

герметичности труб, устранить которое без прекращения транспорта газа невозможно;

• события, связанного с закупоркой внутренней полости труб (например, в результате образования гидратов);

• случайного несанкционированного перекры-тия линейной арматуры, в результате которого прекращается транспорт газа.

Таким образом, при полном отказе линейной части магистрального газопровода непрерывный процесс транспорта газа нарушается. Процесс транспорта газа перестает быть непрерывным во времени.

Частичный отказ линейной части магистрального газопровода — вынужденное по техническому состоянию газопровода снижение объема или давления транспортируемого газа, т. е. событие, ведущее к прекращению или изменению линейной частью заданных функций.

Критерии надежности компрессорных станций

Анализ статистических данных по отказам и авариям на КС за последние 10 лет показывает, что основными причинами и факторами, способствующими их возникновению, являлись:

• повышение вибрации трубопроводов, а также просадки трубопроводов и опор — 49%;

• дефекты изготовления оборудования (в первую очередь фасонных частей и арматуры) — 23%;

• погрешности монтажа — 17%;

• коррозия и износ — 11%.

Одним из наиболее опасных элементов на КС является технологическая обвязка ГПА, которая представляет собой сложную пространственно стержневую конструкцию с многократными изгибами и большим числом жестких и скользящих опор, испытывающую переменные нагрузки, возникающие со стороны нагнетателя.