» » » Основной подход к обеспечению безопасности нефтехимического производства предприятий нефтепереработки РФ

Основной подход к обеспечению безопасности нефтехимического производства предприятий нефтепереработки РФ

Основной подход к обеспечению безопасности нефтехимического производства предприятий нефтепереработки РФПочти 25 лет НПЦ «Динамика» занимается фундаментальными и прикладными исследованиями, разработками, производством и широкомасштабным внедрением на нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятиях России и стран СНГ систем автоматической диагностики и комплексного мониторинга состояния оборудования КОМПАКС®.
Рассмотренный в статье основной подход к обеспечению безопасности нефтехимического производства на основе автоматизированных систем управления безопасной ресурсосберегающей эксплуатацией оборудования АСУ БЭР™КОМПАКС® в полной мере позволяет реализовать потенциал каждого отдельно взятого нефтеперерабатывающего предприятия и компании в целом, перейти на технологию безопасной ресурсосберегающей эксплуатации оборудования в режиме реального времени, которая обеспечит максимально возможный межремонтный пробег при минимальных эксплуатационных расходах. Яркий пример реализации такого подхода – ОАО «Сызранский НПЗ».
 
 
В процессе управления производством на нефтеперерабатывающих заводах решаются две основные задачи: управление непосредственно технологическим процессом и управление его обеспечением. При управлении технологическим процессом необходимо обеспечить его стабильность, которая зависит не только от правильного ведения процесса операторами, но и от технического состояния оборудования. Нестабильность технологического процесса, обусловленная изменчивостью состояния оборудования, оборачивается большими финансовыми потерями и может привести к техногенным авариям. Поэтому обеспечение безопасной ресурсосберегающей эксплуатации оборудования является первостепенной задачей менеджмента.
Решением данной проблемы является оснащение оборудования опасных производственных объектов (ОПО) системой комплексного мониторинга, которая путем заблаговременной выработки управляющих воздействий обеспечивает необходимый запас устойчивости технологической системы, качество ее функционирования, создает требуемый запас ее техногенной, экологической и экономической безопасности.
Результат мониторинга представляет собой совокупность диагнозов объектов мониторинга, составляющих производственный комплекс, получаемых на неразрывно примыкающих друг к другу интервалах времени, в течение которых состояние оборудования существенно не изменяется. Выбор и обоснование объектов мониторинга осуществляется путем анализа технологической схемы завода и схемы работы технологических установок с учетом влияния их отказа на технологический процесс и взрывопожароопасность всего предприятия. В результате определяются категории опасности объектов, которые подлежат оснащению системами мониторинга технического состояния в соответствии с разработанной программой оснащения предприятия системами мониторинга и перехода на эксплуатацию оборудования по фактическому техническому состоянию.
Технологическое оборудование НПЗ включает динамическое и статическое оборудование, для диагностики и мониторинга которого часто используются различные технические средства. Мировая тенденция к узкопрофильной специализации технологий, стационарных и переносных средств диагностики конкретного типа оборудования привела к появлению большого многообразия систем, произведенных различными компаниями и практически не совместимых между собой, что не позволяет интегрировать их в единое информационное пространство АСУ предприятия.
Примером комплексного подхода к мониторингу состояния оборудования технологических установок НПЗ является система КОМПАКС®, обеспечивающая наблюдаемость динамического и статического оборудования основных технологических установок на единой программно-аппаратной платформе с передачей результатов мониторинга в единую диагностическую сеть предприятия Compacs®-Net [2, 3, 4, 5, 6, 7].
Автоматизированные системы управления безопасной ресурсосберегающей эксплуатацией оборудования АСУ БЭР™ КОМПАКС® обеспечивают наблюдаемость состояния выпускаемого, ремонтируемого и эксплуатируемого оборудования, управляемость его качеством на всех стадиях жизненного цикла, устойчивость, безопасность и эффективность производства.
Основой АСУ БЭР™ является стационарная система мониторинга состояния оборудования КОМПАКС®, которая производит полностью автоматическую диагностику неисправностей машин и оборудования в процессе эксплуатации в реальном времени посредством встроенной экспертной системы, инвариантной к конструктивно-технологическим особенностям агрегатов, формам связи между диагностическими признаками и структурными параметрами диагностируемых объектов. Все это обеспечивает достаточно быструю, полную и надежную безразборную диагностику технического состояния оборудования путем выявления всех основных видов неисправностей.
Наблюдаемость процесса деградации оборудования позволяет исключить аварийные ремонты и выполнять все ремонты агрегатов по фактическому техническому состоянию в плановом порядке, что обеспечивает 100%-ное исключение аварийных ситуаций. Под ресурсосбережением необходимо понимать снижение не только расхода материальных ресурсов, но и затрат трудовых и финансовых ресурсов предприятия на устранение последствий аварий, поломок оборудования, а также убытков от простоя производства. Реальное увеличение межремонтного периода эксплуатации технологических установок до двух-пяти лет, что в настоящее время требуют все компании от своих заводов, в том числе ОАО НК «Роснефть», невозможно без внедрения систем мониторинга КОМПАКС® – базового элемента безопасной ресурсосберегающей эксплуатации нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств отечественного производства.
Рассмотрим пример безопасной ресурсосберегающей эксплуатации насосно-компрессорного оборудования ОАО «Сызранского НПЗ» на основе АСУ БЭРТМ КОМПАКС®.
Начиная с 2001 года по настоящее время под мониторинг технического состояния поставлено наиболее ответственное динамическое оборудование десяти технологических установок: ЭЛОУ-АВТ-6, ЛЧ 35/11-600, ЛЧ 35/11-300, Л-24/8, 43-102, ТК-3, ТК-4, УСМН, УМК-2 и ПГИ- ДИГ/280. Системы КОМПАКС® ведут мониторинг состояния 218 насосно-компрессорных агрегатов первой категории опасности, в том числе трех поршневых, двух винтовых компрессоров и одного турбокомпрессора, по параметрам вибрации, температуры подшипниковых узлов, частоты вращения, относительного перемещения и осевого сдвига вала, а также осуществляют мониторинг технического состояния двойных торцевых уплотнений по параметрам уровня, давления и температуры затворной жидкости.
Системы объединены в диагностическую сеть предприятия Compacs®-Net, посредством которой информацию о состоянии оборудования получают специалисты, ответственные за надежную и без аварийную эксплуатацию оборудования, а именно отделы главного механика, главного энергетика, главного метролога, технадзора и другие.
В качестве примера необходимости внедрения стационарных систем КОМПАКС® можно привести ситуацию с разрушением подшипника насоса Н-8 установки УСМН, в результате которого произошла разгерметизация торцового уплотнения. Система КОМПАКС® после ее внедрения в течение нескольких часов выдавала персоналу установки автоматическое экспертное и речевые сообщения о недопустимом состоянии подшипникового узла насоса Н-8 и о необходимости вывода его в ремонт. Когда машинист прибыл в насосную и увидел начавшийся пропуск торцового уплотнения насоса, агрегат срочно остановили, и крупная авария, обусловленная разрушением подшипника, была предупреждена. С этого момента персонал по первому предупреждению системы начинает принимать меры по целенаправленному техническому обслуживанию агрегатов, а при недостаточности этого – по его своевременному выводу из эксплуатации и ремонту.
Рассмотрим другой пример работы системы КОМПАКС® на центробежном компрессоре ТК-601 установки 35-11/600, которая предназначена для переработки прямогонных бензиновых фракций с целью получения компонента высокооктанового бензина. В составе установки эксплуатируются 56 машинных агрегатов, в том числе 20 агрегатов первой категории ответственности согласно ГОСТ Р 53564-2009 [3,4].
В процессе обкатки без нагрузки центробежного компрессора ТК-601 после капитального ремонта вибрация находилась в зоне «ДОПУСТИМО». После повышения частоты вращения начался экспоненциальный рост виброускорения, который обусловлен прохождением критических частот вращения. При достижении частотой максимального значения, произошел резкий скачок, который практически достиг зоны «НЕДОПУСТИМО» (НДП). При уменьшении частоты вращения значение виброускорения снизилось, но его величина осталась близкой к зоне «ТРЕБУЕТ ПРИНЯТИЯ МЕР» (ТПМ). Изменение технологического режима работы компрессора по показаниям системы КОМПАКС в режиме Real-time позволило улучшить его техническое состояние в 1,5 раза, предотвратить аварийную ситуацию и возможный простой установки.
В таких случаях никакая «приборная» диагностика не в состоянии предотвратить аварию и остановку производства. Мониторинг состояния в реальном времени обеспечивает своевременный вывод оборудования в ремонт, несмотря на существенно различающиеся скорости его деградации в зависимости от конкретного состояния и условий эксплуатации и отрицательного влияния «человеческого фактора» – виновника подавляющего большинства аварий и неполадок. Только с применением стационарных систем КОМПАКС® удается обеспечить высокий уровень безопасности при переводе оборудования на эксплуатацию по фактическому техническому состоянию, а главным источником рентабельности является снижение в десятки раз внезапных отказов, числа и продолжительности простоев технологических установок, потерь оборудования. Существенно сокращаются при наличии мониторинга и сроки вывода установок на рабочий режим. Другой важный фактор – повышение культуры эксплуатации оборудования.
Еще одной немаловажной функцией стационарной системы КОМПАКС® является объективная приемка оборудования из ремонта. В процессе обкатки агрегата на установке после монтажа система выявляет дефекты как составных частей оборудования, так и монтажа агрегата на технологической позиции, что позволяет не пропустить в эксплуатацию оборудование с низким потенциальным ресурсом.
В ремонтном производстве внедрены стендовые системы вибродиагностики подшипников качения КОМПАКС®-РПП, диагностики электродвигателей КОМПАКС®-РПЭ, система вибродиагностики и динамической балансировки роторов консольных насосов в собственных подшипниках КОМПАКС®-РПМ и ультразвуковой диагностики вкладышей подшипников скольжения КОМПАКС®-УЗД, которые выпускают из производства узлы и агрегаты с максимальным потенциальным заложенным ресурсом.
Таким образом, на Сызранском НПЗ реализована безопасная ресурсосберегающая эксплуатация оборудования на всех стадиях его жизненного цикла от производства до эксплуатации на технологических установках.
Внедрение стационарных систем мониторинга КОМПАКС® и автоматизированных систем управления безопасной ресурсосберегающей эксплуатацией оборудования на их основе (АСУ БЭР™) позволяет предприятиям отрасли перейти на эксплуатацию машинного оборудования по фактическому техническому состоянию в реальном времени, увеличить межремонтные пробеги технологических установок, значительно повысить надежность и техническую готовность оборудования при почти 100%-ной загрузке производственных мощностей, весомо сократить эксплуатационные расходы и затраты, связанные с последствиями от аварийных ситуаций.
Система КОМПАКС® – инновационный 100%-но российский продукт, обеспечивающий в реальном времени мониторинг техногенного риска эксплуатации оборудования опасных производств, мировая новизна которого подтверждена на подавляющем большинстве нефтеперерабатывающих компаний России.
На сегодняшний день системы КОМПАКС® обеспечивают мониторинг технического состояния более 17 тысяч агрегатов, машин и механизмов свыше 1700 типов, в том числе на дочерних предприятиях ОАО НК «Роснефть» внедрено более 50 систем: ОАО «Ангарская НХК», ОАО «Ачинский НПЗ ВНК», ООО «РН-Комсомольский НПЗ», ООО «РН-Туапсинский НПЗ», ОАО «Сызранский НПЗ», ОАО «Куйбышевский НПЗ», ОАО «Новокуйбышевский НПЗ», ООО «РН-Юганскнефтез», ОАО «Саратовский НПЗ».
 
Андрей КОСТЮКОВ,
Алексей СИНИЦЫН,
Анна ТКАЧЕНКО,
НПЦ «Динамика», Омск
поиск
Новый номер
новый
номер

Апрель

2016

Подробнее
ПРЕЗЕНТАЦИЯ ЖУРНАЛА
Подробнее