Методика повышения надёжности оборудования магистральных нефтепроводов с использованием механизма управления качеством тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.19, кандидат наук Вьюнов Сергей Иванович

• Вьюнов Сергей Иванович
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Вьюнов Сергей Иванович

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. АНАЛИЗ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ, ПРИЧИН ОТКАЗОВ И БРАКА ОБОРУДОВАНИЯ, ПРИМЕНЯЕМОГО НА

МАГИСТРАЛЬНЫХ НЕФТЕПРОВОДАХ

1. 1 Анализ методов оценки и расчет показателей надежности оборудования

1.2 Анализ изменения показателей надежности в зависимости от вводимых отраслевых нормативных требований

1.3 Основные виды отказов и брака оборудования

1.4 Анализ деятельности по управлению надежностью оборудования

в нефтепроводной отрасли

1.4.1 Отраслевая сертификация

1.4.2 Техническое обслуживание и ремонт оборудования

1.4.3 Техническое диагностирование оборудования

1.4.4 Технический надзор за изготовлением оборудования

1.4.5 Строительный контроль за монтажом оборудования

1.4.6 Предупреждение использования контрафактной продукции

1.4.7 Проведение предварительного квалификационного отбора

1.4.8 Проведение входного контроля оборудования

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

Глава 2. АНАЛИЗ ОСОБЕННОСТЕЙ ОТРАСЛЕВЫХ НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ, УСТАНАВЛИВАЮЩИХ ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ОБОРУДОВАНИЮ

2.1 Трубы для нефтепроводов от 500 до 1200 мм

2.2 Трубы бесшовные горячедеформированные

2.3 Трубы, сваренные токами высокой частоты

2.4 Задвижки шиберные

2.5 Задвижки клиновые

2.6 Насосы нефтяные подпорные вертикальные

2.7 Соединительные детали трубопроводов

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

Глава 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ПОВЫШЕНИЯ

НАДЕЖНОСТИ ОБОРУДОВАНИЯ, ПРИМЕНЯЕМОГО НА МАГИСТРАЛЬНЫХ НЕФТЕПРОВОДАХ

3.1 Анализ методов выбора наиболее эффективных

производственных процессов

3.2 Анализ методов оценки и определения

весомости процессов

3.3 Алгоритм выполнения методики повышения

надежности оборудования

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

Глава 4. РЕЗУЛЬТАТЫ АПРОБАЦИИ МЕТОДИКИ

ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ ОБОРУДОВАНИЯ

4.1 Описание процесса апробации

4.2 Расчет экономической эффективности методики

4.3 Программно-технический комплекс (АСУ ОВП)

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИИ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Приложение 1 Сопоставительный анализ технических

требований нефтегазовых компаний к запорной арматуре

Приложение 2 Сопоставительный анализ технических требований нефтегазовых компаний к насосам центробежным

секционным типа ЦНС

Приложение 3 Матрица технических показателей оборудования

Приложение 4 Критические значения GT для критерия Граббса

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Методика повышения надёжности оборудования магистральных нефтепроводов с использованием механизма управления качеством»

Актуальность темы исследования

Повышение надежности технологического оборудования, применяемого в трубопроводном транспорте нефти, наряду с улучшением проектирования, строительства, эксплуатации является базовым процессом, обеспечивающим требуемый уровень безопасности опасных производственных объектов, входящих в нефтепроводную инфраструктуру. Аварии и инциденты, возникающие на нефтепроводах по причине отказов и брака оборудования, причиняют вред окружающей среде, наносят экономический и репутационный ущерб эксплуатирующим организациям.

Многообразие требований, направленных на повышение показателей надежности и контроля качества оборудования, тем более их избыточность (разнородные виды испытаний, аудиты, инспекции, квалификационные отборы, освидетельствование, диагностические работы, технический надзор за изготовлением, операционный, входной и строительный контроль, техническое обслуживание, различные реестры, базы данных качества), не всегда положительно сказывается на производственной деятельности, как изготовителей, так и потребителей оборудования. В данной связи предлагается выявить недостатки, определить необходимые и достаточные процессы системы управления надежностью и установить перечень технических показателей оборудования, удовлетворяющих интересам как нефтегазовых компаний, так и производителей оборудования, определить рациональный объем процедур для минимизации случаев использования некачественного оборудования на опасных производственных объектах.

Данная задача может быть решена при помощи:

- расчёта и анализа показателей надежности основного оборудования, длительное время применяемого в трубопроводном транспорте нефти, установления причин отказов и брака;

- выработки подходов к количественной оценке и установлению взаимосвязи фактических показателей надежности оборудования в зависимости от эффективности функционирования разнородных систем управления надежностью оборудования, применяемых в нефтепроводном секторе промышленности;

- применения корреляционного анализа, вспомогательных средств автоматизации, методов квалиметрии для выбора оптимальных процессов и технических характеристик, способствующих улучшению качества оборудования;

- разработки методики повышения надежности, включающей алгоритм выбора оптимального состава процедур, критериев качества оборудования в сочетании с мероприятиями по их совершенствованию.

Управление надежностью оборудования дифференцируется по видам операций, исходя из текущего этапа жизненного цикла оборудования: производства, испытаний, поставки, хранения, монтажа, приработки, устойчивой эксплуатации, технического обслуживания, плановых ремонтов.

Комплексный анализ действий и показателей, установленных в рамках вышеперечисленных операций обеспечит адресное регулирование технических характеристик оборудования, эксплуатируемого в трубопроводном транспорте нефти, позволит минимизировать возникновение аварий и добиться большей системной надежности нефтепроводов.

Степень разработанности диссертации. В соответствии с решаемыми задачами в настоящем исследовании использованы работы ведущих отечественных и зарубежных ученых: Аралова О.В., Бойцова Б.В., Васильева Г.Г., Галлямова А.К., Гумерова А.Г., Дейнеко С.В., Зиневича А.М., Кане М.М., Королёнка А.М., Коршака А.А., Курочкина В.В., Сугака Е.В., Острейковского В.А., Панкиной Г.В., Теплинского Ю.А. и других. Анализ ряда научных работ

показал, что обширные исследования в области надежности оборудования магистральных нефтепроводов и процессов оценки его соответствия нуждаются в более детальном определении причинно-следственных связей и классификации организационно-методических мероприятий, влияющих на качество оборудования. Факторы, оказывающие влияние на показатели надежности продукции в трубопроводном транспорте нефти весьма разнообразны, поэтому смысл предлагаемого управления надежностью заключается в редактировании мероприятий проведения строительного контроля, оценки соответствия, технического надзора, планово-предупредительных ремонтов эксплуатируемого оборудования, технического обслуживания и диагностики в зависимости от расчетных показателей безотказности, коэффициента готовности оборудования, характеризующих его состояние.

В результате возникает необходимость решения актуальной научной задачи по разработке методического аппарата, позволяющего научно обосновать выбор наиболее эффективной системы управления надежностью оборудования, применяемого на магистральных нефтепроводах.

Целью диссертационного исследования является разработка методики повышения надежности оборудования, применяемого в составе магистральных нефтепроводов.

Для достижения цели диссертационного исследования в работе решены следующие задачи:

1. Выполнен анализ статистических данных о результатах эксплуатации на магистральных нефтепроводах основных видов оборудования (задвижки, насосы, трубы, СДТ) за период с 2001 по 2020 год, Выполнен расчет показателей надежности оборудования, проанализированы причины отказов и брака.

2. Проведен анализ требований федеральных и отраслевых стандартов к оборудованию, исследован опыт работы и процессы управления качеством ПАО «Транснефть», направленных на исключение причин отказов и брака, повышение надежности оборудования, исследована взаимосвязь с расчетными показателями надежности.

3. Разработана методика повышения надежности оборудования, выбраны наиболее эффективные процессы управления надежностью.

4. Проведена апробация методики для подтверждения её практического применения, рассчитана её экономическая эффективность.

Предметом исследования являются параметры надежности оборудования, причины отказов и брака, выявление корреляции показателей надежности оборудования с процессами повышения качества оборудования.

Объектом исследования является оборудование, применяемое на магистральных нефтепроводах, системы управления качеством оборудования, функционирующие в нефтяном секторе.

Методы исследования основываются на теоретических положениях и экспериментальных исследованиях в области надежности трубопроводного транспорта нефти и совершенствования конструктивных характеристик оборудования, выполненных отечественными и зарубежными учеными.

Для решения комбинаторных проблем исследования применены методы расчетов показателей надежности оборудования, управления качеством продукции, квалиметрии, теории измерений, теории графов, статистики объектов нечисловой природы, многокритериального выбора оптимального решения, многократных независимых измерений.

На защиту выносятся следующие основные результаты и положения, а именно:

1. Результаты корреляционного анализа изменения расчетных показателей безотказной работы основных видов оборудования, применяемого на магистральных нефтепроводах в зависимости от осуществляемых производственных процессов.

2. Обоснование выбора наиболее эффективно функционирующих процессов системы управления надежностью оборудования магистральных нефтепроводов и комплекса технических показателей оборудования, необходимых для заданного уровня надежности.

3. Обоснование применения методики повышения надежности оборудования магистральных нефтепроводов.

Научная новизна результатов исследования состоит в разработанной методике повышения надежности оборудования магистральных нефтепроводов, основанной на исследованиях изменений интегральных показателей безотказности в зависимости от применяемых процессов управления надежностью оборудования в условиях нормального распределения.

Теоретическая и практическая значимость исследования. Оценено влияние мероприятий по совершенствованию качества производства и эксплуатации запорной арматуры, насосов и трубной продукции на показатели безотказности данной продукции. Определен оптимальный перечень контролируемых параметров оборудования, применяемого на магистральных нефтепроводах на основных этапах жизненного цикла. Внедрение положений методики способствовало повышению показателей безотказности оборудования в системе «Транснефть», а именно увеличен показатель наработки до отказа насосов с 40 тыс. часов до 50 тыс. часов, по шиберным задвижкам введен комплексный показатель надежности - коэффициент оперативной готовности по критическому отказу «невыполнение функции «закрытие» - не менее 0,999999, а также вероятность безотказной работы в течение полного ресурса - не менее 0,99. Применение методики позволит сократить финансовые потери от вынужденного простоя нефтепроводного оборудования, показатель чистого дисконтированного дохода в результате составит 213,6 млн. руб. по 2024 год включительно.

Степень достоверности и апробация результатов исследования. Достоверность результатов исследований, изложенных в данной диссертационной работе подтверждается результатами анализа значительного объема статистических данных в исследуемой области, нормативно-технической и научной литературы. Результаты работы представляют интерес для специалистов, занимающихся вопросами управления надежностью оборудования для нефтепроводов.

Основные результаты и положения диссертационной работы обсуждались на конференциях, а именно: XXIV научно-практической конференции «Advances in science and technology» (Москва, 2019), X научной конференции «Передовые инновационные разработки. Перспективы и опыт использования, проблемы внедрения в производство» (Казань, 2019), IV научно-практической конференции «Наука и инновации в современном мире» (Москва, 2019), научной конференции «Приоритетные направления инновационной деятельности в промышленности» (Казань, 2020), а также на семинарах Российского государственного университета нефти и газа (национального исследовательского университета) имени И.М. Губкина и Научно-исследовательского института трубопроводного транспорта «Транснефть».

Публикации по теме диссертации отражены в 8 статьях в журналах, рекомендованных Высшей аттестационной комиссией при Министерстве науки и высшего образования Российской Федерации (ВАК).

Объем и структура диссертации.

Диссертация состоит из введения, 4-х глав, заключения и списка литературы. Общий объем - 264 страницы машинописного текста, содержит 35 таблиц, 17 рисунков, 4 приложения.

Область исследований паспорта специальности 25.00.19 «Строительство и эксплуатация нефтегазопроводов, баз и хранилищ» п.4 «Разработка теории конструктивной и системной надежности нефтегазопроводных систем, в том числе для сложных климатических условий».

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ, ПРИЧИН ОТКАЗОВ И БРАКА ОБОРУДОВАНИЯ, ПРИМЕНЯЕМОГО НА МАГИСТРАЛЬНЫХ НЕФТЕПРОВОДАХ

Для решения задач, поставленных в диссертации, в данной главе исследованы статистические данные о результатах эксплуатации на магистральных нефтепроводах основных видов оборудования (задвижки, насосы, трубы, соединительные детали трубопроводов) нефтепроводной компании «Транснефть», причины их отказов и брака, сопоставлены требования национальных и отраслевых стандартов к техническим характеристикам и надежности такого оборудования. Рассчитаны показатели надежности оборудования за период 2001-2020гг. Проанализированы требования законодательства РФ и ведущих нефтегазовых компаний к управлению качеством оборудования.

На полученных в результате анализа исходных данных базируется разработанная методика, позволяющая определять эффективность работы системы управления надежностью оборудования, применяемого на нефтепроводных объектах, осуществлять корректирующие мероприятия при наличии отклонений от нормируемых в методике показателей и, как следствие, повышать надежность оборудования.

1.1 Анализ методов оценки и расчет показателей надежности оборудования

Надежность оборудования - свойство сохранять во времени в

установленных пределах значения всех параметров, характеризующих

способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонта, хранения и транспортирования, в свою очередь, включает в себя свойства:

Безотказность - свойство оборудования непрерывно сохранять работоспособное состояние в течении некоторой наработки, представляющей собой продолжительность или объем работы.

Долговечность - свойство оборудования сохранять работоспособное состояние до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта.

Ремонтопригодность - свойство оборудования, заключающееся в приспособленности к поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путем технического обслуживания и ремонта.

Сохраняемость - свойство оборудования сохранять в заданных пределах значения параметров, характеризующих способности оборудования выполнять требуемые функции в течение и после хранения и (или) транспортировки [1].

Необходимо отметить, что ряд технических вопросов, рассмотренных в данной диссертации, был представлен в следующих научных трудах:

- общие вопросы надёжности технологического оборудования и технических систем представлены в [2 - 14];

- вопросы надёжности оборудования, применяемого в магистральных нефтепроводах представлены в [15 - 27].

Анализ вышеуказанных источников показал, что важную роль в обеспечении требуемой надёжности оборудования играет исключение производственного брака, под которым понимаются как явные, так и скрытые дефекты, которые могут вызвать отказ при дальнейшей эксплуатации. Помимо этого, в понятие производственного брака оборудования входит его производство с существенными отклонениями характеристик (конструктив, применяемые материалы) от заданных условий эксплуатации, что в дальнейшем также приведёт к отказу. Не допустить поступление дефектного оборудования на объекты магистральных нефтепроводов можно при выполнении заводами-

производителями требований национальных и отраслевых стандартов, технических условий.

При этом возникает задача по обеспечению контроля за исполнением заводами установленных стандартов, и ее решение заключается в организации необходимых и достаточных корпоративных процедур заказчика. Такие процедуры заключаются в формировании и ведении отдельного реестра по заводам-изготовителям оборудования в сочетании с контролем соответствия оборудования заявленным требованиям.

Сертификация оборудования проводится для установления его соответствия техническим регламентам, национальным и отраслевым стандартам - общим и специальным техническим требованиям (ОТТ и СТТ), дополняющим национальные нормы ГОСТ.

ОТТ и СТТ разрабатываются на основе комплекса научно-исследовательских работ и задают требования к наиболее значимым видам оборудования, с точки зрения обеспечения наибольшей безопасности магистральных нефтепроводов [28].

Для оценки и повышения качества применяемого оборудования в ПАО «Транснефть» установлен порядок сбора, систематизации сведений об отказах и браке, обнаруженных в гарантийный и постгарантийный периоды, а также об оборудовании ненадлежащего качества, не принятом по результатам входного контроля, в том числе отказах/браке, повлекших остановку работы опасных производственных объектов.

С использованием приведенных выше баз данных в диссертации исследована обширная статистическая информация о результатах эксплуатации на объектах ПАО «Транснефть» основных видов оборудования - задвижки, насосы, трубы нефтепроводные, соединительные детали трубопроводов.

В качестве обоснования достоверности исследований показателей надежности в таблице 1.1 приведены данные об однородности и технической идентичности условий эксплуатации вышеуказанного оборудования в нефтепроводной системе ПАО «Транснефть».

Таблица 1.1. Основные характеристики оборудования, рассмотренного в диссертации

№ п/п Вид оборудования Конструкционные особенности Основные технические характеристики Объекты эксплуатации Условия эксплуатации

1 2 3 4 5 6

Задвижки

1 Задвижки шиберные - стальные, полностью литые, литосварные, штампосварные; - установочное положение на трубопроводе - вертикальное; - присоединение к трубопроводу -сварное, фланцевое; - управление - под электропривод, ручное; - полнопроходные. Номинальный диаметр от БЫ 300 до БЫ 1200. Номинальное давление РЫ от 1,6 до 12,5 МПа. Класс герметичности - А. Перепад рабочего давления на затворе АР до 10,0 МПа. Система магистральных нефтепроводов Транснефть, в т.ч. линейные (МН, ППМН, лупинги) и площадочные НПС, РП, пункты подогрева нефти, нефтеналивные эстакады - исполнение по сейсмостойкости (С0, С, ПС); - вид климатического исполнения по ГОСТ 15150 У1 -от минус 40 °С до 40 °С; ХЛ1 (УХЛ1) - от минус 60 °С до 40 °С; - вид установки (подземно, надземно); - рабочая среда - товарная нефть от минус 15 °С до 80 °С и нефтепродукты от минус 35 °С до 60 °С

2 Задвижки клиновые Номинальный диаметр от БЫ 300 до БЫ 1200. Номинальное давление РЫ от 1,6 до 16 МПа. Класс герметичности - А. Перепад рабочего давления на затворе АР до 10,0 МПа.

Насосы

3 Насос магистральный (тип ВВ1) - с рабочим колесом двухстороннего входа; - горизонтальный; - однокорпусной; - с осевым разъемом корпуса; - с полуспиральным подводом; - межопорный. - Предельное давление, МПа: 4,0; 6,3; 7,5; 10,0. - номинальная подача м3/ч: 1250; 2500; 3600; 5000; 7000; 10000. - номинальный напор, м: 210; 230; 260; 249; 380. - номинальная частота вращения вала насоса, об/мин: 3000. Система магистральных нефтепроводов Транснефть, НПС, ЛПДС - исполнение по сейсмостойкости (С0, С); - вид климатического исполнения по ГОСТ 15150 (УХЛ4); - рабочая среда - товарная нефть от минус 15 °С до 60 °С и нефтепродукты от минус 15 °С до 50 °С.

4 Насос магистральный (тип ВВ3) - секционный; - с первым рабочим колесом двустороннего входа или одностороннего входа или комбинацией колес обоих типов; - горизонтальный; - однокорпусной; - с осевым разъемом корпуса; - с боковым подводом, межопорный. Предельное давление, МПа: 4,0; 6,3; 7,5; 10,0. - номинальная подача м3/ч: 35, 55,65,100, 120, 160, 200, 260, 315, 480, 800, 835, 1142, 1250, 1554. - номинальный напор, м: 400, 500, 650, 700, 726, 750, 768, 777, 888, 895, 912, 1000, 1023. - номинальная частота вращения вала насоса, об/мин: 3000. Система магистральных нефтепроводов Транснефть, НПС, ЛПДС - исполнение по сейсмостойкости (С0, С); - вид климатического исполнения по ГОСТ 15150 (У2, УХЛ2, УХЛ4); - рабочая среда - товарная нефть от минус 15 °С до 60 °С и нефтепродукты от минус 15 °С до 50 °С.

№ п/п Вид оборудования Конструкционные особенности Основные технические характеристики Объекты эксплуатации Условия эксплуатации

1 2 3 4 5 6

5 Насос магистральный (тип VS6, VS7) - вертикальный; - двухкорпусной; - с диффузором/ со спиральной камерой; - с первым рабочим колесом одностороннего или двустороннего входа. Предельное давление, МПа: 4,0; 6,3. - номинальная подача м3/ч: 200, 315, 500, 800, 1250, 1800. - номинальный напор, м: 90, 100, 105, 110, 120, 140, 150, 160, 165, 175, 180, 200, 210, 220, 240, 245, 270, 275, 280, 300, 315, 320, 330, 350. - номинальная частота вращения вала насоса, об/мин: 1500. Система магистральных нефтепроводов Транснефть, НПС, ЛПДС - исполнение по сейсмостойкости (С0, С); - вид климатического исполнения по ГОСТ 15150 (УХЛ1, УХЛ2, УХЛ3, УХЛ4); - рабочая среда - товарная нефть от минус 15 °С до 60 °С и нефтепродукты от минус 15 °С до 50 °С.

6 Насос подпорный (тип ВВ1) - с рабочим колесом двухстороннего входа; - горизонтальный; - однокорпусной; - с осевым разъемом корпуса; - с полуспиральным подводом; - межопорный. Предельное давление, МПа: 1,6; 2,5; 4,0. - номинальная подача м3/ч: 630; 800; 1000; 1250; 2200; 2500; 3600; 5000. - номинальный напор, м: 28; 45; 40; 65; 78; 90; 100; 120; 135; 140; 160. - номинальная частота вращения вала насоса, об/мин: 1000; 1500. Система магистральных нефтепроводов Транснефть, НПС, ЛПДС - исполнение по сейсмостойкости (С0, С); - вид климатического исполнения по ГОСТ 15150 (У2, УХЛ3, УХЛ4); - рабочая среда - товарная нефть от минус 15 °С до 60 °С и нефтепродукты от минус 15 °С до 50 °С.

7 Насос подпорный (тип VS6, VS7) - вертикальный; - двухкорпусной; - с диффузором/ со спиральной камерой; - с первым рабочим колесом одностороннего или двустороннего входа. Предельное давление, МПа: 1,6; 2,5; 4,0. - номинальная подача м3/ч: 150; 300; 600; 1250; 2500; 3600; 5000. - номинальный напор, м: 30; 40; 45; 60; 80; 90; 110; 120; 135; 150. - номинальная частота вращения вала насоса, об/мин: 1000; 1500. Система магистральных нефтепроводов Транснефть, НПС, ЛПДС - исполнение по сейсмостойкости (С0, С); - вид климатического исполнения по ГОСТ 15150 (УХЛ1, УХЛ2, УХЛ3, УХЛ4, У1, ХЛ1); - рабочая среда - товарная нефть от минус 15 °С до 60 °С и нефтепродукты от минус 15 °С до 50 °С.

Трубы

8 Трубы - стальные прямошовные, с одним или двумя продольными швами, сваренные дуговой сваркой под флюсом Номинальный диаметр от БЫ 500 до БЫ 1200. Рабочее давление - до 11,8 МПа (для нефти); до 9,8 МПа (для нефтепродуктов). Система МН и ТТ Транснефть, в том числе подводные переходы Уровни качества труб: 1-й уровень (обычное исполнение), 2-й уровень (хладостойкое), 3-й уровень (трубы повышенной эксплуатационной надежности).

№ п/п Вид оборудования Конструкционные особенности Основные технические характеристики Объекты эксплуатации Условия эксплуатации

1 2 3 4 5 6

Классы прочности: К50, К52, Рабочая среда: нефть и

К54, К55, К56, К60. нефтепродукты.

Соединительные детали трубопроводов

- стальные крутоизогнутые (ОК),

стальные гнутые, изготовленные с

использованием индукционного

9 Отводы нагрева (ОГ); - радиус гиба - 1,0DN и 1,5DN (для ОК), 2,0DN и более (для ОГ); - угол поворота - 30°, 45°, 60°, 90° (для ОК), от 3° до 90° (для ОГ).

- стальные штампосварные (ТШС), в

т.ч. с решеткой (ТШСР), в т. ч.

вантузные (ТШСВ); Номинальный диаметр от БЫ 500 Система магистральных - вид климатического исполнения по ГОСТ 15150 (У, ХЛ); - рабочая среда - нефть и нефтепродукты.

10 Тройники - размеры - переходные, равнопроходные; - конструкция - с удлинительным кольцом, без удлинительного кольца. до БЫ 1200. Рабочее давление до 11,8 МПа. Классы прочности: К42, К48, К50, К52, К54, К56, К60. и технологических нефтепроводов и нефтепродуктопроводов Транснефть

- стальные концентрические

штампованные, штампосварные, в т.ч.

11 Переходы вальцованные; - конструкция - с цилиндрическими поясками (ПШС), без цилиндрических поясков (ПШСБП).

12 Днища - стальные штампованные с цилиндрическим пояском (ДШ)

13 Кольца - с одним или двумя продольными

переходные швами (КП)

Рассчитаны следующие показатели надежности оборудования, приведенного в таблице 1 [1, 10]. Вероятность безотказной работы определена по формуле:

= (^пСО) (1.1)

N0

где N0 - исходное число оборудования в начале; n(t) - число отказавшего оборудования за время t. Средняя наработка до отказа вычислена по формуле:

yN0 t.

MTTF = (1.2)

N0 V '

где ti - время безотказной работы i-го оборудования.

При простейшем потоке отказов A(t) = const интенсивность отказов обратна средней наработке:

Я = —-— (1.3)

MTTF у '

Для оценки свойств надежности использованы комплексные показатели:

- коэффициент технической готовности - вероятность того, что оборудование будет в работоспособном состоянии в произвольный момент времени:

MTTF

—MTTt--(1.4)

г MTTF+MTTR v '

где MTTR - среднее время восстановления;

- коэффициент оперативной готовности - вероятность того, что оборудование будет в работоспособном состоянии в произвольный момент времени, кроме плановых периодов, в течение которых применение оборудования не предусматривается и, начиная с этого момента времени, будет работать безотказно в течение заданного интервала времени tOT:

Ког = К Л(tor) (1.5)

Результаты исследований и расчетов согласно (1.1 - 1.5) представлены в таблицах 1.2-1.5.

Таблица 1.2 - Результаты расчета показателей безотказности (задвижки шиберные, клиновые)

№ п/п Год выявления дефектов Общее количество эксплуатируемого оборудования Ы, тыс. шт. Количество дефектов п(1), шт. % дефектов по отношению к общему количеству оборудования Вероятность безотказной работы (N - n(t)) R(t)= N Средняя наработка до отказа, тыс. час. МТТР = 1 1 N Интенсивно сть отказов, час -1 _ 1 = МТТР Коэффициент оперативной готовности, Ког = Кг • К(£ог), МТТР К =

"г МТТР + мття

1 2001 38,01 401 1,05% 0,9894 226,68 4,4115Е-06 0,9891

2 2002 38,11 382 1,00% 0,9899 227,86 4,3887Е-06 0,9896

3 2003 38,21 343 0,90% 0,9910 228,88 4,3690Е-06 0,9907

4 2004 38,31 287 0,75% 0,9925 230,81 4,3325Е-06 0,9922

5 2005 38,41 222 0,58% 0,9942 231,70 4,3160Е-06 0,9939

6 2006 38,51 241 0,63% 0,9937 233,03 4,2913Е-06 0,9934

7 2007 38,61 291 0,75% 0,9924 233,48 4,2831Е-06 0,9921

8 2008 39,28 194 0,49% 0,9950 234,68 4,2610Е-06 0,9947

9 2009 39,28 233 0,59% 0,9940 235,50 4,2463Е-06 0,9937

10 2010 39,71 155 0,39% 0,9961 237,60 4,2087Е-06 0,9957

11 2011 40,29 93 0,23% 0,9977 239,12 4,1820Е-06 0,9973

12 2012 40,31 109 0,27% 0,9973 238,69 4,1894Е-06 0,9969

13 2013 40,35 113 0,28% 0,9972 240,44 4,1590Е-06 0,9969

14 2014 40,39 86 0,21% 0,9978 240,66 4,1551Е-06 0,9975

15 2015 41,12 91 0,22% 0,9977 241,97 4,1327Е-06 0,9974

16 2016 41,66 17 0,04% 0,9996 243,55 4,1059Е-06 0,9993

17 2017 41,87 5 0,01% 0,9998 246,77 4,0523Е-06 0,9995

18 2018 42,01 1 0,00% 0,99998 248,00 4,0323Е-06 0,9996

19 2019 42,07 2 0,00% 0,99996 248,99 4,0162Е-06 0,99967

20 2020 42,17 1 0,00% 0,99998 252,99 3,9526Е-06 0,99969

Таблица 1.3 - Результаты расчета показателей безотказности (насосы магистральные, подпорные)

№ п/п Год выявлени я дефектов Общее количество эксплуатируемого оборудования Ы, тыс. шт. Количество дефектов п(1), шт. % дефектов по отношению к общему количеству оборудования Вероятность безотказной работы Средняя наработка до отказа, тыс. час. у^ 1. мг^ = 1 1 N Интенсивность отказов, час -1 _ 1 Я(1:) = МГ7Т Коэффициент оперативной готовности, ^ог = ^ • «Ш, МГ7Т = МГ7Т + МГГД

1 2001 2,255 33 1,46% 0,9853 424,07 2,3581Е-06 0,9852

2 2002 2,255 29 1,29% 0,9871 425,80 2,3485Е-06 0,9869

3 2003 2,255 26 1,15% 0,9884 429,61 2,3277Е-06 0,9883

4 2004 2,255 31 1,37% 0,9862 428,13 2,3357Е-06 0,9860

5 2005 2,255 27 1,20% 0,9880 429,24 2,3296Е-06 0,9878

6 2006 2,260 21 0,93% 0,9907 432,56 2,3118Е-06 0,9905

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Вьюнов Сергей Иванович, 2021 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Аралов, О.В. Методологические основы управления качеством продукции с применением механизма оценки соответствия в магистральном трубопроводном транспорте/О.В. Аралов, Р.Н. Бахтизин, Ю.В. Лисин, Б.Н. Мастобаев. - СПб.: Недра, 2017. - 288 с.

2. Деев, В.С. Надёжность технических систем и техногенный риск. Часть 3: Структурно-энергетическая теория отказов: учебное пособие/В.С. Деев, В.А. Трефилов. - Пермь: Изд-во Перм. исслед. политехн. ун-та, 2012. - 180 с.

3. Денисова, Н.Е. Статистическое моделирование надёжности сложных технических систем на стадии проектирования и испытаний/Н.Е Денисова, В.А Шорин // Тяжёлое машиностроение. - 2010. - № 7 - С. 2-3.

4. Диллон, Б. Инженерные методы обеспечения надёжности систем/Б. Диллон, Ч. Сингх. - М.: Мир, 1984. - 318 с.

5. Долинский, В.М. Теория надёжности долговечности машин: сборник задач / В.М. Долинский. - Киев: Высш. Шк., 1975. - 51 с.

6. Животкевич, И.Н. Надежность технических изделий/И.Н. Животкевич, Смирнов А.П. - М.: Институт испытаний и сертификации вооружений и военной техники, 2004. - 472 с.

7. Климов, А.М. Надёжность технологического оборудования: учебное пособие. 2-е изд./А.М. Климов, К.В. Брянкин. - Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2008. - 104 с.

8. Громова, Т.В. Оценка надежности опасного производственного объекта как сложной технической системы. Безопасность труда в промышленности/В. Громова, О.В. Полехина, Т.Н. Швецова-Шиловская, Д.Е. Иванов, М.А. Викентьева. - 2013. - № 12 - С. 30 - 32.

9. ГОСТ Р 27.002-2009 Надежность в технике. Термины и определения.

10. ГОСТ 27.013-2019 (МЭК 62308:2006) Надежность в технике. Методы оценки показателей безотказности.

11. Вышегородцева, Г.И. Практикум по основам надежности технических систем. Методические указания/Г.И. Вышегородцева, В.Н. Агеева. - РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, 2018. - 65 с.

12. Кочерга, В.Г. Основы теории надежности оборудования. Издательство ДВГУПС, 2015. - 98 с.

13. Васильев, Г.Г. Системная надежность трубопроводного транспорта углеводородов: Монография/Васильев, Г.Г., Черняев В.Д., Березин В.Л. - М.: ОАО «Недра», 1997. - 516 с.

14. Дейнеко, С.В. Обеспечение надёжности систем трубопроводного транспорта нефти и газа/С.В. Дейнеко. - М.: Изд-во «Техника», 2011. - 176 с.

15. Зиневич, А.М. Развитие научных основ надежности трубопроводов/А.М. Зинекич // Строительство трубопроводов. - 1992. - № 2. - С. 15-18.

16. Короленок, А.М. Оценка технического состояния магистральных трубопроводов методом анализа иерархий/ Короленок, А.М., Тухбатуллин Ф.Г., Халлыев Н.Х., Ставровский, Е.Р., Колотилов Ю.В. - М.: Изд-во ООО ИРЦ Газпром», 1996. - 69 с.

17. Коршак, А.А. Обеспечение надёжности магистральных трубопроводов/А.А. Коршак, Г.Е. Коробков, В.А. Душин, Р.Р. Набиев. - Уфа: ООО «ДизайнПоли-графСервис», 2000. - 170 с.

18. Конесев, С.Г. Методы оценки показателей надежности сложных компонентов и систем/С.Г. Конесев, Р.Т. Хазиева //Современные проблемы науки и образования - 2015 - №1 - 57 с.

19. Курочкин, В.В. Эксплуатационная долговечность нефтепроводов/В.В. Курочкин, Н.А. Малюшин, О.А. Степанов, А.А. Мороз. - М.: Недра-Бизнесцентр, 2001. - 231 с.

20. Острейковский, В.А. Теория надежности: учебник для вузов/В.А. Острейковский. - М.: Высшая школа, 2008. - 464 с.

21. Сугак, Е.В. Теоретические основы надежности технологических машин и оборудования нефтегазового комплекса: учебно-методическое пособие/Е.В. Сугак. - СФУ, 2013. - 370 с.

22. Теплинский, Ю.А. Управление эксплуатационной надёжностью магистральных газопроводов/Ю.А. Теплинский, И.Ю. Быков. - М.: ЦентрЛитНефтеГаз, 2007. - 400 с.

23. Вайншток, С.М. Трубопроводный транспорт нефти/С.М. Вайншток. -М.: ООО «Недра-Безнесцентр», 2004. - 621 с.

24. Галлямов, А.К. Обеспечение надёжности функционирования системы нефтепроводов на основе технической диагностики / А.К. Галлямов, К.В. Черняев А.М. Шамазов. - М.: УГНТУ, 1998. - 600 с.

25. Грунтов, П.С. Эксплуатационная надежность станций/П.С. Грунтов. -М.: Транспорт, 1986. - 247 с.

26. Гумеров, А.Г. Разработка методов повышения ресурса длительно эксплуатирующихся нефтепроводов/А.Г. Гумеров, Р.С. Гумеров, А.В. Росляков. -М.: ВНИИОЭНГ, 1991. - 84 с.

27. Гумеров, А.Г. Эксплуатация оборудования нефтеперекачивающих станций/А.Г. Гумеров, Р.С. Гумеров, А.М. Акбердин. - М.: Недра, 2001. - 475 с.

28. Аралов, О.В. Отраслевая система оценки соответствия оборудования и материалов/О.В. Аралов // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. - 2016. - № 2(22) - С. 24-27.

29. ГОСТ Р ИСО 8501-1-2014 Подготовка стальной поверхности перед нанесением лакокрасочных материалов и относящихся к ним продуктов. визуальная оценка чистоты поверхности.

30. ГОСТ 9.402-2004. Межгосударственный стандарт. Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия лакокрасочные. Подготовка металлических поверхностей к окрашиванию.

31. ГОСТ 9.032-74 Межгосударственный стандарт. Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия лакокрасочные. Группы, технические требования и обозначения.

32. ГОСТ 30456-97 Металлопродукция. Прокат листовой и трубы стальные. Методы испытания на ударный изгиб.

33. Вьюнов, С.И. Повышение эффективности оценки соответствия оборудования, применяемого в трубопроводном транспорте нефти /О.В.Аралов, И.В.Буянов, Е.В.Сайко, С.И.Вьюнов // Нефтяное хозяйство. - 2020. № 2. - С. 99 -103.

34. Вьюнов, С.И. Совершенствование системы оценки соответствия оборудования в трубопроводном транспорте нефти/С.И.Вьюнов // Стандарты и качество. - 2020. № 4(994). - С. 26-30.

35. Вьюнов, С.И. Совершенствование системы оценки соответствия с целью повышения качества трубной продукции/О.В.Аралов, И.В.Буянов, С.И.Вьюнов, М.А.Ткачук // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. - 2021. - № 3. - С. 328-337.

36. Вьюнов, С.И. Резервуарное оборудование, применяемое ПАО «Транснефть»: Приоритеты - качество и надежность/О.В.Аралов, А.М. Короленок, И.В.Буянов, С.И.Вьюнов, А.С. Ефремов // Нефтяное хозяйство. - 2021. № 7. - С. 89 -94.

37. Российская Федерация. Законы. О промышленной безопасности опасных производственных объектов: принят Гос. Думой 20 июня 1997 года.

38. Вьюнов, С.И. Совершенствование информационного обмена с производителями оборудования/С.И.Вьюнов // Компетентность. - 2019. - № 9. -10. - С. 39-45.

39. ГОСТ 16504-81 Система государственных испытаний продукции. Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения.

40. ГОСТ 18322-2016 Система технического обслуживания и ремонта техники. Термины и определения.

41. ГОСТ Р 57881-2017 Система защиты от фальсификаций и контрафакта. Термины и определения.

42. ГОСТ 24297-2013 Верификация закупленной продукции. Организация проведения и методы контроля.

43. СП 36.13330.2012. Магистральные трубопроводы. Актуализированная редакция СНиП 2.05.06-85.

44. ГОСТ 20295-85. Трубы стальные сварные для магистральных газонефтепроводов. Технические условия.

45. ГОСТ Р 52079-2003. Трубы стальные сварные для магистральных газопроводов, нефтепроводов и нефтепродуктопроводов. Технические условия.

46. ГОСТ 15150-69. Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды.

47. ГОСТ Р 56403-2015. Магистральный трубопроводный транспорт нефти и нефтепродуктов. Трубы стальные сварные. Технические условия.

48. ГОСТ 32528-2013. Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Технические условия.

49. ГОСТ 10006-80. Трубы металлические. Метод испытаний на растяжение.

50. ПБ 03-372-00. Правила аттестации и основные требования к лабораториям неразрушающего контроля.

51. ПБ 03-440-02. Правила аттестации персонала в области неразрушающего контроля.

52. ГОСТ Р ИСО 9712-2019. Контроль неразрушающий. Квалификация и сертификация персонала.

53. ГОСТ Р 56403-2015. Магистральный трубопроводный транспорт нефти и нефтепродуктов. Трубы стальные сварные. Технические условия.

54. ГОСТ 5762-2002. Арматура трубопроводная промышленная. Задвижки на номинальное давление не более PN 250.

55. ГОСТ 33852-2016. Арматура трубопроводная. Задвижки шиберные для магистральных нефтепроводов. Общие технические условия.

56. ГОСТ Р 59063-2020. Арматура трубопроводная. Задвижки клиновые для магистральных нефтепроводов и нефтепродуктопроводов. Общие технические условия.

57. ГОСТ 53675. Насосы нефтяные для магистральных нефтепроводов. Общие требования.

58. ГОСТ 183. Машины электрические вращающиеся. Общие технические условия.

59. ГОСТ ИСО 1940-1. Вибрация. Требования к качеству балансировки жестких роторов. Часть 1. Определение допустимого дисбаланса.

60. ГОСТ 6134. Насосы динамические. Методы испытаний.

61. ГОСТ 17380-2001. Детали трубопроводов бесшовные приварные из углеродистой и низколегированной стали. Общие технические условия.

62. ГОСТ 977-88. Отливки стальные. Общие технические условия.

63. Кане, М.М. Системы, методы и инструменты менеджмента качества/М.М. Кане, А.Г. Схиртладзе, В.Н. Корешков, Б.В. Иванов. - СПб.: Питер, 2008. - 560 с.

64. ISO 9001:2015. Системы менеджмента качества. Требования.

65. Азгальдов, Г.Г. Квалиметрия для всех: Учебное пособие/Г.Г. Азгальдов, А.В. Костин, В.В. Садовов. - М.: ИнформЗнание, 2012. - 165 с.

66. Владимиров, А.И. и др. Методы квалиметрии в машиностроении. Учебное пособие/А.И. Владимиров и др.; под ред. В.Я. Кершенбаума, Р.М. Хвастунова. - М.: Технонефтегаз, 1999. - 211 с.

67. Федюкин, В.К. Основы квалиметрии/В.К. Федюкин. - М.: Филинъ, 2004. - 296 с.

68. Фомин, В.Н. Квалиметрия. Управление качеством. Сертификация/В.Н. Фомин. - М.: ЭКМОС, 2002. - 320 с.

69. Шишкин, И.Ф. Квалиметрия и управление качеством: учебник для вузов/И.Ф. Шишкин, В.М. Станякин. - М.: Изд-во ВЗПИ, 1992. - 210 с.

70. Райхман, Э.П. Экспертные методы в оценке качества товаров/Э.П. Райхман, Г.Г. Азгальдов. - М.: Экономика, 2007. - 151 с.

71. Бешелев, С.Д. Экспертные оценки в принятии плановых решений/С.Д. Бешелев, Ф.Г. Гурвич. - М.: Экономика, 2002. - 318 с.

72. Бешелев, С.Д. Математико-статистические методы экспертных оценок/С.Д. Бешелев, Ф.Г. Гурвич. - М.: Статистика, 2004. - 274 с.

73. Литвак Б.Г. Экспертные оценки и принятие решений/Б.Г. Литвак. -М.: Патент, 2003. - 149 с.

74. Журавлев, Ю.И. Распознавание. Математические методы. Программная система. Практические применения/Ю.И. Журавлев, В.В. Рязанов, О.В. Сенько. - М.: Фазис, 2006. - 386 с.

75. Лагутин, М.Б. Наглядная математическая статистика/М.Б. Лагутин. -М.: Бином, 2009. - 472 с.

76. Жуковский, М.Е. Основы теории вероятностей/М.Е. Жуковский, И.В. Родионов. - М.: МФТИ, 2015. - 82 с.

77. Строителев, В.Н. Статистические методы в управлении качеством/В.Н. Строителев, В.Е. Яницкий. - М.: Европейский центр по качеству, 2002. - 164 с.

78. ГОСТ Р 8.736-2011. Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Измерения прямые многократные. Методы обработки результатов измерений. Основные положения.

79. Брейли, Р. Принципы корпоративных финансов/Р. Брейли, С. Майерс.

- М.: Олимп-бизнес, 2012. - 759 с.

80. Методические рекомендации по оценке инвестиционных проектов», утвержденными Министерством экономики РФ, Министерством финансов РФ, Государственным комитетом РФ по строительной, архитектурной и жилищной политике №ВК 477 от 21.06.1999г.

81. Григорьев, В.В. Оценка предприятий. Имущественный подход. Учебно-практическое пособие/В.В. Григорьев, И.М. Островская. - М.: Дело, 2008.

- 348с.

82. Грязнова, А.Г. Оценка бизнеса: Учебник/А.Г. Грязнова, Т.С. Ленская.

- М.: Финансы и статистика, 2008. - 543 с.

83. Дамодаран, А.Р. Инвестиционная оценка: Инструменты и методы оценки любых активов/А.Р. Дамодаран. - М.: Альпина Бизнес Букс, 2008. - 724 с.

84. Тесля, А.Б. Экономическая оценка инвестиций: Учебное пособие/А.Б. Тесля. - СПб.: Изд-во политехнического университета, 2013. - 155 с.

85. Вьюнов, С.И. Автоматизированный контроль процессов оценки соответствия продукции, применяемой в ПАО «Транснефть»/О.В.Аралов, И.В.Буянов, С.И.Вьюнов, А.А.Рублев // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. - 2018. - № 4. - С. 426-435.

86. ГОСТ 19.101-77. Единая система программной документации. Виды программ и программных документов.

87. ГОСТ 34.201-89. Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Виды, комплектность и обозначение документов при создании автоматизированных систем.

88. ГОСТ 34.601-90. Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Стадии создания.

89. ГОСТ 34.602-89. Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Техническое задание на создание автоматизированной системы.

90. ГОСТ 34.603-92. Информационная технология. Виды испытаний автоматизированных систем.

91. ГОСТ Р 15.011-96. Система разработки и постановки продукции на производство. Патентные исследования. Содержание и порядок проведения».

92. ГОСТ Р 50948-2001. «Средства отображения информации индивидуального пользования. Общие эргономические требования и требования безопасности.

93. Мартин, Р.С. Принципы, паттерны и методики гибкой разработки на языке С#/Р.С. Мартин, М. Мартин. - М.: Символ, 2011. - 878 с.

94. Виссер, Дж. Разработка обслуживаемых программ на языке С#/Дж. Виссер. - М.: ДМК Пресс, 2017. - 192 с.

95. Microsoft Visual C#. Подробное руководство. 8-е издание. - СПб.: Питер, 2016. - 462 с.

96. SQL. Полное руководство. 3-е издание. - М.: Вильямс, 2019. - 960 с.

97. ГОСТ 9544-2005. Арматура трубопроводная запорная. Классы и нормы герметичности затворов.

98. ГОСТ 33260-2015. Арматура трубопроводная. Металлы, применяемые в арматуростроении. Основные требования к выбору материалов.

99. ГОСТ 8479-70. Поковки из конструкционной углеродистой и легированной стали. Общие технические условия.

100. ГОСТ 25045-81. Материалы электроизоляционные на основе щипаной слюды. Общие технические условия.

101. ГОСТ 28908-91. Краны шаровые и затворы дисковые. Строительные длины.

102. ТР ТС 010/2011. О безопасности машин и оборудования.

103. ТР ТС 032/2013. О безопасности оборудования, работающего под избыточным давлением.

104. ГОСТ 9.014-78. Единая система защиты от коррозии и старения. Временная противокоррозионная защита изделий. Общие требования.

105. ГОСТ 12.1.005-88. Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.

106. ГОСТ 23170-78. Упаковка для изделий машиностроения. Общие требования.

107. ГОСТ ИСО 1940-1-2007. Вибрация. Требования к качеству балансировки жестких роторов. Часть 1. Определение допустимого дисбаланса.

108. ГОСТ 32601-2013. Насосы центробежные для нефтяной, нефтехимической и газовой промышленности. Общие технические требования.

109. ГОСТ Р 51474-99. Упаковка. Маркировка, указывающая на способ обращения с грузами.

110. ГОСТ 6134-2007. Насосы динамические. Методы испытаний.

111. ГОСТ IEC 60079-10-1-2011. Взрывоопасные среды.

112. ГОСТ 12.1.007-76 Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности.

113. ГОСТ 1778-70 Сталь. Металлографические методы определения неметаллических включений.

114. ГОСТ 5640-68 Сталь. Металлографический метод оценки микроструктуры листов и ленты.

115. ГОСТ 5639-82 Стали и сплавы. Методы выявления и определения величины зерна.

116. ГОСТ 1497-84 (ИСО 6892-84) Металлы. Методы испытаний на растяжение.

117. ГОСТ 9454-78 Металлы. Метод испытания на ударный изгиб при пониженных, комнатной и повышенных температурах.

118. ГОСТ 30456-97. Металлопродукция. Прокат листовой и трубы стальные. Методы испытания на ударный изгиб.

Приложение 1

Сопоставительный анализ технических требований нефтегазовых компаний к запорной арматуре

№ п/п Наименование параметра Показатель/наличие требований*

ОТТ ЕТТ СТО

1 2 3 4 5

1 Основные параметры, характеристики кранов шаровых

1.1 Диаметр номинальный, DN, мм 10 - 400 6-1200 50-1400

1.2 Давление номинальное Р^ МПа 1,6-16,0 1,6-32,0 1,6-40,0

1.3 Допустимый перепад давления на затворе при открытии-закрытии PN

1.4 Класс герметичности узла затвора по ГОСТ 9544 [97] А, В, С А

1.5 Вид климатического исполнения У1, ХЛ1 Т1, У1, ХЛ1 У1, УХЛ1

1.6 Коэффициент сопротивления при полном открытии запорного органа, не более 0,1 0,3 -

1.7 Сейсмостойкость по шкале MSK-64, балл: - не сейсмостойкие (С0) - сейсмостойкие (С) - повышенной сейсмостойкости (ПС) 6, до свыше 6 до 9 свыше 9 до 10 6, до свыше 6 до 9

1.8 Время перемещения затвора из одного крайнего положения в другое, с: - для DN 50-80 - для DN 100-150 - для DN 200-400 - для DN 500-700 - для DN 800-1200 - для DN 1400 от 20 до 30 от 30 до 60 от 60 до 100 не более 6 не более 9 от 12 до 24 от 30 до 42 от 48 до 72 не более 6 не более 9 от 12 до 24 от 30 до 42 от 48 до 72 не более 84

1.9 Значение настройки моментных выключателей электропривода крана от расчетного должно превышать, раз, не менее 2 1,5 2

2 Требования к рабочей среде

2.1.1 Перекачиваемая среда нефть, нефтепродукты, вода, морская вода, растворы пенообразователей попутный нефтяной и природный газ, нефтепродукты, вода, нефть, газовый неагрессивный природный газ, масла, метанол, углекислый газ, вода

№ п/п Наименование параметра Показатель/наличие требований*

ОТТ ЕТТ СТО

1 2 3 4 5

конденсат, химреагенты, азот, воздух

2.1.2 Наличие механических примесей в среде Массовая доля механических примесей не более 0,1% 10 мг/м3 10 мг/м3

2.1.3 Размер частиц механических примесей в рабочей среде, мм, не более 5 1 1

2.1.4 Температура рабочей среды, °С: - для товарной нефти - для и нефтепродуктов - для масла - для пары и воды, не более - для морской воды - для растворов пенообразователей от минус 15 до плюс 60 от минус 55 до плюс 60 от минус 55 до 100 плюс 200 от плюс 5 °С до плюс 60 °С от плюс 5 °С до плюс 60 °С от минус 20 до плюс 80 от минус 10 до плюс 80

3 Требования к надежности

3.1 Коэффициент оперативной готовности, не менее 0,999999 0,99998 0,9999

3.2 Назначенный срок службы, лет 30 20 30

3.3 Полный срок службы, лет 50 - 40

3.4 Назначенный срок службы уплотнений шпинделя, лет, не менее 20 - -

3.5 Назначенный ресурс, циклов для кранов DN<250 для кранов DN300-1000 для кранов DN1200-1400 6000 4000 2000 500

3.6 Назначенный ресурс комплектующих изделий, циклов 3000 - -

3.7 Срок сохраняемости, лет, не менее 2 3

№ п/п Наименование параметра Показатель/наличие требований*

ОТТ ЕТТ СТО

1 2 3 4 5

4 Требования эргономики

4.1 Максимальное усилие на маховике (ручном дублере), Н 360 150

4.2 Максимальное усилие на маховике в момент страгивания и начала движения, Н 450

5 Требования к материалам

5.1 Значения ударной вязкости для сварных швов на образцах КСУ для исполнения У1 при температуре минус 40 оС, для исполнения ХЛ1, при температуре минус 60 °С, Дж/см2, не менее 24,5 39,2(КСи) 25

5.2 Минимальное значение угла изгиба, градус 120 -

5.3 Твердость металла шва сварных соединений ИУю, не более: - низкоуглеродистая сталь - низколегированная сталь 250 270 250 -

5.4 Значение ударной вязкости основного металла на образцах КСУ для исполнения У1 при температуре минус 40 оС, для исполнения ХЛ1 при температуре минус 60 °С, Дж/см2 , не ниже 24,5 19,6 25

5.5 Твердость основного металла после термообработки ИУю, не более: - низкоуглеродистая сталь - низколегированная сталь 200 240 -

5.6 Твердость в зоне термического влияния после сварки ИУю, не более: - низкоуглеродистая сталь - низколегированная сталь 250 270 250 275 -

5.7 Микротвердость покрытия пробки, ИУ, не менее 1000 900

5.8 Толщина покрытия пробки, мкм - 30 25

5.9 Твердость уплотнений узла затвора из эластомеров по Шору, А, не менее 75 - 75

5.10 Скорость коррозии уплотнительных поверхностей узла затвора, мм/г, не более 0,02 0,05 -

5.11 Скорость коррозии материала корпуса и сварных швов, мм/г, не более 0,1 0,3 -

5.12 Величина эквивалента углерода, не более 0,43

5.13 Максимальное содержание серы и фосфора в химическом составе корпусных деталей, %, не более 0,02 0,025 -

5.14 Величина минимальной разницы твердости гаек и шпилек, НВ, не менее 15 -

№ п/п Наименование параметра Показатель/наличие требований*

ОТТ ЕТТ СТО

1 2 3 4 5

5.15 Значение ударной вязкости гаек и шпилек на образцах КСУ для исполнения У1 при температуре минус 40 °С, для исполнения ХЛ1 при температуре минус 60 °С, Дж/см2, не менее 30 29,4 -

5.16 Категория прочности (КП), МПа, не менее: - корпус, крышка, пробка - шпиндель - шпильки, болты - гайки 195 540 590 440 ссылка на ГОСТ 33260 [98] ссылка на ГОСТ 33260 [98]

5.17 Группа поковок/штамповок - по ГОСТ 8479 [99] (для низкоуглеродистых или низколегированных сталей) - по ГОСТ 25045 [100] (для коррозионностойких сталей) IV 1УК - -

5.18 Среднее значение загрязненности неметаллическими включениями основных деталей (оксиды, сульфиды, силикаты), балл, не более 3,5 -

6 Требования к конструкции шаровых кранов

6.1 Требования к конструкции корпуса разъемный, цельносварной

6.2 Требования к исполнению запорного органа пробка в опорах, плавающая пробка

6.3 Наличие дренажного трубопровода (линии) +

6.4 Возможность подвода смазки (уплотнительной пасты) в зону уплотнения седла и шпинделя - +

6.5 Строительные длины ГОСТ 28908 [101]

7 Требование к маркировке на корпусе и табличке

7.1 - наименование изготовителя или товарный знак +

- знак обращения на рынке - +

- обозначение крана +

- номинальный диаметр DN +

- номинальное давление Р^ МПа +

- предельное рабочее давление при минимальных и максимальных рабочих температурах - + -

- климатическое исполнение

- фактическое значение углеродного эквивалента - +

№ п/п Наименование параметра Показатель/наличие требований*

ОТТ ЕТТ СТО

1 2 3 4 5

- температура рабочей среды Т, °С + -

- тип рабочей среды + -

- класс герметичности затвора по ГОСТ 9544 [97] + -

- сейсмостойкость - - +

- марка материала корпуса +

- минимальный предел текучести и минимальная толщина стенки - + -

- заводской номер и год изготовления +

- масса крана, кг +

- клеймо ОТК +

- надпись: «Сделано для » + -

- дополнительная маркировка согласно требованиям заказчика + - +

8 Требования к комплектности

8.1 - полностью собранный кран со всеми деталями, узлами и комплектующими изделиями в соответствии со спецификацией; +

- комплект быстроизнашиваемых деталей, инструментов и принадлежностей, деталей и узлов с ограниченным сроком службы, необходимых для эксплуатации, технического обслуживания и ремонта кранов, в соответствии с ведомостью ЗИП, оговариваемый при оформлении договора на поставку; +

- привод (по требованию заказчика); +

- комплект сопроводительной документации +

9 Требования к комплекту сопроводительной документации

9.1 - паспорт крана; +

- чертеж общего вида крана с габаритными и присоединительными размерами, перечнем основных деталей и крепежных деталей, включающим в себя данные о материалах деталей и технических требованиях, содержащих информацию о моментах обтяжки разъемных соединений, объемах и типах смазывающих материалов; +

№ п/п Наименование параметра Показатель/наличие требований*

ОТТ ЕТТ СТО

1 2 3 4 5

- РЭ, включающее разделы, устанавливающие порядок контроля герметичности

затвора и промывки внутренней полости корпуса, порядок проведения текущего,

среднего и капитального ремонта с указанием марок применяемых материалов, +

схемы строповки крана;

- акт приемо-сдаточных испытаний;

- разрешительная документация (копия сертификата соответствия или декларации о соответствии ТР ТС 010/2011 [102] и ТР ТС 032/2013 [103]); +

- сертификат качества (паспорт) антикоррозионного покрытия;

- упаковочный лист +

Для кранов DN 100 и выше дополнительно в комплект сопроводительной

документации должны входить:

- расчет на прочность корпусных деталей или выписка из расчета; +

- расчет на сейсмостойкость или выписка из расчета (для арматуры в

сейсмостойком исполнении и исполнении повышенной сейсмостойкости);

- чертежи выемных деталей (уплотнения шпинделя).

10 Требования к составу пневмогидравлических испытаний

Испытания на прочность и плотность материала корпусных деталей и сварных

швов, герметичность по подвижным и неподвижным соединениям относительно +

внешней среды

10.1 Испытания на работоспособность +

Испытание автосбросного устройства из корпуса + -

Испытания на герметичность затвора +

Испытания на герметичность уплотнения шпинделя (вала) воздухом +

Испытания на прочность ответных фланцев +

11 Требования к периодическим испытаниям

11.1 Периодичность проведения 1 раз в 3 года

Проверка комплектности +

Визуально-измерительный контроль, проверка габаритных и присоединительных +

12.2 размеров

Пневмогидравлические испытания +

Ресурсные испытания +

№ п/п Наименование параметра Показатель/наличие требований*

ОТТ ЕТТ СТО

1 2 3 4 5

Испытания на устойчивость к внешним воздействиям: -испытания на сейсмостойкость -климатические испытания +

Лабораторные испытания защитного покрытия пробки, седел + -

13 Требования к приемочным испытаниям

Проверка комплектности +

Визуально-измерительный контроль, проверка габаритных и присоединительных размеров +

Пневмогидравлические испытания +

13.1 Ресурсные испытания + + 25% ресурса в ЦКТИ им. Ползунова, 75% ресурса-полигон АО «Газпром оргэнергогаз» г. Саратов

Испытания на устойчивость к внешним воздействиям: - испытания на сейсмостойкость - климатические испытания + + по протоколам и расчетам +

Испытания на устойчивость патрубков к дополнительным нагрузкам + -

Контроль АКП +

14 Состав разрешительной документации

ТР ТС 010/2011 [112] +

ТР ТС 032/2013 [113] +

ГОСТ ISO 9001 [20] +

СТО Газпром 9001-2012 - - +

15 Требования к упаковке

15.1 Вариант внутренней упаковки по ГОСТ 9.014 [104] ВУ-0 ВУ-9 ВУ-0

16 Требования безопасности окружающей среды

№ п/п Наименование параметра Показатель/наличие требований*

ОТТ ЕТТ СТО

1 2 3 4 5

16.1 Требования к концентрации вредных веществ, методам и периодичности контроля по ГОСТ 12.1.005 [105], класс опасности III

17 Параметры пневмогидроиспытаний

17.1 Предельные отклонения величин: - давление, % - температура - время ±1,0 ±5 оС ±1с +5 ±1.5 % ±2% ±1,0 ±5 оС ±1с

17.2 Испытательная среда вода, воздух

17.3 Манометры, применяемые для измерения давления, класс точности 0,6 - 1,5

17.4 Величина пробного давления при испытании на прочность материала корпусных деталей и сварных швов Рпр, МПа, PN 1.5

17.5 Время выдержки при испытании на прочность, мин, не менее: - до DN 100 - от DN 150 до DN 250 - от DN 300 до DN 400 - от DN 300 10 30 60 0000

17.6 Величина давления при испытании на герметичность относительно внешней среды, PN 1,1

17.7 Время выдержки при испытании на герметичность относительно внешней среды, мин, не менее: - до DN 100 - от DN 150 до DN 250 - от DN 300 Количество перекрытий затвора пере испытанием, шт 5 15 30 3 2 3 5 2 3 5 1

17.8 Перепад давления на затворе при испытании на работоспособность АР

17.9 Количество циклов «открыто-закрыто» при испытаниях на работоспособность: - без давления - с односторонним давлением на пробку - с двусторонним давлением на пробку 6 1 4 1

№ п/п Наименование параметра Показатель/наличие требований*

ОТТ ЕТТ СТО

1 2 3 4 5

17.10 Величина давления при испытании на герметичность сальника воздухом, МПа 0,1-0,6

17.11 Время выдержки при испытании на герметичность сальника воздухом, мин, не менее 5 1 5

17.12 Величина давления при испытании на герметичность затвора 0,05^, 0,5 Р^ 1,1-Ж 0,6 МПа 1,1-Ж

17.13 Время выдержки при испытании на герметичность затвора для каждого значения давления, мин, не менее - до DN 100 - от DN 150 до DN 250 - от DN 300 2 5 10 5 5 5

17.14 Разность давления в корпусе и патрубках, при которой должен происходить сброс испытательной среды при испытании системы автоматического сброса давления, не более по КД не проводится

18 Требования к транспортированию и хранению

18.1 Условия транспортирования и хранения в части воздействия климатических факторов по ГОСТ 15150, группа 8 (ОЖ3) -

18.2 Условия транспортирования кранов в части воздействия механических факторов по ГОСТ 23170 [106] Ж -

19 Требование к совместным испытаниям арматуры с трубопроводом

19.1 Величина давления гидравлических испытаний кранов совместно с примыкающими магистральными и технологическими трубопроводами на прочность, не выше -

19.2 Время выдержки при гидравлических испытаниях на прочность совместно с участками трубопроводов, ч 24 -

19.3 Величина давления гидравлических испытаний кранов совместно с примыкающими магистральными и технологическими трубопроводами на герметичность, не выше PN -

19.4 Время выдержки при испытаниях на герметичность совместно с участками трубопроводов, ч 12 -

19.5 Величина давления пневматических испытаний кранов совместно с примыкающими магистральными и технологическими трубопроводами на прочность при температуре минус 40°С, не выше 1,ЬЖ -

№ п/п Наименование параметра Показатель/наличие требований*

ОТТ ЕТТ СТО

1 2 3 4 5

19.6 Время выдержки при пневматических испытаниях на прочность совместно с участками трубопроводов при температуре минус 40°С, ч 24 -

19.7 Величина давления пневматических испытаний кранов совместно с примыкающими магистральными и технологическими трубопроводами на герметичность при температуре минус 40°С, не выше PN -

19.8 Время выдержки при пневматических испытаниях на герметичность совместно с участками трубопроводов при минус 40°С, ч 12 -

20 Требования к гарантийным обязательствам

20.1 Гарантийный срок эксплуатации, лет 5 3 5

20.2 Гарантийный срок хранения без переконсервации, месяц 24 36

20.3 Гарантийная наработка, циклы 500 -

* 1 Наименование нормативно-технических документов

1.1 ОТТ-23.060.30-КТН-114-16 Магистральный трубопроводный транспорт нефти и нефтепродуктов. Краны шаровые. Общие технические

требования (ПАО «Транснефть»).

1.2 СТО 2-4.1-212-2008 Общие технические требования к трубопроводной арматуре, поставляемой на объекты ПАО «Газпром».

1.3 П1-01.05 М-0114 Методические указания компании. Единые технические требования. Краны шаровые (ПАО «НК «Роснефть»).

1.4 Спецификация 6D API/ANSY. Спецификация на трубопроводную арматуру (API)

Приложение 2

Сопоставительный анализ технических требований нефтегазовых компаний к насосам центробежным

секционным типа ЦНС

№ п/п Наименование параметра Показатель/наличие требований*

ОТТ ЕТТ

1 2 3 4

1 Основные параметры и характеристики

1.1 Насос центробежный секционный ЦНС 13-70 (70, 105, 140, 175, 210, 245, 280, 315, 350)

1.1.1 Подача, м3/ч 13 13

1.1.2 Напор, м 70, 105, 140, 175, 210, 245, 280, 315, 350 70, 105, 140, 175, 210,245, 280, 315, 350

1.1.3 Частота вращения вала насоса, об/мин 3000 3000

1.1.4 Коэффициент полезного действия (далее - КПД), %, не менее 48 55

1.1.5 Допускаемый кавитационный запас, м, не более 3,0 3,0

1.1.6 Предельное давление, МПа, не мене 0,88; 1,3; 1,75; 2,2; 2,6; 3,0; 3,5; 3,9; 4,75 Требование отсутствует

1.1.7 Рабочий диапазон подачи, м3/ч 11-15 Требование отсутствует

1.2 Насос центробежный секционный ЦНС 38-44 (44, 66, 88, 110, 132, 154, 176, [98, 220)

1.2.1 Подача, м3/ч 38 38

1.2.2 Напор, м 44, 66, 88, 110, 132, 154, 176, 198, 220 44, 66, 88, 110, 132, 154, 176, 198,220

1.2.3 Частота вращения вала насоса, об/мин 3000 3000

1.2.4 КПД, %, не менее 72 69

1.2.5 Допускаемый кавитационный запас, м, не более 3,6 3,6

1.2.6 Предельное давление, МПа, не мене 0,55; 0,8; 1,1; 1,38; 1,65; 1,9; 2,2; 2,5; 2,75 Требование отсутствует

№ п/п Наименование параметра Показатель/наличие требований*

ОТТ ЕТТ

1 2 3 4

1.2.7 Рабочий диапазон подачи, м3/ч 28-48 Требование отсутствует

1.3 Насос центробежный секционный нефтяной ЦНСн 60-66 (66, 99, 132, 165, 198, 231, 264, 297, 330)

1.3.1 Подача, м3/ч 60 60

1.3.2 Напор, м 66, 99, 132, 165, 198, 231, 264, 297, 330 66, 99, 132, 165, 198, 231, 264, 297, 330

1.3.3 Частота вращения вала насоса, об/мин 3000 3000

1.3.4 КПД, %, не менее 74 69

1.3.5 Допускаемый кавитационный запас, м, не более 4,5 4,5

1.3.6 Предельное давление, МПа, не мене 0,8; 1,24; 1,65; 2,1; 2,5; 2,9; 3,3; 3,7; 4,1 Требование отсутствует

1.3.7 Рабочий диапазон подачи, м3/ч 48-80 Требование отсутствует

1.4 Насос центробежный секционный нефтяной ЦНСн 60-50 (50, 75, 100, 125, 150, 175, 200, 225, 250)

1.4.1 Подача, м3/ч 60 Требование отсутствует

1.4.2 Напор, м 50, 75, 100, 125, 150, 175, 200, 225, 250 Требование отсутствует

1.4.3 Частота вращения вала насоса, об/мин 1500 Требование отсутствует

1.4.4 КПД, %, не менее 69 Требование отсутствует

1.4.5 Допускаемый кавитационный запас, м, не более 3,0 Требование отсутствует

1.4.6 Предельное давление, МПа, не мене 0,63; 0,94; 1,25; 1,56; 1,88; 2,19; 2,5; 2,8; 3,1 Требование отсутствует

1.4.7 Рабочий диапазон подачи, м3/ч 40-80 Требование отсутствует

1.5 Насос центробежный секционный нефтяной ЦНСн 105-98 (147, 196, 245, 294 , 343, 392, 441, 490)

1.5.1 Подача, м3/ч 105 105

1.5.2 Напор, м 98, 147, 196, 245, 294 , 343, 392, 441, 490 98, 147,196,245,294 , 343, 392, 441, 490

1.5.3 Частота вращения вала насоса, об/мин 3000 3000

1.5.4 КПД, %, не менее 77 61

1.5.5 Допускаемый кавитационный запас, м, не более 6,0 6,0

№ п/п Наименование параметра Показатель/наличие требований*

ОТТ ЕТТ

1 2 3 4

1.5.6 Предельное давление, МПа, не мене 1,23; 1,84; 2,45; 3,06; 3,7; 4,29; 4,9; 5,5; 6,1 Требование отсутствует

1.5.7 Рабочий диапазон подачи, м3/ч 80-130 Требование отсутствует

1.6 Насос центробежный секционный нефтяной ЦНСн 180-85 (128, 170, 212, 255, 297, 340, 383, 425)

1.6.1 Подача, м3/ч 180 180

1.6.2 Напор, м 85, 128, 170, 212, 255, 297, 340, 383, 425 85, 128, 170, 212, 255, 297, 340, 383, 425

1.6.3 Частота вращения вала насоса, об/мин 1500 1500

1.6.4 КПД, %, не менее 76 67

1.6.5 Допускаемый кавитационный запас, м, не более 6,0 6,0

1.6.6 Предельное давление, МПа, не мене 1,0; 1,6; 2,1; 2,65; 3,19; 3,7; 4,25; 4,79; 5,3 Требование отсутствует

1.6.7 Рабочий диапазон подачи, м3/ч 130-220 Требование отсутствует

1.7 Насос центробежный секционный нефтяной ЦНСн 300-120 (180, 240, 300, 360, 420, 480, 540, 600)

1.7.1 Подача, м3/ч 300 300

1.7.2 Напор, м 120, 180, 240, 300, 360, 420, 480, 540, 600 120, 180, 240, 300, 360, 420, 480, 540, 600

1.7.3 Частота вращения вала насоса, об/мин 1500 1500

1.7.4 КПД, %, не менее 76 79

1.7.5 Допускаемый кавитационный запас, м, не более 6,0 6,0

1.7.6 Предельное давление, МПа, не мене 1,5; 2,25; 3,0; 3,75; 4,5; 5,25; 6,1; 7,0; 7,5 Требование отсутствует

1.7.7 Рабочий диапазон подачи, м3/ч 220-360 Требование отсутствует

1.8 Насос центробежный секционный нефтяной ЦНСн 315-143 (143, 214, 286, 358, 430, 500, 572, 645, 720, 800)

1.8.1 Подача, м3/ч 315 Требование отсутствует

1.8.2 Напор, м 143, 214, 286, 358, 430, 500, 572, 645, 715, 800 Требование отсутствует

1.8.3 Частота вращения вала насоса, об/мин 1500 Требование отсутствует

№ п/п Наименование параметра Показатель/наличие требований*

ОТТ ЕТТ

1 2 3 4

1.8.4 КПД, %, не менее 75 Требование отсутствует

1.8.5 Допускаемый кавитационный запас, м, не более 6,0 Требование отсутствует

1.8.6 Предельное давление, МПа, не мене 1,79; 2,68; 3,58; 4,5; 5,38; 6,25; 7,15; 8,1; 9,0; 10,0 Требование отсутствует

1.8.7 Рабочий диапазон подачи, м3/ч 180-350 Требование отсутствует